{"id":413,"date":"2019-05-15T04:54:07","date_gmt":"2019-05-15T04:54:07","guid":{"rendered":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/?p=413"},"modified":"2021-03-24T12:17:29","modified_gmt":"2021-03-24T12:17:29","slug":"metallitulostimen-hankinnasta","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/2019\/05\/15\/metallitulostimen-hankinnasta\/","title":{"rendered":"Metallin 3D-tulostimen hankinnasta"},"content":{"rendered":"<p>Savonialla j\u00e4rjestettiin 23.4.2019 markkinavuoropuhelutilaisuus metallin jauhepetitekniikkaan perustuvan laitteiston hankintaan liittyen. Hankinta liittyy Savonian 3D-tulostuksen investointihankkeeseen, josta on kerrottu aiemmassa blogikirjoituksessamme: <a href=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/2018\/09\/19\/savilahden-uudelle-kampukselle-tulee-monipuolinen-3d-tulostusymparisto\/\">https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/2018\/09\/19\/savilahden-uudelle-kampukselle-tulee-monipuolinen-3d-tulostusymparisto\/<\/a><\/p>\n<p>Tilaisuudessa SLM, EOS ja PRIMA -laitevalmistajien edustajat\/maahantuojat Suomessa esitteliv\u00e4t tarjolla olevia laitteistojaan joiden katsovat t\u00e4ytt\u00e4v\u00e4n Savonian alustavat kriteerit. Kuuntelemassa oli Savonian lis\u00e4ksi alueellisia yhteisty\u00f6kumppaneita ja alueen yrityksi\u00e4.<\/p>\n<p>On huomioitava, ett\u00e4 markkinavuoropuhelussa pyydetyn laitteiston kuvaus ei sido osapuolia, sill\u00e4 menossa on t\u00e4ss\u00e4 vaiheessa viel\u00e4 vaihtoehtojen kartoitus. Hankittava laitteisto voi poiketa t\u00e4ss\u00e4 tilaisuudessa pyydetyst\u00e4 kuvauksesta. Tilaisuuden ajatuksena oli ker\u00e4t\u00e4 laitetoimittajilta tietoa siit\u00e4, mink\u00e4laisia kokonaisuuksia laitteistomyyj\u00e4t Suomessa voivat t\u00e4m\u00e4n hintaluokan laitteisiin liittyen tarjota ja suositella.<\/p>\n<p>Lyhyesti listattuna Savonian alustavat kriteerit<\/p>\n<ul>\n<li>Laitteisto kilpailutetaan vuoden 2019 aikana (toimitus 2020)<\/li>\n<li>Metallin 3D-tulostin (laser, jauhepetitekniikkaan perustuva), \u201dkeskikokoluokan laitteisto\u201d (~250x250x350 mm)<\/li>\n<li>Laitteiston lis\u00e4ksi hankitaan kappaleen valmistukseen tarvittavat muut tarpeelliset lis\u00e4laitteet ja ohjelmistot, joita vaaditaan osien turvallisessa valmistuksessa. N\u00e4it\u00e4 voivat olla mm. vannesaha\/lankasaha, jauheen seulonta-asema, jauheenk\u00e4sittelyasema (ylim\u00e4\u00e4r\u00e4isen jauheen poisto tulostuksen j\u00e4lkeen), j\u00e4lkik\u00e4sittelyasema (tukirakenteiden irrotus), tulostusalustan\/jauhes\u00e4ili\u00f6iden liikuttelussa tarvittavat apuv\u00e4lineet.<\/li>\n<li>Budjetti kokonaisuudelle: &lt; 1 M\u20ac (ALV 0%)<\/li>\n<li>Alustavan arvion mukaan laitteistolla tullaan tekem\u00e4\u00e4n k\u00e4yt\u00e4nn\u00f6n tutkimusta seuraavilla materiaaleilla: alumiini, ruostumaton ter\u00e4s, ty\u00f6kaluter\u00e4s, titaani, kobolttikromi, inconel, kupari?<\/li>\n<li>3D-tulostuslaitteistolla halutaan my\u00f6s demonstroida teknologian hy\u00f6dynt\u00e4mismahdollisuuksia alueen yrityksille tuotantok\u00e4ytt\u00f6\u00f6n sik\u00e4li, kun se ei ole ristiriidassa Savonian k\u00e4ytt\u00f6tarkoitusten kanssa. Yhten\u00e4 potentiaalisena lis\u00e4ominaisuutena\/laitteena on mietitty mm. palettiratkaisua tulostusalueelle.<\/li>\n<li>My\u00f6s tarvittavat ohjelmistoratkaisut kiinnostavat, sill\u00e4 markkinoilla on nykyisin tarjolla useampia vaihtoehtoja tulostuksen valmisteluun. Savonialla on k\u00e4yt\u00f6ss\u00e4 kappaleiden suunnitteluun Solidworks, mallien jatkok\u00e4sittelyss\u00e4\/korjauksessa Ansys Spaceclaim DirectModeler sek\u00e4 lujuuslaskennassa Ansys.