Kuitulujitetun 3D-tulostinmateriaalin kehittäminen

Abstract

Tässä opinnäytetyössä tutkittiin 3D-tulostamiseen käytettävän komposiittimateriaalin valmistusta ekstruuderin avulla ja sen toimimista 3D-tulostusmateriaalina. Työ suoritettiin Lahden ammattikorkeakoulun Tekniikan laitokselle.

Opinnäytetyön teoriaosuudessa käydään läpi 3D-tulostuksen historiaa, sekä eri 3D-tulostustekniikoita. Materiaaliosuudessa kerrotaan käytettävät materiaalit (Polyesteri ja PS) ja niiden ominaisuuksista, sekä käydään läpi käytettyjen laitteiden toimintaperiaate.

Kokeellisessa osuudessa kerrotaan työn raaka-aineseosksen valmistamisesta, tulostuslangan ekstruuderoinnista ja tulostimen konfiguroimisesta ja itse 3D-tulostamisesta valmistettuilla 3D-langoilla.

Tulos osuudessa vertaillaan tulostettujen kappaleiden eli puhtaan polystyreenikappaleen, sekä komposiittikappaleen mekaanisia ominaisuuksia. Mekaanisissa testeissä selvisi, että komposiittikappaleet ovat heikompia kuin puhtaasta polystyreenistä tehdyt kappaleet.

The purpose of this Bachelor’s thesis was to examine the making of composite 3D printing material using an extruder and to study how it would work in a 3D printer as printing material.

The theoretical part deals with the history of 3D printers, different 3D printing methods, materials used (polystyrene and polyester), the properties of the materials, testing devices and tools and their working methods.

The practical part describes how granulate polystryrene and polyestertextile are made into composite wire that can be used in a 3D printer and how that wire works in a printer.

The results part compares the mechanical properties of objects made of pure polystyrene and objects made of composite material. The mechanical properties of composite materials were little bit weaker than pure materials properties.