3D-mallien muokkaus 3D-tulostamista varten CAD-ohjelmilla

Abstract

Insinöörityössäni käsitellään 3D-mallien tulostamista ja erityisesti 3D-mallien mallintamista niin, että kappaleiden valmistaminen 3D-tulostimella onnistuisi mahdollisimman hyvin. Työ tehtiin Prohoc Oy:lle, joka sijaitsee Vaasassa. 3D-tulostuspalveluun tuli jatkuvasti 3D-malleja, joiden tulostuksessa oli ongelmia. Työssäni tutkin näiden ongelmien syntyä ja tein ohjeita eri 3D-mallinnusohjelmille, joiden tarkoituksena on auttaa tekemään helpommin tulostettavia 3D-malleja. Työhön kuului myös etsiä sopivaa muokkausohjelmaa, jonka avulla pystyttäisiin tekemään joitain pieniä muutoksia tulostettaviin 3D-malleihin. 3D-tulostus ei ole saanut suurta suosiota vielä Suomen teollisuudessa, mutta on yleistymässä jatkuvasti erityisesti tuotekehityksessä. Työssä tutustutaan eri mahdollisuuksiin suorittaa 3D-mallin tulostus ja itse tulostusprosessiin. 3D-mallien tulostettavuutta päätettiin parantaa ohjeiden avulla. Eri CAD-ohjelmia on monta, joten ohjeet on tehty yleisimmin käytössä oleviin ohjelmiin. Opinnäytetyön aikana suoritettiin kokeilu, jonka aikana selvitettiin korjatun ja korjaamattoman 3D-mallin tulostusvalmiuteen käytetty aika. Keskeisin havainto tässä työssä oli se, että suurin osa ajasta ei mene välttämättä 3D-tulostuksessa vaan siinä, kun jotain 3D-mallia yritetään saada tulostettavaksi poistamalla mallissa olevia virheitä. 3D-tulostusprojekteissa olisi aina pyrittävä siihen, että tulostettava malli olisi mahdollisimman hyvin tulostettava. Mikäli 3D-mallia tulee muokata ja mallin virheiden takia se ei tulostu kunnolla, silloin kummallekin osapuolelle tulee ylimääräisiä kuluja.

The thesis was made for Prohoc Oy, which is a subcontractor for many big companies in the Vaasa region. The company had a 3D printer and they wanted to make 3D printing process more efficient. The purpose of the thesis was to study errors that were found in the 3D models. The printing of the models could not be done correctly with the 3D printer. The thesis also included making general instructions about 3D modelling for 3D printing. Instructions were made for different 3D modelling programs. Initially, different ways of 3D printing and its process were studied. Instructions were made for most popular 3D modelling programs that were in use in associate companies. A test for fixing the model was made using the instructions that were made during this thesis. The test was made mostly for inspecting the time savings if 3D-model is prepared for 3D printing service. The conclusion of the thesis is that most time in 3D printing process is spent in making the 3D model more printable. That of course depends on the 3D model and its complexity. The best way of using 3D printing service is to use proper 3D model, which is modified for 3D printing. If 3D model does not print out well, then there are usually some problems in the 3D model and it needs to be modified. Modifying is time consuming and at least one print is that way completely useless and waste. This means that it is not efficient to use 3D models that have errors.