Olet luultavasti kuullut 3D-tulostuksesta. Tätä valmistusprosessia, jossa esine tulostetaan kerros kerrokselta, pidetään nykyään neljäntenä teollisena vallankumouksena. Alun perin nopeaan prototyyppien valmistukseen käytetty lisäainevalmistus on ottanut merkittäviä edistysaskeleita alle kahdessa vuosikymmenessä. Katsotaanpa tarkemmin tätä innovatiivista teknologiaa, joka tulee mullistamaan merkittävästi maailmamme tulevaisuuden.
Mitä on 3D-tulostus?
3D-tulostus on toinen nimitys additiiviselle valmistukselle . Tämä prosessi viittaa menetelmään, jossa esineitä suunnitellaan ja valmistetaan kerros kerrokselta. Teollisuus-, auto-, tekninen ja ilmailu- ja avaruusala ovat niitä aloja, joilla tätä tuotantomenetelmää käytetään yleisimmin. Toisin kuin subtraktiivinen valmistus, 3D-tulostus mahdollistaa esineiden luomisen 3D-tiedostona luodun mallin perusteella.
Erikoisohjelmistoa käytetään kappaleen pilkkomiseen useisiin kerroksiin. Nämä kerrokset kootaan sitten yhteen. Eri kerrosten kokoaminen ja jähmettäminen saavutetaan 3D-tulostimella valmiin tuotteen aikaansaamiseksi. Osa luodaan yhdistämällä kaikki kerrokset.
Additiivinen valmistus syntyi noin vuonna 2000. Tuolloin sitä käytettiin nopeaan prototyyppien valmistukseen. Teknologinen kehitys on sittemmin mahdollistanut laajan valikoiman mahdollisuuksia sekä valmistettujen osien koon että muodon suhteen. Erilaiset materiaalit, kuten muovi, kipsi, metalli, WPC ja lasikuitu, ovat mahdollistaneet valmistajille osien luomisen eri tuotantoerissä.
Näitä materiaaleja käytetään myös osien valmistukseen kirurgiassa, ilmailu- ja avaruusteollisuudessa sekä monilla muilla aloilla. Esimerkkejä ovat mallien, luksustuotteiden, korujen, proteesien, implanttien, talojen ja jopa arkipäivän asusteiden valmistus. 3D-tulostus voi tarjota korkealaatuista suunnittelua ja hienostuneen viimeistelyn innovatiivisten ominaisuuksiensa ansiosta.
Mitä etuja 3D-tulostustekniikka tarjoaa?
Lisäaineistetun valmistuksen tärkeimmistä eduista on sen nopeus. CAD-ohjelmistojen ansiosta voit nyt luopua lukuisten insinöörien asiantuntemuksesta, joita aiemmin tarvittiin minkä tahansa esineen tai osan suunnitteluun. Esineen valmistuksen eri vaiheet voidaan nyt suorittaa hyvin lyhyessä ajassa. Näin ollen 3D-tulostus tarjoaa ajansäästöjä, jotka vaikuttavat positiivisesti yritysten tuottavuuteen.
Teollisuuslaitoksissa lisäaineiden valmistuksen käyttö on nopeuttanut työprosesseja. Lisäksi 3D-tulostetut osat tarjoavat erinomaista vastinetta rahalle. 3D-tulostus mahdollistaa huippuluokan tuotteiden valmistuksen alhaisin kustannuksin. Tämän välitön seuraus on markkinoilletuloajan optimointi.
Tarkkuus esineiden suunnittelussa on toinen 3D-tulostuksen tunnusmerkki. 3D-mallit muodostavat lähtökohdan tuotteiden valmistukselle. Näistä malleista tulostin toistaa kunkin osan yksityiskohdat ja ominaisuudet. Valmistusvirheiden puuttuminen on toinen tämän tuotantoprosessin tarjoama etu.
3D-tulostusyrityksen asiantuntemuksen palkkaaminen takaa huolellisen ja korkealaatuisen työn. Näillä yrityksillä on käytössään erittäin tehokkaat laitteet ja henkilöstö, joiden ansiosta voit hyötyä paikallisesta palvelusta ja henkilökohtaisesta tuesta. Käyttämällä erilaisia tulostusprosesseja, kuten sädesulatusta, materiaalin ekstruusiota ja lasersintrausta, 3D-tulostusyritykset herättävät projektisi eloon.
Mitä vaiheita 3D-objektin luomiseen liittyy?
Kuten johdannossa mainittiin, ainetta lisäävä valmistus on prosessi, jossa esineitä luodaan 3D-tulostimella. Tuotteen luominen sisältää useita vaiheita alkuperäisestä 3D-suunnittelusta CAD-ohjelmistolla jälkikäsittelyvaiheeseen. STL-muunnos, tiedostojen käsittely, varsinainen tulostusprosessi ja tukimateriaalien poisto ovat kaikki siirtymävaiheita.
Additiivinen valmistus alkaa digitaalisen prototyypin suunnittelulla. Tämä vaihe perustuu CAD-nimiseen menetelmään (Computer-Aided Design). Suunnittelun jälkeen CAD-tiedosto muunnetaan STL-tiedostoksi. Tämä muunnos vaihtelee käytetyn tekniikan mukaan. STL-tiedoston tehtävänä on määritellä kappaleen pinta jakamalla se useisiin kolmioihin tai monikulmioihin.
3D-tulostus on additiivisen valmistuksen kolmas vaihe. 3D-tulostimet koostuvat monista pienistä, erittäin monimutkaisista osista. Nämä osat varmistavat tulostetun tuotteen optimaalisen tarkkuuden. Korkealaatuisen tulosteen saaminen riippuu paitsi käytetyistä materiaaleista myös niiden laadusta.
Joillakin 3D-tulostustekniikoilla tukien poistaminen on yhtä yksinkertaista kuin tulostetun objektin poistaminen tulostusalustalta. Toiset, ammattimaisemmat menetelmät vaativat kuitenkin erittäin teknistä prosessia. Jälkikäsittelymenetelmät vaihtelevat tulostimen tyypin ja käytetyn tulostusmenetelmän mukaan.