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Tamspark Oy \/EOS<\/h3>\n<p>Tamspark on ty\u00f6st\u00f6konetoimittaja, joka edustaa suomessa EOS:ia metallitulostuspuolella, ja GF:\u00e4\u00e4 koneistuspuolella. EOS on yksi maailman suurimmista jauhepetitekniikkaan perustuvien 3D-tulostinten valmistajista metalli- sek\u00e4 polymeeripuolella. Yrityksell\u00e4 on my\u00f6s vahva kytk\u00f6s Suomeen, sill\u00e4 Turussa on EOS:in materiaalitutkimuksen tutkimusyksikk\u00f6.<\/p>\n<p>Keskikokoisten metallitulostinten kokoluokassa yrityksell\u00e4 on tarjolla EOS M290, jossa tulostuskammion koko on 250 x 250 x 325 mm. Kyseisi\u00e4 koneita on myyty Suomeen viime vuosina muutamia, viimeisimp\u00e4n\u00e4 Delva Oy (2 konetta) ja Aalto Yliopisto. Kuopiota l\u00e4hin EOS M290 -kone l\u00f6ytyy 3DFormtechilt\u00e4 Jyv\u00e4skyl\u00e4st\u00e4.<\/p>\n<p>EOS painottaa laitemyynniss\u00e4\u00e4n sit\u00e4, ett\u00e4 teolliset asiakkaat eiv\u00e4t ole kiinnostuneita \u201ds\u00e4\u00e4t\u00e4m\u00e4\u00e4n\u201d laitteita, vaan haluavat p\u00e4\u00e4st\u00e4 tuotantok\u00e4ytt\u00f6\u00f6n mahdollisimman nopeasti. T\u00e4m\u00e4 on mahdollista siten, ett\u00e4 yritys myy asiakkaalle koneen lis\u00e4ksi tutkitut materiaalit ja toimivat parametrit, jolloin niiden kohdalleen s\u00e4\u00e4t\u00e4misess\u00e4 ei mene aikaa. Halutessaan asiakkaalla on mahdollisuus my\u00f6s t\u00e4ysin avoimiin parametreihin tai valmistajan tarjoaman parametrisetin jatkokehitykseen. Oppilaitoksille tarjotaan Academy -lisenssi\u00e4, jonka my\u00f6t\u00e4 k\u00e4ytt\u00f6\u00f6n tulee t\u00e4ydelliset, muokattavissa olevat parametrisetit eri materiaaleille. Tamsparkin l\u00e4ht\u00f6kohtana on eri teknologioiden yhdist\u00e4minen (esim. 3D-tulostus+koneistus) lis\u00e4arvon tuottamiseksi asiakkaalle, sill\u00e4 metallin 3D-tulostus vaatii l\u00e4hes aina j\u00e4lkik\u00e4sittelyvaiheita.<\/p>\n<p>EOS M 290 -koneessa vahvuuksia on mm. materiaalin nopea vaihtoaika, joka valmistajan mukaan onnistuu n. 2,5 tunnissa. Teknisesti t\u00e4m\u00e4 on toteutettu siten, ett\u00e4 jauheen sy\u00f6tt\u00f6 ja poisto tapahtuvat alakautta, joten puhdistettavia osia on v\u00e4h\u00e4n. Koneessa on keraaminen jauheenlevitin joka varmistaa tasaisen ja tarkan levitystuloksen.<\/p>\n<p>Savonian tarpeita ajatellen Tamspark tarjoaa kokonaisuutta, joka muodostuu palettiratkaisusta, EOS M290 -metallitulostimesta, jauheenk\u00e4sittelylaitteesta, sahauksesta ja koneistuksesta. T\u00e4m\u00e4 on teollisuudenkin k\u00e4ytt\u00f6\u00f6n soveltuva ratkaisu, jolla pyrit\u00e4\u00e4n minimoimaan ty\u00f6vaiheiden v\u00e4list\u00e4 aseteaikaa.<\/p>\n<p>Palettiratkaisulla tarkoitetaan tulostusalustaa, joka kiinnittyy tulostimeen joko manuaalisesti tai automaattisesti. Tulostusalue voi olla jakautuneena yhteen isoon tai useampaan pienemp\u00e4\u00e4n (max 16 kpl) palettiin. Ideana on se, ett\u00e4 paletti toimii kappaleen nollapistekiinnittimen\u00e4 mahdollistaen j\u00e4lkik\u00e4sittelyvaiheet ilman uudelleenkiinnitykseen kuluvaa aikaa. Luonnollisesti automaatioaste n\u00e4kyy hinnassa \u2013 manuaalisessa vaiheessa paletit kiinnitet\u00e4\u00e4n k\u00e4sin, automaattisesti se hoituu paineilman avulla. Oppilaitosk\u00e4ytt\u00f6\u00e4 ajatellen manuaalinen ratkaisu olisi todenn\u00e4k\u00f6isesti kustannustehokkaampi vaihtoehto, sill\u00e4 tuotantonopeus ei ole p\u00e4\u00e4painossa k\u00e4ytt\u00f6\u00e4 miettiess\u00e4.