Topologia tulostettu 3D-tulostuksella

3D-tulostus

Kustannustehokas vaihtoehto komponenttien valmistuksessa yrityksille

Sisällysluettelo

Johdanto

3D-tulostus on tekniikka, jonka avulla voidaan luoda fyysisiä esineitä asettamalla materiaalikerroksia päällekkäin, kunnes haluttu muoto on luotu. Tämä eroaa perinteisestä valmistuksesta, jossa materiaalia poistetaan usein mm. leikkaamalla tai jyrsimällä tai jossa materiaali muotoillaan valmistettuun muotoon, esim. ruiskuvalu ja valu.

3D-tulostus on mullistanut monia toimialoja mahdollistamalla monimutkaisten ja räätälöityjen tuotteiden nopeamman ja halvemman valmistuksen. Voit esimerkiksi tulostaa prototyyppejä ja lopputuotteita autoteollisuudessa, mikä vähentää kehitysaikaa ja -kustannuksia. Lääketieteen tekniikassa voidaan painaa proteeseja ja implantteja, jotka sopivat juuri potilaan tarpeisiin ja anatomisiin ominaisuuksiin. Arkkitehtuurissa voit tulostaa malleja rakennuksista ja infrastruktuurista visualisoidaksesi ja testataksesi erilaisia suunnitteluvaihtoehtoja.

Mutta 3D-tulostukseen liittyy myös haasteita, kuten korkeat materiaali- ja laitekustannukset sekä tarve päteville henkilöille, jotka hallitsevat tekniikan. Tästä huolimatta 3D-tulostus on osoittautunut jännittäväksi teknologiaksi, jolla on suuret mahdollisuudet jatkaa valmistusteollisuuden mullistamista.

Mitä on 3D-tulostus?

3D-tulostus, joka tunnetaan myös nimellä additiivinen valmistus , on kokoelma valmistusprosesseja, joissa kolmiulotteinen fyysinen objekti luodaan pinoamalla materiaalikerroksia päällekkäin. Tämä tekniikka on yksi innovatiivisimmista työkaluista modernissa valmistuksessa ja mahdollistaa korkealaatuisten prototyyppien luomisen ja monimutkaisten muotojen valmistuksen, joita ei voida valmistaa perinteisillä valmistusmenetelmillä.

3D-tulostus toimii luomalla kohteesta digitaalinen malli tietokoneohjelmistolla. Sitten malli leikataan, mikä tarkoittaa, että se leikataan ohuiksi kerroksiksi. Tämä digitaalinen rajattu malli lähetetään sitten 3D-tulostimelle, joka luo objektin lisäämällä materiaalikerroksia yksitellen, kunnes objekti on valmis.

3D-tulostukseen käytetyt materiaalit voivat vaihdella muovista ja metalleista keramiikkaan ja jopa biologisiin materiaaleihin, kuten eläviin soluihin. 3D-tulostimia on erikokoisia ja -lajisia, pienistä harrastustarkoituksiin käytettävistä yksiköistä suuriin teollisuuskoneisiin, jotka pystyvät tulostamaan suuria ja monimutkaisia osia.

3D-tulostuksen etuja ovat nopeampi prototyypin kehitysaika, kyky tulostaa esineitä pieninä sarjoina tai yksittäisinä osina sekä mahdollisuus luoda geometrisesti monimutkaisia esineitä, joita on vaikea valmistaa perinteisillä menetelmillä. Lisäksi 3D-tulostus voi vähentää materiaalin ja energian kulutusta käyttämällä vain tarvittavia materiaaleja esineen luomiseen.

3D-tulostusta pidetään yhtenä nykypäivän innovatiivisimmista valmistustekniikoista. Se voi mullistaa esineiden ja komponenttien valmistustavan, ja sillä on jo ollut suuri vaikutus monilla eri aloilla.

Mitä eri tekniikoita 3D-tulostuksessa käytetään?

