3D-tulostetun ruostumattoman teräksen mikrorakenteen vaikutus ultraääneen
Nevala, Mikael (2024)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024111428207
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024111428207
Tiivistelmä
Opinnäytetyössä tutkittiin ultraäänen käyttöä 3D-tulostettuun ruostumattomaan teräkseen ja ultraäänen käyttäytymistä 3D-tulostetussa materiaalissa sekä selvitettiin, vaikuttaako tulostuskulma ja mikrorakenne ultraäänen kaikuun. Lisäksi työssä tutkittiin, voiko tulevaisuudessa käyttää ultraääntä tulostetun teräksen NDT-tarkastamiseen.
Työ sisältää teoriaosuuden lisäävästä materiaalitekniikasta, ultraäänestä sekä vaiheistetusta ultraäänestä ja NDT-tarkastuksen perusteista. Työvaihe toteutettiin huhtikuussa 2024. Tällöin tulostetut kappaleet olivat hallussa ja käsitelty tarkastusta varten sopiviksi. Työvaihe sisälsi neljän ruostumattomasta teräksestä tulostetun kappaleiden tarkastuksen ja luotauksen vaiheistetulla ultraäänellä. Luotauksesta saatu data kerättiin tietokoneelle ja käsiteltiin yhdessä työn ohjaajan kanssa. Datasta pääteltiin vaikuttaako tulostettujen testikappaleiden mikrorakenne ultraäänen kaiun kulkeutumiseen ja tutkittiin, tapahtuuko mitään sellaista virhettä, joka voisi konkreettisesti estää tällaisten kappaleiden todenmukaisen tarkastuksen tulevaisuudessa.
Metallien 3D-tulostaminen on yleistynyt kaupallisesti laajasti ympäri maailmaa sekä 3D-tulostamisen teknologia ja osaaminen ovat kehittyneet viimeisten vuosikymmenten ajan. On tärkeää tutkia, voiko materiaalia lisäävällä valmistustekniikalla luotujen kappaleiden rakennetta ja eheyttä tarkastaa NDT-menetelmin. Tulevaisuudessa tällä menetelmällä luotujen osien käyttökohteena voi olla teollisuuden koneiden komponentit tai ilmailu- ja avaruusalan tuotteet, joiden laadun ja seurannan tasot ovat korkeat.
Työ sisältää teoriaosuuden lisäävästä materiaalitekniikasta, ultraäänestä sekä vaiheistetusta ultraäänestä ja NDT-tarkastuksen perusteista. Työvaihe toteutettiin huhtikuussa 2024. Tällöin tulostetut kappaleet olivat hallussa ja käsitelty tarkastusta varten sopiviksi. Työvaihe sisälsi neljän ruostumattomasta teräksestä tulostetun kappaleiden tarkastuksen ja luotauksen vaiheistetulla ultraäänellä. Luotauksesta saatu data kerättiin tietokoneelle ja käsiteltiin yhdessä työn ohjaajan kanssa. Datasta pääteltiin vaikuttaako tulostettujen testikappaleiden mikrorakenne ultraäänen kaiun kulkeutumiseen ja tutkittiin, tapahtuuko mitään sellaista virhettä, joka voisi konkreettisesti estää tällaisten kappaleiden todenmukaisen tarkastuksen tulevaisuudessa.
Metallien 3D-tulostaminen on yleistynyt kaupallisesti laajasti ympäri maailmaa sekä 3D-tulostamisen teknologia ja osaaminen ovat kehittyneet viimeisten vuosikymmenten ajan. On tärkeää tutkia, voiko materiaalia lisäävällä valmistustekniikalla luotujen kappaleiden rakennetta ja eheyttä tarkastaa NDT-menetelmin. Tulevaisuudessa tällä menetelmällä luotujen osien käyttökohteena voi olla teollisuuden koneiden komponentit tai ilmailu- ja avaruusalan tuotteet, joiden laadun ja seurannan tasot ovat korkeat.