<\/p>\n<p>Koneeseen liittyvist\u00e4 optioista Tamspark suosittelee valitsemaan EOS OT \u2013j\u00e4rjestelm\u00e4n, joka kuvaa kerros kerrokselta valmistusprosessia. Halutessa on my\u00f6s mahdollista ottaa tarkempi EOS Meltpool -sulanseurantaj\u00e4rjestelm\u00e4.<\/p>\n<p>Kappaleen irrottaminen paletista voidaan toteuttaa vannesahalla tai lankasahalla. Irrotus kannattaa kuitenkin toteuttaa vasta sen j\u00e4lkeen, kun kappale on k\u00e4ytetty mittauksessa ja koneistuksessa. Tulostusprosessissa tapahtuu usein pient\u00e4 muodonmuutosta, joten kiinnityst\u00e4 varten mittatarkat piirteet on koneistettava j\u00e4lkik\u00e4teen. Kun kappale vied\u00e4\u00e4n koneistukseen paletilla, on mittausprosessikin mahdollista automatisoida siten, ett\u00e4 3D-mallista osoitetaan mitattavat kohdat, joiden perusteella saadaan m\u00e4\u00e4ritetty\u00e4 koneistuksen tarvitsemat alkuparametrit ja samalla tarkka mittatieto talteen.<\/p>\n<figure id=\"attachment_414\" aria-describedby=\"caption-attachment-414\" style=\"width: 327px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-414\" src=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/05\/2019-05-mvp-kuva1.jpg\" alt=\"\" width=\"327\" height=\"275\" srcset=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/05\/2019-05-mvp-kuva1.jpg 327w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/05\/2019-05-mvp-kuva1-300x252.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 327px) 100vw, 327px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-414\" class=\"wp-caption-text\">Kuva1. Tamsparkin tarjoama kokonaisuus perustuu palettiratkaisuun<\/figcaption><\/figure>\n<h3>FINN-POWER \/ Prima Additive<\/h3>\n<p>Prima on 3D-tulostusmarkkinoilla verrattain uusi italialainen yritys, joka perusti 3D-tulostukseen liittyv\u00e4lle liiketoiminnalleen Prima Additive \u2013yksik\u00f6n 2018. Kyseess\u00e4 ei kuitenkaan ole pieni toimija, sill\u00e4 Priman liikevaihto vuodelta 2018 oli 466 M\u20ac, sill\u00e4 on 1800 ty\u00f6ntekij\u00e4\u00e4 ja se toimii yli 80 maassa. Suomessa Primaa edustaa Finn-Power, jolla on mm. Suomeen myyt\u00e4vien koneiden huolto omissa k\u00e4siss\u00e4\u00e4n.<\/p>\n<p>Prima Additiven valikoimissa on koneita sek\u00e4 suorakerrostukseen ett\u00e4 jauhepetitekniikkaan liittyen. Jauhepetitekniikassa yritys tarjoaa kahden eri kokoluokan koneita: Sharp 150 -sarjan koneita \u00d8150 mm tulostusalueella ja Sharp 250 -sarjan koneita, joiden tulostusalueet ovat 250x250x330 mm\u2013 262x262x350 mm.<\/p>\n<p>Pienemm\u00e4n kokoluokan Sharp 150 -koneeseen on mahdollista saada my\u00f6s vihre\u00e4 laser (joko ainoaksi l\u00e4mm\u00f6nl\u00e4hteeksi tai toisen rinnalle) joka mahdollistaa mm. puhtaan kuparin 3D-tulostuksen. Savoniaa kiinnostavasta kokoluokasta on puolestaan tarjolla kolme eri vaihtoehtoa: Print Sharp 250, Print Sharp 250 EVO ja Print Genius 250. Koneiden ominaisuudet vaihtelevat hieman malleittain, mutta kaikkien koneiden materiaalivalikoimaan kuuluvat vakiomateriaalien (ruostumaton ter\u00e4s, ty\u00f6kaluter\u00e4s, alumiini, titaani, inconel) lis\u00e4ksi my\u00f6s kupariseokset.