3D-tulostuksessa käytetään useita erilaisia tekniikoita, joista osa yleisimmistä ja joita tarjoamme TOP3D:ssä ovat seuraavat:

Powder Bed Fusion

Power Bed Fusion (SLS muoville ja DMLS/SLM metallille) käyttää laseria muovin/metallijauheen sulattamiseen tai sintraamiseen esineen luomiseen. Ohut kerros jauhemateriaalia levitetään alustalle, sitten laser suunnataan materiaaliin sulattamaan tai sintraamaan tietyt alueet, jotka muodostavat kohteen. Kun jokainen kerros on sintrattu, alustaa lasketaan yhden tason ja päälle levitetään uusi kerros jauhemateriaalia. Tätä prosessia toistetaan, kunnes kohde on valmis.

Stereolitografia

Stereolitografia, lyhennettynä SLA , on tekniikka, joka käyttää laseria nestemäisen valoherkän materiaalin kovettamiseksi. Säiliö täytetään nestemäisellä materiaalilla ja lasersäde liikkuu materiaalin päällä kovettaakseen sen juuri niillä alueilla, jotka tarvitaan esineen luomiseen. Kun jokainen kerros on kovettunut, alustaa lasketaan yhden tason alas ja pinnalle levitetään uusi kerros nestemäistä materiaalia. Tätä prosessia toistetaan, kunnes kohde on valmis. Valmis osa laseroidaan sitten kevyessä uunissa, jotta kaikki materiaali kovettuu täysin.

Multi Jet Fusion

Multi Jet Fusion, lyhenne MJF, on tekniikka, joka käyttää samanlaista tekniikkaa kuin mustesuihkutulostin liima-aineen levittämiseksi jauhemateriaaliin. Lämmityselementti lämmittää sitten materiaalin sulattaakseen sen yhteen alueilla, joihin sideainetta on levitetty. Sitten päälle levitetään uusi kerros jauhemateriaalia ja prosessia toistetaan, kunnes esine on valmis.

 

Fused Deposition mallinnus

Fused Deposition Modeling eli FDM toimii sulattamalla kestomuovisen materiaalin filamentin ja suulakepuristamalla sen 3D-tulostimen pienen suuttimen läpi. Materiaali levitetään kerroksittain esineen rakentamiseksi.

Sideaineen suihkutus

Sideaineen suihkutus käyttää mustesuihkutulostimen kaltaista tekniikkaa sideaineen levittämiseksi jauhemateriaaliin. Sideaine sitoo sitten jauhehiukkaset yhteen esineen luomiseksi. Tuloksena on hauras yksityiskohta, joka kovetetaan sitten uunissa lämpötilassa, joka on lähellä materiaalin sulamispistettä. Tämä viimeinen vaihe tuottaa osia, joilla on erittäin alhainen huokoisuus ja erittäin hyvät materiaaliominaisuudet.

Oletko epävarma, mikä prosessi sopii tarkoitukseesi parhaiten? Napsauta sitten tästä!

3D-mallit tulostettu 3D-tulostuksella

Miten 3D-tulostusta voidaan käyttää käytännössä?

3D-tulostusta voidaan käyttää useilla eri aloilla ja sovelluksissa. Tässä on joitain esimerkkejä siitä, kuinka tekniikkaa voidaan käyttää:

