3D-tulostamalla valmistettavan hydraulisen paineenkohottimen suunnittelu

Abstract

Tässä insinöörityössä suunniteltiin hydraulinen paineenkohotin valmistettavaksi 3D-tulostamalla metallista. Raportissa käydään läpi Siemens NX:n topologiaoptimointityötilan käyttöä, sekä yleisesti 3D-tulostamiseen liittyviä suunnitteluehtoja ja rajoitteita.

Raportissa käsitellään 3D-tulostusta vain SLM-teknologian näkökulmasta. Ainetta lisäävää valmistusta käydään läpi yleisesti, sekä SLM-teknologian teoriaa syvällisemmin.

Työn tavoitteena oli luoda kilpaileva konsepti perinteisin tavoin, kuten takomalla tai valamalla valmistettujen hydrauliikkalohkojen rinnalle. Työssä ei syvennytä rakenteen täydelliseen standardit täyttävään suunnitteluun, vaan pyrittiin luomaan lähes valmis konsepti, jonka pystyisi pienillä muutoksilla viemään loppuun.

Hydrauliikkalohkon suunnittelussa huomioidaan myös DFA-periaatetta, sillä lohko valmistettiin esiteltäväksi Advanced Engineering-messuille (2018), joilla robottikokoonpanosolun tehtävänä oli koota ja purkaa paineenkohottajaa.

The aim of this Bachelor´s thesis was to design a hydraulic pressure intensifier to be manufactured using additive manufacturing methods capable of producing metal parts. The report examines the use of the Siemens NX topology optimization workspace, as well as the general design rules and constraints associated with 3D printing.

The report covers 3D printing mostly from the perspective of SLM technology, although it covers the general principles of most AM-technologies concisely as well.

The design objective was to create a competitive concept when compared to hydraulic blocks manufactured using regular production methods, such as forging and casting. The goal was not to design a perfectly functioning device that would fulfill all the required standards and regulations, but instead to create an almost ready concept that could be finished with minor changes.

The design of the hydraulic block also considers the DFA principle, since the block was designed and manufactured to be presented at the Advanced Engineering Fair (2018), where an industrial robot or robots would assemble and dismantle the block.