<\/p>\n<p><strong>Print Sharp 250<\/strong> on edullisen hintaluokan kone, joka on tarkoitettu tutkimusk\u00e4ytt\u00f6\u00e4 varten. Koneita on mm. myyty italiaan useisiin oppilaitoksiin. Laitteisto on tutkimusk\u00e4ytt\u00f6\u00f6n suunnatusta kokoonpanostaan johtuen pitk\u00e4lti manuaalisesti k\u00e4ytett\u00e4v\u00e4 ja materiaalinvaihto hidasta (jopa p\u00e4ivi\u00e4). <strong>Print Sharp 250 EVO<\/strong> laitteessa on mm. automaattinen jauheenk\u00e4sittelyj\u00e4rjestelm\u00e4 ja siihen on integroitu imuri. Automaattisilla jauheenk\u00e4sittelyj\u00e4rjestelmill\u00e4 on tosin se huono puoli, ett\u00e4 materiaalin vaihto on k\u00e4yt\u00e4nn\u00f6ss\u00e4 mahdotonta. <strong>Print Sharp 250 Genius<\/strong> \u2013laitteessa on edell\u00e4 mainittujen parannusten lis\u00e4ksi kaksi laserp\u00e4\u00e4t\u00e4 joka nopeuttaa tuotantovauhtia.<\/p>\n<p>Finn-Power tarjoaa metallin 3D-tulostukseen liittyen tulostuslaitteen lis\u00e4ksi siihen olennaisesti kuuluvia laitteita: seula, laitteisto jauheenkuivatukseen, imuri ja uuni l\u00e4mp\u00f6k\u00e4sittelyj\u00e4 varten.<\/p>\n<figure id=\"attachment_415\" aria-describedby=\"caption-attachment-415\" style=\"width: 947px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-415\" src=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/05\/2019-05-mvp-kuva2.jpg\" alt=\"\" width=\"947\" height=\"495\" srcset=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/05\/2019-05-mvp-kuva2.jpg 947w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/05\/2019-05-mvp-kuva2-300x157.jpg 300w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/05\/2019-05-mvp-kuva2-768x401.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 947px) 100vw, 947px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-415\" class=\"wp-caption-text\">Kuva 2. Priman tarjoamassa ratkaisussa mukana ovat v\u00e4ltt\u00e4m\u00e4tt\u00f6mimm\u00e4t oheislaitteet<\/figcaption><\/figure>\n<h3>Vossi Group Oy \/ SLM<\/h3>\n<p>SLM on yksi metallin 3D-tulostuksen pioneereista ja maailman suurimmista laitevalmistajista metallitulostinten saralla. Se on viime vuosina ollut my\u00f6s hallitseva 3D-tulostinmerkki Suomen pienill\u00e4 markkinoilla. Suomessa yrityksen tuotteita edustaa Vossi Group.<\/p>\n<p>SLM tarjoaa metallitulostimia nelj\u00e4ss\u00e4 eri kokoluokassa. Yrityksen tarjoama 3D-tulostin keskikokoluokassa on SLM 280, jonka voi r\u00e4\u00e4t\u00e4l\u00f6id\u00e4 tarpeen mukaisesti toimimaan eri tehoisilla laseryksik\u00f6ill\u00e4 (1&#215;400 W, 2&#215;400 W, 1&#215;700 W, 2&#215;700 W, 1&#215;700 W+1&#215;1000 W). Koneesta tulee markkinoille vuoden 2019 aikana kolmas versio. Uusimmassa versiossa on parannettu kaasunvirtaus sek\u00e4 kestosuodatin. My\u00f6s jauheenk\u00e4sittely\u00e4 on parannettu.<\/p>\n<p>Pohjois-Savoa l\u00e4himm\u00e4t Suomessa olevat SLM280 -koneet l\u00f6ytyv\u00e4t Nivalan teollisuuskyl\u00e4lt\u00e4 (Oulun yliopiston FMT-tutkimusyksikk\u00f6, 1&#215;700 W) ja Yl\u00f6j\u00e4rvelt\u00e4 (3DStep Oy, 2&#215;400 W). Viimeisin asiakas on HT Laser Keuruulla (SLM 280 2.0 2&#215;700 W)<\/p>\n<p>SLM tarjoaa asiakkailleen testatut perusparametrit kaikkiin k\u00e4yt\u00f6ss\u00e4 oleviin materiaaleihinsa. Muiden valmistajien tapaan yritys takaa parametrien toimivuuden omien materiaaliensa kanssa, mutta niit\u00e4 voi hy\u00f6dynt\u00e4\u00e4\/muokata my\u00f6s kolmannen osapuolen materiaaleja k\u00e4ytett\u00e4ess\u00e4. Valmistaja my\u00f6s kehitt\u00e4\u00e4 parametreja eteenp\u00e4in, josta esimerkkin\u00e4 on vastik\u00e4\u00e4n p\u00e4ivittyneet parametrit useille materiaaleilla suurempia kerroskorkeuksia varten.