  • Prototyyppi : 3D-tulostus on arvokas työkalu tuotteiden ja komponenttien prototyyppien tekemiseen. Näin valmistajat voivat testata ja arvioida tuotesuunnittelua kustannustehokkaalla ja tehokkaalla tavalla.
  • Monimutkaisten osien valmistus: 3D-tulostuksen avulla voidaan luoda geometrisesti monimutkaisia osia, joita on vaikea tai mahdoton valmistaa perinteisillä valmistusmenetelmillä.
  • Lääketieteellinen käyttö : 3D-tulostusta voidaan käyttää lääketieteessä proteesien ja implanttien prototyyppien luomiseen. Lisäksi 3D-tulostuksen avulla voidaan luoda malleja hoitoa tai leikkausta tarvitsevasta kehon osasta tai elimestä. Sahlgrenskan yliopistollisessa sairaalassa Göteborgissa 3D-teknologiaa käytetään parantamaan arvoja useilla aloilla, mukaan lukien ortopedia, käsikirurgia, radiologia, korva-nenä-kurkkukirurgia, leukakirurgia, neurokirurgia, plastiikkakirurgia, ortopedinen teknologia, lasten kardiologia ja lastenkirurgia
  • Arkkitehtuuri: 3D-tulostuksen avulla voidaan luoda malleja rakennuksista ja rakenteista eri suunnitteluvaihtoehtojen visualisoimiseksi ja testaamiseksi.
  • Taide ja suunnittelu: Taiteilijat ja suunnittelijat voivat käyttää 3D-tulostusta luodakseen ainutlaatuisia ja monimutkaisia taide- ja design-esineitä.
  • Koulutus: 3D-tulostusta voidaan käyttää koulutuksessa erilaisten tieteellisten ja teknisten periaatteiden visualisointiin ja esittelyyn.
  • Varaosien valmistus: 3D-tulostusta voidaan käyttää varaosien valmistukseen paikan päällä, mikä vähentää kustannuksia ja varaosien toimitusaikaa.
  • Piensarjatuotanto: 3D-tulostuksella voidaan valmistaa pieniä tuotesarjoja, jolloin pienemmät yritykset voivat kilpailla markkinoilla suurempien yritysten kanssa.

Mitkä ovat 3D-tulostuksen edut?

3D-tulostuksella on monia etuja. Teknologian avulla on mahdollista tuottaa erittäin tarkkoja ja monimutkaisia muotoja, joita olisi vaikeaa tai mahdotonta luoda perinteisillä valmistustekniikoilla. Lisäksi 3D-tulostuksella voidaan luoda esineitä ympäristöystävällisemmin, koska se tuottaa vähemmän jätettä kuin perinteinen käsittely.

  • Kustannussäästöt : 3D-tulostus voi olla kustannustehokasta, koska se voi vähentää kalliiden työkalujen ja muottien tarvetta. Lisäksi materiaalin ja energian kulutus pienenee, koska 3D-tulostuksessa käytetään vain esineen luomiseen tarvittavia materiaaleja.

  • Muokattavuus : 3D-tulostus mahdollistaa ainutlaatuisten ja räätälöityjen objektien luomisen, koska jokainen objekti voidaan luoda yksitellen ilman valmistuslaitteita vaihtamatta.

  • Ajan säästö: 3D-tulostus voi nopeuttaa prototyyppien valmistusta ja tuotantoaikaa vähentämällä manuaalisen työn ja työkalujen vaihtotarvetta. Tämä johtaa nopeampiin tuotekehitykseen ja toimitusaikaan.

  • Kestävyys : 3D-tulostus voi auttaa vähentämään ympäristövaikutuksia käyttämällä vain tarvittavia materiaaleja esineen luomiseen ja vähentämällä jätettä luomalla osia tarpeen mukaan sen sijaan, että niitä valmistetaan irtotavarana.

  • Joustavuus : 3D-tulostus antaa käyttäjille mahdollisuuden tutkia erilaisia suunnitteluvaihtoehtoja ilman, että heidän tarvitsee investoida kalliisiin työkaluihin ja muotteihin. Lisäksi suunnittelua voidaan muuttaa ja mukauttaa nopeasti ja helposti tarpeen mukaan.

  • Geometrisesti monimutkaisten objektien luominen : 3D-tulostus mahdollistaa erittäin monimutkaisten geometristen objektien luomisen. Tämä olisi erittäin vaikeaa tai mahdotonta tehdä perinteisillä valmistusmenetelmillä.

