3D-tulostettujen tukipohjallisten mallinnus ja materiaalien kulutuskestävyyden arviointi
Mannio, Tuomas; Seitsara, Jaan; Tossavainen, Tarmo (2019)
Mannio, Tuomas
Seitsara, Jaan
Tossavainen, Tarmo
2019
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2019111621343
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2019111621343
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli mallintaa yksilölliset 3D-tulostetut tukipohjalliset ja arvioida kuukauden mittaisen käyttöjakson aikana, kuinka 3D-tulostettu polyamidiseos kestää päivittäisessä käytössä. Opinnäytetyö lähti liikkeelle opinnäytetyöntekijöiden yhteisestä kiinnostuksesta 3D-tulostukseen ja sen tuomiin mahdollisuuksiin apuvälinealalla.
Opinnäytetyön aikana kehitimme tukipohjallisen päkiän alueelle joustoa lisäävän ratkaisun 3D-mallinnusohjelmistojen avulla sekä arvioimme kahden eri tulostusmateriaalin kestävyyttä normaalissa päivittäisessä käytössä. Työelämästä kulkeutuneen tiedon mukaan 3D-tulostettujen tukipohjallisten joustoa lisääviä ratkaisuja tulisi kehittää, jotta jäykkä 3D-tulostusmateriaali kestäisi paremmin kulutuskäyttöä. Lopulliset versiot mallinnetuista tukipohjallisista tulostettiin HP:n 3D-tulostimella kesällä 2019. Käyttöjakso sijoittui saman vuoden syksylle, jolloin itse opinnäytetyökin toteutettiin.
Testijakson alussa tukipohjallisten paksuus mitattiin ennalta määritellyistä kohdista, jotka toistimme testijakson päätyttyä. Tällä metodilla pyrittiin saamaan konkreettista tietoa 3D-tulostusmateriaalien kulumisesta. Kuukauden pituisen käyttöjakson aikana havaittiin hienoista kulumista ja pieniä konkreettisia muutoksia 3D-tulostettujen tukipohjallisisten materiaaleissa. Materiaaleissa oli eroavaisuuksia niin kestävyydessä kuin toimivuudessakin.
Mahdollisille jatkokehityksille mallinnuksen ja tukipohjallisten päällystyksen osalta on tarvetta, sillä aihealue on vielä melko tuntematon eikä pitkäaikaistutkimuksia ole. Tukipohjallisten liukkaan ja kovan pinnan osalta tullaan tarvitsemaan vielä tuotekehitystä, jotta ne voidaan ottaa laajempaan kulutuskäyttöön.
Opinnäytetyön aikana kehitimme tukipohjallisen päkiän alueelle joustoa lisäävän ratkaisun 3D-mallinnusohjelmistojen avulla sekä arvioimme kahden eri tulostusmateriaalin kestävyyttä normaalissa päivittäisessä käytössä. Työelämästä kulkeutuneen tiedon mukaan 3D-tulostettujen tukipohjallisten joustoa lisääviä ratkaisuja tulisi kehittää, jotta jäykkä 3D-tulostusmateriaali kestäisi paremmin kulutuskäyttöä. Lopulliset versiot mallinnetuista tukipohjallisista tulostettiin HP:n 3D-tulostimella kesällä 2019. Käyttöjakso sijoittui saman vuoden syksylle, jolloin itse opinnäytetyökin toteutettiin.
Testijakson alussa tukipohjallisten paksuus mitattiin ennalta määritellyistä kohdista, jotka toistimme testijakson päätyttyä. Tällä metodilla pyrittiin saamaan konkreettista tietoa 3D-tulostusmateriaalien kulumisesta. Kuukauden pituisen käyttöjakson aikana havaittiin hienoista kulumista ja pieniä konkreettisia muutoksia 3D-tulostettujen tukipohjallisisten materiaaleissa. Materiaaleissa oli eroavaisuuksia niin kestävyydessä kuin toimivuudessakin.
Mahdollisille jatkokehityksille mallinnuksen ja tukipohjallisten päällystyksen osalta on tarvetta, sillä aihealue on vielä melko tuntematon eikä pitkäaikaistutkimuksia ole. Tukipohjallisten liukkaan ja kovan pinnan osalta tullaan tarvitsemaan vielä tuotekehitystä, jotta ne voidaan ottaa laajempaan kulutuskäyttöön.