<\/p>\n<p>SLM:n koneissa on t\u00e4ysin inertti jauheidenk\u00e4sittely koko 3D-tulostusprosessin ajan. Koneeseen mahtuu jauhetta 1.6x tulostustilavuuden verran, mik\u00e4 tarkoittaa sit\u00e4, ett\u00e4 koneella voidaan valmistaa koko tulostusalueen kokoinen kappale ilman, ett\u00e4 jauheen m\u00e4\u00e4r\u00e4\u00e4 t\u00e4ytyy lis\u00e4t\u00e4 kesken ajon. Koneissa on mahdollista rajoittaa tulostusalueen tilavuutta ja niihin saa lis\u00e4varusteena my\u00f6s korkean l\u00e4mp\u00f6tilan (550 \u00b0C) esil\u00e4mmityksen. Laadunvalvontaan liittyv\u00e4t ratkaisut on jaettu kolmeen eri osaan: kerroskohtainen seuranta (LCS, Layer Control System) joka kuvaa jokaisen valmistettavan kerroksen, laserin tehonseuranta (LPM, Laser Power Monitoring) sek\u00e4 Sulanseuranta (MPM, MeltPool Monitoring).<\/p>\n<p>Vossin ehdotus soveltuvasta ratkaisusta olisi SLM280 palettiratkaisulla (0-pistekiinnitys) sek\u00e4 vannesaha ja l\u00e4mp\u00f6k\u00e4sittelyuuni. Luonnollisesti mukana olisivat tarvittavat apulaitteet kuten seula ja atex-luokiteltu imuri. Lis\u00e4ksi tarjolla on erilaisia apulaitteita, joilla tulostusalustaa ja\/tai jauhes\u00e4ili\u00f6it\u00e4 voi kuljettaa koneeseen ja sielt\u00e4 pois.<\/p>\n<p>Ohjelmistopuolella on Materialisen Magics:in lis\u00e4ksi tarjolla SLM:n kehitt\u00e4m\u00e4 oma Additive Designer ohjelmisto.&nbsp; Se vastaa monilta osin Magicsia, mutta siin\u00e4 on lis\u00e4ksi koneen hallintaan ja kustannuksiin lis\u00e4ominaisuuksia kuten l\u00e4mp\u00f6simulointi, skannausstrategioiden optimointi perustuen simulaatioon sek\u00e4 optimoidut tukirakenteet.<\/p>\n<figure id=\"attachment_419\" aria-describedby=\"caption-attachment-419\" style=\"width: 675px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-419\" src=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/05\/2019-05-mvp-kuva3.jpg\" alt=\"\" width=\"675\" height=\"495\" srcset=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/05\/2019-05-mvp-kuva3.jpg 675w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/05\/2019-05-mvp-kuva3-300x220.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 675px) 100vw, 675px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-419\" class=\"wp-caption-text\">Kuva 3. Vossin tarjoama palettiratkaisu<\/figcaption><\/figure>\n<h2><strong>Yhteenveto<\/strong><\/h2>\n<p>Lasertehon kasvattamisella tai useamman laserin lis\u00e4\u00e4misell\u00e4 saadaan nostettua tuotantonopeutta, kun puolestaan laadunseurantaj\u00e4rjestelm\u00e4ll\u00e4 voitaisiin varmistua jollain tasolla siit\u00e4, ett\u00e4 kappaleen valmistusprosessin aikana ei p\u00e4\u00e4se tapahtumaan yll\u00e4tyksi\u00e4. Lis\u00e4laitteilla (kuten tulostusalustan nollapistekiinnitin) voidaan nopeuttaa j\u00e4lkik\u00e4sittelyvaiheita, mutta niiden k\u00e4yt\u00f6ss\u00e4 voi olla tulostusmateriaaleista johtuvia teknisi\u00e4 rajoitteita. Yleisesti ottaen on kuitenkin huomioitava, ett\u00e4 3D-tulostettavat metallikappaleet vaativat v\u00e4hint\u00e4\u00e4nkin koneistusta niilt\u00e4 osin, kun niiss\u00e4 on mittatarkkuutta vaativia piirteit\u00e4 (esim. kiinnityslaipat ja tiivistepinnat).<\/p>\n<p><strong>Laserien m\u00e4\u00e4r\u00e4<\/strong><\/p>\n<p>Useilla laitevalmistajilla on tarjolla samaan laitteeseen erilaisia vaihtoehtoja laserin teholle ja lukum\u00e4\u00e4r\u00e4lle. 1&#215;400 W laser on toistaiseksi yleisin vaihtoehto, mutta kahden laserin koneetkaan eiv\u00e4t ole en\u00e4\u00e4 harvinaisia. Laserien lukum\u00e4\u00e4r\u00e4n ja\/tai lasertehon kasvatuksella pyrit\u00e4\u00e4n parempaan tuottavuuteen. Lasertehon kasvatuksesta on hy\u00f6ty\u00e4 yleisesti ottaen vain tietyille materiaaleille (mm. alumiini) tai mik\u00e4li kerroskorkeutta kasvatetaan.