Millä aloilla 3D-tulostusta käytetään nykyään?

3D-tulostusta käytetään nykyään useilla eri aloilla lääketieteellisestä tekniikasta ja autoteollisuudesta arkkitehtuuriin ja taiteeseen. Näiden alojen yritykset ovat ottaneet käyttöön teknologian parantaakseen tuotantoaan ja tehokkuuttaan. 3D-tulostus on avannut mahdollisuuksia myös uudenlaisille yrityksille ja yrittäjille, joilla on mahdollisuus luoda ja myydä omia tuotteitaan yksinkertaisemmin ja kustannustehokkaammin.

Kun tätä tulostustekniikkaa kehitetään jatkuvasti, on jännittävää nähdä, mitä tulevaisuus tuo tullessaan tälle innovatiiviselle tekniikalle. Saavutettavuuden ja käytettävyyden lisääntyessä 3D-tulostuksen odotetaan edelleen mullistavan valmistusteollisuutta ja luovan uusia mahdollisuuksia yrityksille ja yrittäjille.

Tässä on esimerkkejä teollisuudenaloista, joilla tekniikkaa käytetään nykyään:

Teollisuusteollisuus

3D-tulostusta käytetään valmistavassa teollisuudessa prototyyppien, työkalujen ja tuotantotarvikkeiden luomiseen. 3D-tulostusteknologian avulla yritykset voivat nopeasti tuottaa ja testata prototyyppejä sekä parantaa tuotantoprosessiaan.

Lääketieteellinen teknologia

Lääketieteen teknologiassa 3D-tulostusta käytetään anatomisten rakenteiden, proteesien ja lääketieteellisten instrumenttien mallien ja prototyyppien luomiseen. Näin lääkärit ja kirurgit voivat visualisoida ja suunnitella toimenpiteitä ja tarjota tarkempia hoitoja.

Autoteollisuus

3D-tulostusta käytetään autoteollisuudessa osien ja komponenttien prototyyppien luomiseen sekä varaosien ja tarvikkeiden valmistukseen. Tämä tekniikka mahdollistaa myös mukautetun ajoneuvosuunnittelun ja nopeamman tuotantoajan.

Arkkitehtuuri ja rakentaminen

Arkkitehtuurissa ja rakentamisessa 3D-tulostusta käytetään rakennus- ja infrastruktuurimallien luomiseen. Tämä antaa arkkitehdeille ja insinööreille paremman käsityksen suunnittelusta ja sen toimivuudesta tosielämässä.

Taide ja suunnittelu

3D-tulostusta käytetään myös taiteessa ja muotoilussa veistosten, korujen ja muiden taideteosten luomiseen. Tämän teknologian avulla taiteilijat ja suunnittelijat voivat luoda ainutlaatuisia ja monimutkaisia esineitä, joita muuten olisi vaikea tai mahdoton tuottaa.

Miltä 3D-tulostuksen tulevaisuus näyttää?

3D-tulostuksen tulevaisuus on lupaava ja tarjoaa suuret mahdollisuudet uusille teknologioille ja materiaaleille sekä uusia käyttömahdollisuuksia eri teollisuudenaloilla.

Yksi uusista teknologioista, joilla on potentiaalia mullistaa 3D-tulostusteknologiaa, on pilvipohjainen 3D-tulostus. Tämän tekniikan avulla käyttäjät voivat lähettää 3D-malleja pilvipalveluun, jossa mallit tulostetaan verkkoon liitetyllä 3D-tulostimella. Tämä mahdollistaa tuotteiden tulostamisen melkein mistä päin maailmaa tahansa.

Uudet materiaalit ovat myös tärkeä osa 3D-tulostuksen tulevaisuutta. Tutkijat ja kehittäjät pyrkivät luomaan uusia materiaaleja, jotka ovat kestävämpiä, vahvempia ja joustavampia kuin nykyiset. Toinen jännittävä kehityskulku on biohajoavien materiaalien käyttö, jotka voidaan hajottaa ja kierrättää ympäristöystävällisemmin.

