3D-tulostus : esiselvitys tuotannon aloittamiseksi

Abstract

Etra OY:n tuotantojen palvelutarjontaa haluttiin monipuolistaa nykyisten vesileikkaus- ja alihankintakoneistuspalveluiden lisäksi uudella tuotantomenetelmällä, 3D-tulostuksella. Tässä opinnäytetyössä tutkittiin, millä menetelmällä yrityksen kannattaa aloittaa uuden, jatkuvasti kehittyvän tuotantomenetelmän implementointi osaksi nykyistä toimintaa. Tarkastelun kohteeksi valittiin yleisimmät teolliseen valmistukseen soveltuvat menetelmät ja niitä vertailtiin keskenään prosessin, materiaalien, työturvallisuuden ja vaadittavan infrastruktuurin näkökulmista. Tutkimuksen aineisto hankittiin useasta eri tietokannasta artikkelien muodossa, laitevalmistajien ja 3D-tulostusyhteisöjen www-sivuilta sekä maahantuojien toimi-pisteissä tehdyillä vierailuilla.

Opinnäytetyön tuloksena syntyi ehdotus, jonka mukaan aloitukseen valitaan SLA- ja FFF-menetelmät. Näillä menetelmillä Etra OY pystyy aloittamaan ainetta lisäävän valmistuksen kohtuullisella aloituskustannuksella, ja ne myös mahdollistavat laadukkaiden kappaleiden valmistuksen asiakkaiden vaatimusten mukaan. Menetelmän valinnassa painotettiin laajaa materiaalivalikoimaa, tuotannon tehokkuutta ja helppoa integraatiota nykyiseen toimintaympäristöön.

3D-tulostuksen tullessa yhdeksi tuotantomenetelmäksi muiden rinnalle Etra OY pystyy laajentamaan palvelukonseptiaan, lisäämään osaamista omissa tuotannoissa ja tulevaisuudessa kasvattamaan liikevaihtoa. Ainetta lisäävä valmistusmenetelmä on vielä teollisessa käytössä uusi ja sen prosessit kehittyvät jatkuvasti. Tämä toisaalta luo mahdollisuuden pysyä kehityksen kärjessä, mutta toisaalta myös edellyttää alan muutosten jatkuvaa seuraamista ja oman toiminnan kehittämistä uusia innovaatioita hyödyntämällä ja tuotantoa tehostamalla.

Etra Oy wanted to extend their range of services with the production method of additive manufacturing (AM), i.e. 3D printing. Current industrial quality AM methods were studied to find out, which would be suitable for the new branch of Etra production and which would suit the production site. The methods were compared against each other in the terms of the production process, material library, occupational safety and required infrastructure. The material for the study was collected from different databases in the form of articles, websites of machine manufacturers and 3D printing communities, and on-site visits to companies that import AM Machines.

This study came to the conclusion that the right methods for the start of production are SLA and FFF. With these choices it is possible to start manufacturing of high-quality parts according to a wide variety of customers’ specifications with a reasonable starting cost. Material options, efficiency of production and easy integration to current infrastructure were considered when choosing the methods.

As AM is added to the company’s current production methods, Etra Oy will be able to improve service concept, extend production profiency and in the future grow turnover. Additive manufacturing is still a rather new production method, which is rapidly developing and evolving. This on the other hand gives opportunity to adapt efficient state-of-the-art methods and processes to production, but also demands constant development of production and following the new innovations in the AM industry.