<\/p>\n<p>Laserien lukum\u00e4\u00e4r\u00e4n kasvaessa nousee paitsi hinta, my\u00f6s j\u00e4rjestelm\u00e4n ja prosessin monimutkaisuus. Eri valmistajat ovat toteuttaneet useamman laserin j\u00e4rjestelm\u00e4t eri tavoin: joissakin laitteissa tulostusalue on jaoteltu osiin ja jokaista osaa hallinnoi yksi laser. Toisissa laitteissa laserit voivat toimia koko tulostusalueella, mutta kuitenkin siten, ett\u00e4 ne eiv\u00e4t h\u00e4iritse tulostusprosessia. Yleisesti ottaen voidaan todeta, ett\u00e4 laserien lukum\u00e4\u00e4r\u00e4n kasvaessa kasvaa my\u00f6s tuotantonopeus \u2013 mutta se ei kuitenkaan tuplaannu.<\/p>\n<p><strong>Laadunseuranta<\/strong><\/p>\n<p>Jonkinlainen laadunseurantaj\u00e4rjestelm\u00e4 olisi hy\u00f6dyllinen, ellei per\u00e4ti pakollinen ominaisuus koneessa. Tulostusajat metalliosilla ovat pitki\u00e4 \u2013 kymmenist\u00e4 tunneista useisiin p\u00e4iviin, joten manuaalinen seuranta ei ole j\u00e4rkev\u00e4 vaihtoehto. Useissa markkinoilla olevissa laitteissa on jonkinlainen kerroskohtainen laadunseurantaj\u00e4rjestelm\u00e4, joka ottaa kuvan jokaisesta valmistuvasta kerroksesta ja tallentaa prosessista mittatietoa. Laserin tehonseurantaj\u00e4rjestelm\u00e4ll\u00e4 voidaan varmistua prosessissa k\u00e4ytett\u00e4v\u00e4st\u00e4 sulatustehosta ja sulanseurantaj\u00e4rjestelm\u00e4ll\u00e4 puolestaan voitaisiin ker\u00e4t\u00e4 runsaasti yksityiskohtaista dataa niin laadunseurantaa kuin tulostusprosessin tutkimista silm\u00e4ll\u00e4 pit\u00e4en.<\/p>\n<p>Eri valmistajien laitteissa n\u00e4m\u00e4 j\u00e4rjestelm\u00e4t on toteutettu eri tavoin. Esimerkiksi laseria voidaan seurata vain sy\u00f6tetyn lasertehon perusteella, tai se voidaan mitata juuri ennen kammioon menoa. MPM -j\u00e4rjestelmiss\u00e4 ero on my\u00f6s suuri: osassa j\u00e4rjestelmi\u00e4 sulaa seurataan l\u00e4mp\u00f6kameralla kammion reunalta. Esimerkiksi SLM MPM -j\u00e4rjestelm\u00e4ss\u00e4 sulaa seurataan mittaamalla skannerin kautta takaisinheijastuvaa l\u00e4mp\u00f6s\u00e4teily\u00e4.<\/p>\n<p><strong>Alustan pienennysmekanismi ja esil\u00e4mmitys <\/strong><\/p>\n<p>Koska Savonian koneella tullaan k\u00e4ytt\u00e4m\u00e4\u00e4n my\u00f6s erikoismateriaaleja (mm. titaani, inconel) on tulostusalustaan oltava jonkinlainen pienennysmekanismi. Erikoismateriaalien jauheet ovat kalliita, ja jauhepetitekniikkaan perustuvissa laitteissa jauhetta t\u00e4ytyy olla koko tulostusalueen alueelta riippumatta siit\u00e4, mik\u00e4 on valmistettavan kappaleen koko.<\/p>\n<p>Yleens\u00e4 pienennysmekanismi on toteutettu kiinte\u00e4sti siten, ett\u00e4 sen ollessa k\u00e4yt\u00f6ss\u00e4, pienenee tulostusalusta esim. 150 mm kokoiseksi alueeksi. T\u00e4m\u00e4 yleens\u00e4 riitt\u00e4\u00e4 pienten kappaleiden valmistukseen ja materiaalitutkimuksen tarpeisiin.<\/p>\n<p>Useiden valmistajien laitteissa tulostusalusta saadaan esil\u00e4mmitetty\u00e4 200 asteeseen, mutta haastavien materiaalien osalla t\u00e4m\u00e4 ei v\u00e4ltt\u00e4m\u00e4tt\u00e4 riit\u00e4. Erilliset korkeamman l\u00e4mp\u00f6tilan alustat ovat lis\u00e4varusteita. Mik\u00e4li koneessa k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n nollapistekiinnityst\u00e4, voi sill\u00e4 olla vaikutusta esil\u00e4mmityksen l\u00e4mp\u00f6tilaan.