3D-tulostuksen mahdollisuudet ovat valtavat, etenkin lääketieteellisessä tekniikassa. Teknologialla voidaan luoda räätälöityjä proteeseja, lääketieteellisiä implantteja ja muita lääkinnällisiä laitteita, jotka on räätälöity potilaan tarpeisiin. Lisäksi 3D-tulostuksen avulla voidaan luoda eläviä kudoksia ja elimiä, joita voidaan käyttää elinsiirtoihin ja sairauksien tutkimiseen.

Uusia käyttöalueita 3D-tulostukselle ilmaantuu koko ajan. Esimerkiksi luomiseen käytetään nykyään teknologiaa elintarviketuotteita, kuten suklaata ja pizzaa. Lisäksi teknologialla luodaan uusia taideteoksia ja veistoksia sekä tuotetaan taloja ja rakennuksia.

3D-tulostuksen tulevaisuus on kiistatta valoisa uusien teknologioiden, materiaalien ja jatkuvasti kehittyvien käyttöalueiden ansiosta. Vaikka haasteita on vielä voitettavana, on todennäköistä, että teknologia mullistaa edelleen valmistusteollisuutta ja luo uusia mahdollisuuksia innovaatioille ja luovuudelle.

3D-tulostuksen toimittajasi

TOP3D on kattava 3D-tulostuksella valmistettujen lopputuotteiden ja prototyyppien toimittaja. Käytämme huippuluokan valmistusteknologioita ja voimme näin auttaa yrityksiä siirtymään nopeasti digitaalisesta pohjasta fyysiseen tuotteeseen. Toimimme kaikkialla maassa, joten riippumatta siitä, tarvitsetko 3D-tulostusta Tukholmassa , Göteborgissa tai muualla Euroopassa, voimme tarjota sinulle ainutlaatuisia ratkaisujamme .

- HYVÄ TIETÄÄ 3D-TULOSTAMISESTA -

Usein kysyttyjä kysymyksiä 3D-tulostuksesta

Kaikille 3D-tulostusprosesseille on yhteistä, että yksityiskohdat rakentuvat aina kerros kerrokselta. Tämä tehdään leikkaamalla valmistettava osa useiksi poikkileikkauksiksi, joita kutsutaan kerroksiksi, millimetrin kymmenesosalla. Nämä kerrokset muodostavat perustan 3D-tulostukselle sekä muoville että metallille.

3D-tulostus ei aiheuta käynnistyskustannuksia ja on siksi usein halvempaa kuin perinteinen valmistus, kun kyse on pienistä kappaleista ja pienempiä sarjoja. 3D-tulostuksen hinta lasketaan komponentin saatavilla olevan 3D-tiedoston perusteella ja pääosin yksityiskohdan koko määrää hinnan. Suuri monimutkaisuus maksaa harvoin mitään ylimääräistä, mikä ei tapahdu perinteisessä valmistuksessa. Vähimmäistilauksen arvo meillä on 2 000 SEK ilman arvonlisäveroa ja toimituskuluja.

Jotta voimme laskea valmistuksen hinnat, sinun on toimitettava meille:

  1. 3D-tiedosto – yksi tiedosto per valmistettava osa, ei kokoonpanona.
  2. Jokaisen mallin haluttu määrä yksityiskohtia.
  3. Materiaali-, prosessi- ja viimeistelypyyntö ja/tai kuvaus vaatimuksistasi, jotta voimme suositella sinulle sopivaa yhdistelmää.

Jos sinulla ei ole 3d-tiedostoa, se on tuotettava, jonka kanssa autamme mielellämme. Ota yhteyttä saadaksesi lisätietoja, jos tarvitset apua tässä.

3D-tulostuksen etuja ovat nopeampi tuotekehitys, pienemmät tuotantokustannukset, kyky luoda monimutkaisempia esineitä ja pienempi ympäristövaikutus.

