Materiaalia lisäävä valmistus - kustannukset, hyödyt ja haasteet

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli perehtyä materiaalia lisäävään valmistukseen sekä sen tuomiin mahdollisuuksiin. Lisäksi tavoitteena oli saada tarkka selvitys siitä millaisia kustannuksia materiaalia lisäävään valmistukseen liittyy. Materiaalien osalta työssä keskityttiin yleisimmin alalla käytettyihin metalleihin ja muoveihin.

Kirjallisessa osuudessa käsiteltiin materiaalia lisäävää valmistusta yleisellä tasolla, sen nykyisiä käyttökohteita sekä kustannuksia. Kustannuksia esiteltiin myös case-esimerkkien avulla.

Opinnäytetyössä kerättiin kattava aineisto materiaalia lisäävän valmistuksen hyödyistä ja kustannuksista, mitä voidaan hyödyntää myöhemmin työelämässä. Aineisto kerättiin käymällä läpi alan kirjallisuutta, vierailemalla kaksilla alan messuilla, osallistumalla Suomen Pikavalmistusyhdistys ry:n vuosiseminaariin sekä haastattelemalla alan asiantuntijoita. Kirjallisuuden hyödyntäminen osoittautui haastavaksi, koska ala on kehittynyt nopeasti ja saatavissa ollut kirjallisuus painottui kuluttajaluokan laitteisiin. Käytetty kirjallisuus oli pääosin englanninkielistä. Opinnäytetyö toteutettiin täysipäiväisenä projektina, joka kesti kevään 2016.

Työssä havaittiin, että materiaalia lisäävä valmistus voi olla jo taloudellisesti kannattava valmistusmenetelmä jopa sarjavalmistuksessa. Sillä havaittiin myös olevan potentiaalia muuttaa radikaalistikin olemassa olevia toimintatapoja. Toisaalta työssä havaittiin myös suuria alan ongelmia, jotka ovat vielä ratkaisematta.

The purpose of this thesis was to gather information and knowledge about additive manufacturing and its possibilities and costs. The thesis focuses on materials that are most commonly used in the field of additive manufacturing – both metals and plastics.

The basics and fundamentals of additive manufacturing are presented in the theory section of the thesis. The section also showcases some applications of additive manufacturing and its costs with case examples.

A relatively comprehensive data about the benefits and costs of additive manufacturing was collected during the thesis. This knowledge can later be used in working life. The data was collected by studying literature, visiting in two trade fairs, participating in Finnish Rapid Prototyping Association’s annual seminar and by interviewing experts. Gathering the data was challenging because the technology has developed so fast and the available literature is relatively out-dated and focuses on consumer devices. The literature referred to in the thesis is primarily in English. The thesis was carried out during the spring of 2016 as a fulltime project.

By carefully studying the field of additive manufacturing it became clear that it could already be an efficient way to produce parts, even in serial production. It was found to have the potential to change current practices radically. On the other hand, there are still many unsolved problems and challenges in additive manufacturing.