<\/p>\n<p><strong>Jauheenk\u00e4sittely ja riitt\u00e4vyys<\/strong><\/p>\n<p>Koska tulostinvalmistajien laitteet on toteutettu eri tavoin, on niiden jauheensy\u00f6t\u00f6ss\u00e4 eroja. SLM:n koneissa jauhe tulee ylh\u00e4\u00e4lt\u00e4 putkistoja pitkin, EOS:in laitteissa puolestaan alhaalta. Kaikissa laitteissa ei v\u00e4ltt\u00e4m\u00e4tt\u00e4 ole riitt\u00e4v\u00e4 jauhekapasiteetti, jotta sill\u00e4 pystyisi tulostamaan keskeytt\u00e4m\u00e4tt\u00e4 kammion koko tilavuuden verran. Jauheen lis\u00e4\u00e4minen kesken prosessin voi n\u00e4ky\u00e4 laadussa, mik\u00e4li inertti valmistusprosessi joudutaan keskeytt\u00e4m\u00e4\u00e4n.<\/p>\n<p>Automaattiset jauheenk\u00e4sittelyj\u00e4rjestelm\u00e4t helpottavat ja nopeuttavat prosessia, mutta k\u00e4yt\u00e4nn\u00f6ss\u00e4 aina sitovat laitteiston k\u00e4ytt\u00e4m\u00e4\u00e4n vain yht\u00e4 materiaalia, sill\u00e4 j\u00e4rjestelm\u00e4n puhdistaminen olisi liian ty\u00f6l\u00e4st\u00e4. L\u00e4hes kaikki laitteet, joissa on tarkoitus vaihtaa usein k\u00e4ytett\u00e4v\u00e4\u00e4 materiaalia, ovat enemm\u00e4n tai v\u00e4hemm\u00e4n manuaalisia j\u00e4rjestelmi\u00e4. Jauheen vaihtamiseen kuluvaa aika vaihtelee konemerkeitt\u00e4in muutamasta tunnista muutamaan p\u00e4iv\u00e4\u00e4n ja vaatii erityist\u00e4 huolellisuutta, hieman riippuen siit\u00e4 onko kyseess\u00e4 reaktiiviset materiaalit.<\/p>\n<p><strong>Ohjelmistot<\/strong><\/p>\n<p>Kaikilla laitevalmistajilla on Materialisen Magics k\u00e4yt\u00f6ss\u00e4, ja jokainen laitevalmistaja on r\u00e4\u00e4t\u00e4l\u00f6inyt ohjelmiston juuri omaan laitteeseensa sopivaksi. T\u00e4ss\u00e4 on hyvi\u00e4 ja huonoja puolia \u2013 Materialisen ohjelmistopaketti on maailman huippuluokkaa, mutta se on my\u00f6s kallis yll\u00e4pitokustannuksiltaan. Ohjelmassa on runsaasti ominaisuuksia ja sen sujuva k\u00e4ytt\u00f6 vaatii perehtymist\u00e4.<\/p>\n<p>Osa laitteista on yhteensopiva my\u00f6s muiden ohjelmistojen kanssa. Markkinoilla on Magicsin lis\u00e4ksi nykyisin mm. 3DSystemsin 3DExpert ja Autodesk Netfabb, jotka ovat saaneet jalansijaa konemarkkinoilla. Lis\u00e4ksi markkinoilta l\u00f6ytyy ohjelmistoja, joilla voidaan simuloida tulostusprosessin aikaisia l\u00e4mp\u00f6kuormia ja huomioida kappaleen geometrioissa\/tukirakenteissa t\u00e4h\u00e4n liittyvi\u00e4 seikkoja.<\/p>\n<p><strong>Tulostusparametrit<br>\n<\/strong><\/p>\n<p>Tulostukseen liittyvi\u00e4 parametreja on satoja erilaisia ja niiden avoimuus on \u201dkaksiter\u00e4inen miekka\u201d. Materiaalitutkimuksen kannalta parametrien tulisi olla avoimia, jotta tulostimella voitaisiin testata erilaisia materiaaleja. Tuotannon laadunvarmistuksen kannalta avoimuus on taas ennemminkin rasite. T\u00e4ss\u00e4 tapauksessa parametreja voidaan lukita tarvittaessa (esim. lentokone- ja medikaalipuolen tuotantoon dedikoidut laitteet).<\/p>\n<p>Parametrit voivat my\u00f6s olla kustannustekij\u00e4: Jos parametrit luodaan itse, vaatii se osaamista ja runsaasti aikaa. Jotkut laitevalmistajista tarjoavat materiaalikohtaisesti testatut ja toimivat parametrit ilmaiseksi, toisilla niist\u00e4 joutuu maksamaan. Valmistajalta saadut parametrit on sidottu valmistajan toimittamaan materiaaliin ja mik\u00e4li koneessa k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n kolmannen osapuolen materiaaleja, vaatii se usein parametreihin muutoksia. Tulostusparametrit ovat luonnollisesti materiaali- ja kerroskohtaisia, eli parametrit muuttuvat eri materiaaleilla sek\u00e4 kerrospaksuudella. Yleisesti ottaen koneen k\u00e4ytt\u00e4j\u00e4t eiv\u00e4t l\u00e4hde itse luomaan parametreja tyhj\u00e4st\u00e4, vaan pohjana k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n olemassa olevaa tietoa.