3D-tulostimen käyttötestaus ja sovelluksen valmistus

Abstract

Insinöörityön tarkoituksena oli kartoittaa pursotustekniikkaa käyttävän 3D-tulostuksen prosessia mallintamisesta valmiiseen kappaleeseen saakka. Tarkoituksena oli selvittää, voidaanko 3D-tulostusta yhdistää langattomaan virransiirtoon upotetun sovelluksen muodossa. Insinöörityön tavoitteena oli selvittää 3D-tulostimen tulostusprosessiin liittyvät rajoitteet ja mahdollisuudet. Viipalointiohjelmistolle oli tavoitteena löytää oikeat asetukset, joilla tulostus 3D-tulostimella onnistui ilman ongelmia ja tulostusjälki oli paras mahdollinen. Tavoitteena oli valmistaa toimiva tuote, jossa yhdistetään 3D-tulostimella valmistettu runko ja siihen upotettu langatonta virransiirtoa käyttävä kaupallinen sovellus. Asetettuihin tavoitteisiin pyrittiin käyttämällä menetelmänä testausta. Viipalointiohjelman asetuksia muutettiin ja testikappaleita 3D-tulostettiin, kunnes optimaaliset asetukset ja tulostukseen liittyvät rajoitteet saatiin selville. Tuloksia heijastettiin aiheeseen liittyviin aiempiin tutkimuksiin, minkä pohjalta ehdotettiin tulevaisuuden kehityskohteita. Insinöörityön tärkeimpinä tuloksina olivat, että 3D-tulostettavan mallin oli oltava yhtenäinen eli tulostuspää ei saanut irrota tulosteesta missään vaiheessa, eikä tulostimen pysäytä- jatka-toimintoa voinut käyttää, koska se pilasi kappaleen. Insinöörityössä selvisi, että viipalointiohjelman asetuksista tulostettavan kappaleen lopputuloksen kannalta tärkeimmät olivat tulostuskohdan asettaminen origoon ja alku- ja loppuviipalekoodien muuttaminen käytettävän 3D-tulostimen suosituskoodeihin. Projektissa todistettiin, että 3D-tulostaminen on yhdistettävissä langattomaan virransiirtoon. Tätä tietoa voidaan käyttää perustana tekniikoiden kehitystyössä ja niiden yhdistämisessä.

The purpose of this thesis was to map the printing process of a 3D printer entirely from modelling to finished part. The purpose was to sort out if 3D printing could be combined with an embedded wireless power transfer application. The objective was to research the limitations and possibilities of the 3D printer and to find the favourable settings in slicing software to secure the best possible print without encountering problems. Another goal was to successfully manufacture a working product combining 3D printed frame and embedded commercial wireless power transfer unit. The method used for achieving results was mainly testing. The settings of the slicing software were altered and test pieces were 3D printed until optimal settings and limitations in printing process were fully discovered. The results were reflected in earlier studies in the field and future development areas were suggested on the basis of those. The most important findings of the thesis were that the printed model had to be solid with- out gaps meaning that print head was to be connected to the model throughout the session. The printer’s pause-resume print function was not to be used because it ruined the printed piece. The project clarified that the most important slicing software settings were positioning the bed center to origin as well as changing start and end G-codes to ones suggested by the 3D printer manufacturer. It was proven in the thesis that 3D printing could be combined with wireless power transfer. This information could be used as a basis in the development and merging of these technologies.