Lisäaineen syöttö isojen kappaleiden 3D-tulostukseen

Abstract

Tampereen ammattikorkeakoululla on suuren skaalan 3D-tulostusyksikkö, jonka eriväristen kappaleiden tulostus ei ole optimaalinen. Työn tarkoituksena oli parantaa 3D-tulostusyksikköä lisäämällä siihen erillinen lisäaineen annosteluyksikkö. Työn tavoitteena oli kehittää toimiva väriaineen eli värigranulaatin annostelujärjestelmä. Tutustuttaessa 3D-tulostukseen ja suuren skaalan materiaalia lisäävään valmistukseen tutustuttiin kirjallisuutta ja verkkolähteitä hyödyntäen.

Markkinoilta etsittiin erilaisia kokonaisuuteen sopivia värigranulaatin syöttöyksiköitä. Mahdollisilta toimittajilta pyydettiin tarjouksia, joiden pohjalta tehtiin päätös, että laitteen suunnittelu ja valmistus toteutetaan TAMKissa projektityönä.

Opinnäytetyön tuloksena saatiin luotua ehdotus annostelujärjestelmän rakenteesta. Ehdotus esitettiin 3D-mallina ja 2D-piirustuksina, joista näkee laitteen rakenteen ilman mallinnettua askelmoottoria. Lopullinen valmistettava annostelulaite voidaan kehittää ehdotuksen ja projektityössä syntyneiden ideoiden pohjalta. Väriaineen annostelijärjestelmän lopullinen suunnittelu ja valmistaminen siirtyy koulun kesäprojekteihin.

Ehdotus mahdollistaa valmistussuunnitelman tekemisen. Suunnitelman avulla voidaan tarkastella monia erilaisia materiaaleja rakenteessa. Kokonaisuuden toimivuus testataan väriaineen kanssa laskemalla, paljonko ainetta järjestelmä annostelee yhden moottorin pyörähdyksen aikana. Valmis laite voidaan integroida TAMKin 3D-tulostusyksikköön optimoimalla väriaineen annostelu haluttuun määrään.

Tampere University of Applied Sciences has a large-scale 3D printing unit whose process of printing different colored pieces wasn’t optimal. The purpose of this work was to improve the 3D printing unit by adding a separate material dosing unit. The objective of the thesis was to develop a functional dosing system for color granules. 3D printing and large-scale additive manufacturing were explored using literature and online resources.

Different color granule feeder units suitable for the system were searched on the market. Quotes were requested from potential suppliers and based on these, it was decided that the design and manufacture the device would be carried out as a project at TAMK.

The thesis resulted in a proposal for the structure of the dosing system. The proposal was presented in the form of a 3D model and 2D drawings that show the structure of the device without a model stepper motor. The final dosing device to be manufactured can be developed based on the proposal and the ideas generated during the project work. The final design and production of the color granulate dosing system will be transferred to the summer projects of TAMK.

The proposal makes it possible to create a manufacturing plan. The plan allows for the examination of different materials in the structure. The functionality of the system will be tested with the color granulate. The finished device can be integrated into TAMK’s 3D printing unit.