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<figure id=\"attachment_420\" aria-describedby=\"caption-attachment-420\" style=\"width: 750px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-large wp-image-420\" src=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/05\/2019-05-mvp-kuva4-1024x274.jpg\" alt=\"\" width=\"750\" height=\"201\" srcset=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/05\/2019-05-mvp-kuva4-1024x274.jpg 1024w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/05\/2019-05-mvp-kuva4-300x80.jpg 300w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/05\/2019-05-mvp-kuva4-768x205.jpg 768w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/05\/2019-05-mvp-kuva4.jpg 1853w\" sizes=\"auto, (max-width: 750px) 100vw, 750px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-420\" class=\"wp-caption-text\">Kuva 4. Keskikokoluokan 3D-tulostimet kolmelta eri valmistajalta: EOS M290, Prima Sharp 250 ja SLM 280 2.0<\/figcaption><\/figure>\n<p>Antti Alonen<br>\nTKI-asiantuntija<br>\nSavonia-ammattikorkeakoulu<br>\n<a href=\"http:\/\/alvo.savonia.fi\/\">http:\/\/alvo.savonia.fi\/<\/a><\/p>\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large is-style-default\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"194\" src=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2021\/03\/lippulogot-1024x194_2020.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-860\" srcset=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2021\/03\/lippulogot-1024x194_2020.png 1024w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2021\/03\/lippulogot-1024x194_2020-300x57.png 300w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2021\/03\/lippulogot-1024x194_2020-768x146.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/figure>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Savonialla j\u00e4rjestettiin 23.4.2019 markkinavuoropuhelutilaisuus metallin jauhepetitekniikkaan perustuvan laitteiston hankintaan liittyen. Hankinta liittyy Savonian 3D-tulostuksen investointihankkeeseen, josta on kerrottu aiemmassa blogikirjoituksessamme: https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/2018\/09\/19\/savilahden-uudelle-kampukselle-tulee-monipuolinen-3d-tulostusymparisto\/ Tilaisuudessa SLM, EOS ja PRIMA -laitevalmistajien edustajat\/maahantuojat Suomessa esitteliv\u00e4t tarjolla olevia laitteistojaan joiden katsovat t\u00e4ytt\u00e4v\u00e4n Savonian alustavat kriteerit. Kuuntelemassa oli Savonian lis\u00e4ksi alueellisia yhteisty\u00f6kumppaneita ja alueen yrityksi\u00e4. On huomioitava, [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":4267,"featured_media":415,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[27],"tags":[5,25],"class_list":["post-413","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-3dtik","tag-3d-tulostus","tag-metallin-3d-tulostus"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/413","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4267"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=413"}],"version-history":[{"count":7,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/413\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":979,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/413\/revisions\/979"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/media\/415"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=413"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=413"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=413"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}