3D-tulostimen käyttö komposiittimuottien valmistuksessa
Turunen, Milla-Riina (2011)
Turunen, Milla-Riina
Savonia-ammattikorkeakoulu
2011
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201105106965
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201105106965
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön aiheena oli tutkia 3D-tulostimen tulosteen toimivuutta komposiittimuottien valmistuksessa. Tutkimuksien tavoitteena oli keksiä menetelmä, miten tuloste kestää laminointiprosessin. Opinnäytetyö tehtiin Savonia-ammattikorkeakoulun DigiBranch -hankkeelle, jossa keskitytään tutkimaan ja kehittämään digitaalista tuotantoa.
Työssä on tutkittu tulosteen soveltuvuutta komposiittimuottien valmistukseen. Tulostimena käytettiin Digilounge -hankkeessa hankittu ZPrint® 450 3D-tulostinta. Tulosteen kestävyyttä ja soveltuvuutta prosessiin tutkittiin laminointikokeilla, vetokokeilla ja alipainesäkityskokeilla. Suurin ongelma oli tulosteen hauraus: tuloste murenee kostuessaan ja sitä käsiteltäessä. Kestävyyden parantamiseksi tulostetta käsiteltiin erilaisilla aineilla, kuten maaleilla ja sokeriliuoksella.
Tutkimuksien pohjalta paras keino saada tuloste kestämään muovikomposiittimuottien valmistusprosessi oli käsitellä tulosteen pinta sokeriliuoksella. Liuoksella saatiin tasainen, kova ja veteen liukeneva pinta tulosteeseen. Sokeriliuoksella käsitellyn pinnan paras puoli on luontoystävällisyys ja mahdollisuus liuottaa muotti vedellä laminaatin kovetettua. Muotin liuottaminen vedellä mahdollistaa vaikeiden kappaleiden teon niin, että muottia ei tarvitse jakaa osiin irrotusta varten.
Työssä on tutkittu tulosteen soveltuvuutta komposiittimuottien valmistukseen. Tulostimena käytettiin Digilounge -hankkeessa hankittu ZPrint® 450 3D-tulostinta. Tulosteen kestävyyttä ja soveltuvuutta prosessiin tutkittiin laminointikokeilla, vetokokeilla ja alipainesäkityskokeilla. Suurin ongelma oli tulosteen hauraus: tuloste murenee kostuessaan ja sitä käsiteltäessä. Kestävyyden parantamiseksi tulostetta käsiteltiin erilaisilla aineilla, kuten maaleilla ja sokeriliuoksella.
Tutkimuksien pohjalta paras keino saada tuloste kestämään muovikomposiittimuottien valmistusprosessi oli käsitellä tulosteen pinta sokeriliuoksella. Liuoksella saatiin tasainen, kova ja veteen liukeneva pinta tulosteeseen. Sokeriliuoksella käsitellyn pinnan paras puoli on luontoystävällisyys ja mahdollisuus liuottaa muotti vedellä laminaatin kovetettua. Muotin liuottaminen vedellä mahdollistaa vaikeiden kappaleiden teon niin, että muottia ei tarvitse jakaa osiin irrotusta varten.