Tulostustekniikka perustuu STL formaattiin, joka on yleisin pikamallinnuslaitteiden käyttämistä datamuodoista. Tulostuksen verrattavana voidaan pitää perinteistä lasertulostinta, joka kerros kerrokselta muodostaa halutun muodon.

Tulostettavat osat ovat esimerkiksi titaniumia, joka soveltuu sellaisenaan lääketieteellisiin kohteisiin.

Erot 3D tulostimen ja pikamallinnuslaitteiston välillä ovat huomattavat, mikä selittyy teknologioiden tarkkuudella, vaikkakin tekniikan kehittyessä laitteiden hinnat laskevat. Tuotannollisesti arvioiden pikamallinnuslaitteiden fyysinen sijainti tehdassaleissa on siellä, missä tarvitaan nopeaa suoritustasoa, kun taas edullisimmat 3D tulostimet ovat lähempänä loppukäyttäjää tai suunnittelijaa.

Menetelmien välillä on eroja

FDM (Fused Depositon Modelling) muistuttaa kuumaliimapistoolin toimintaa. Se käyttää kahta ohutta muovimateriaalia, ja yksittäisen lankojen sulattamisella voidaan muokata kappaletta geometriaa liikuttamalla ruiskutuspistettä tai varsinaista kappaleen kiinnitysalustaa toisiinsa nähden. Tämä on edullisin vaihtoehto kuten moni kotikäyttäjäkin on todennut.

SLS (Selective Laser Sintering) soveltuu jo teollisuuskäyttöön. Tekniikka perustuu jauhemaiseen muovirakenteeseen, johon laser kohdistetaan selektiivisesti. Se lämmittää tulostuskohdan halutun muodon siten, että partikkelit sulautuvat yhteen. Tämän sykli toistetaan, kunnes valmis suunniteltu geometria on saavutettu. On huomioitavaa, että varsinaista hukkamateriaali ei synny, koska aluetta jota ei ole käsitelty laserilla on jauhemuodossa, ja siten käytettävissä uudelleen.

DMLS (Direct Metal Laser Sintering) toimintaperiaate sama kuin SLS mallinnuksessa, mutta siinä käytetään metallijauhetta. Tekniikka vaatii konekannalta lämmönkestoa ja korkeamman laserin tehon, mikä lisää kustannuksia.

EBM (Electron beam melting) yhdistää SLS ja DMLS tekniikat ja käyttää elektronisädettä korkeassa noin 1000°C lämpötilaa vakuumissa. Tulostettavat osat ovat esimerkiksi titaniumia, joka soveltuu sellaisenaan lääketieteellisiin kohteisiin.

Pikamallinnuslaitteet sijaitsevat tehdassaleissa siellä, missä tarvitaan nopeaa suoritustasoa.

SLA (Stereolitografia) soveltuu epoksituotteiden valmistukseen. Hyytelömäinen materiaali kovetaan laserin avulla,  minkä jälkeen kappale kovetetaan uunissa.

LOM (3D-Laminering), laminointiin perustuva tulostus, soveltuu suurempien kappaleiden valmistukseen. Se poikkeaa edellä kuvatuista, sillä käytännössä kappaletta ei tulosteta, vaan tulostuspinnalla oleva kappale leikataan (mekaanisesti tai laserilla) kerroskerrokselta muoviarkeista tai kuiduista ja näiden välillä.

JP (Jetted Photopolymer) jossa tulostuspäällä muodostetaan nestemäinen kappale, joka kovetetaan UV-valolla. Esimerkkinä silikoni.

Countericrafting on suurien kappaleiden, kuten talojen tai esimerkiksi veneiden valmistukseen. Kyseessä on megaluokan laitekannan vaativa tekniikka, hyvin lähellä FDM prosessia.

Kaikkien näiden teknologioiden kautta on selvää, että vain suunnittelijoiden innovatiivisuus on rajana. Tämä tulee mullistamaan komponenttien valmistuksen sekä käyttökohteet.

Teksti:
Mika Laukkanen
Tekninen asiantuntija
SLO Oy

Ultraohut teollisuuden LED-valaisin

Erityisen matalarunkoinen (vain 40 mm) I-VALO MARCO® on kompaktista koostaan huolimatta robusti ja mekaanisesti kestävä yleisvalaisin teollisuuden sekundääritiloihin.

FLEX-H taipuisa ohjauskaapeli (HF)

FLEX-H -ohjauskaapelia käytetään mittaus- ja syöttökaapelina sekä teollisuuden ohjaus- ja valvontakaapelina.