Toimitusaikamme ovat yleensä muovilla 0-9 päivää ja metallilla 5-15 päivää. Tämä riippuu prosessin ja materiaalin valinnasta ja siitä, haluatko jonkinlaisen viimeistelyprosessin vai et.

Voit tulostaa 3D-tulostusta lähes mistä tahansa materiaalista muovista ja metallista puuhun ja betoniin. Tarjoamme erilaisten kestomuovien, kertamuovien, metallien ja komposiittien valmistusta. Lue lisää prosesseistamme ja materiaaleistamme 3D-tulostukseen tässä.

Ehdottomasti! Metallin 3D-tulostus on hyvä ja kustannustehokas vaihtoehto perinteiselle metallin valmistukseen. Tarjoamme valikoiman erilaisia metalliseoksia, kuten ruostumatonta terästä, alumiinia, titaania, kuparia ja monia muita. Lue lisää meidän prosessit ja materiaalit metallin 3D-tulostukseen täällä.

3D-tulostuksen kestävyys on yleensä erittäin hyvä. 3D-painetulla alumiinilla on suunnilleen sama lujuus kuin valulla ja teräksellä infektion tasolla. Jotkut ovat sitä mieltä, että 3d-painetut osat eivät kestä, mutta näissä tapauksissa on yleensä käytetty väärää materiaalia tai väärää prosessia.

Nämä prosessit tuottavat hyvin samanlaisia tuloksia ja materiaaliominaisuuksia, mutta prosessit ovat hyvin erilaisia. Molemmat prosessit rakentavat geometrioita sulattamalla jauhetta. SLS:ssä jauhe sulatetaan yhteen laserilla, kun taas MJF:ssä jauhe sulatetaan lämpölampun ja lämpöä houkuttelevan musteen avulla. Jos puhumme PA12:sta (nylon12), SLS:llä tehdyt yksityiskohdat ovat valkoisia ja MJF:llä harmaita. Molemmat voidaan värjätä.

ESD står för elektrostatisk urladdning (Electrostatic Discharge), vilket är en plötslig överföring av elektricitet mellan två elektriskt laddade objekt orsakad av direkt kontakt eller genom ett elektriskt fält. Detta fenomen kan orsaka skador på elektroniska komponenter och kretsar, eftersom de ofta är känsliga för små laddningar. För att skydda mot ESD-skador används ofta antistatiska material, jordningsmetoder och andra förebyggande åtgärder inom elektronikindustrin.

kuva, joka esittää 100%-infilraatin 3D-tulostusta tilattaessa
kuva, joka esittää 0%-infilraatin 3D-tulostusta tilattaessa

CAD-ohjelma, joka tarkoittaa "tietokoneavusteista suunnittelua", on tärkeä osa 3D-tulosteiden tilaamista teollisiin tarkoituksiin. CAD-ohjelmat ovat erikoisohjelmistoja, joita käytetään luomaan yksityiskohtaisia ja tarkkoja digitaalisia malleja esineistä, komponenteista tai prototyypeistä. Nämä digitaaliset mallit toimivat perussuunnitelmina tai suunnitelmina, joita tarvitaan fyysisten esineiden tuottamiseen 3D-tulostustekniikkaa käyttäen.

.STL (stereolitografia) on tiedostomuoto, jota käytetään edustamaan 3D-geometriaa, erityisesti kolmioista koostuvia pintoja. Se on yleinen muoto 3D-tulostuksessa ja sitä käytetään kuvaamaan 3D-tulostimilla tulostettavia malleja.

.STEP (Standard for the Exchange of Product Data) on standardi 3D-mallien ja tuotetietojen vaihtamiseen eri CAD (Computer-Aided Design) -ohjelmien välillä. Se on teollisuudessa yleinen muoto, ja sitä käytetään komponenttien ja tuotteiden yksityiskohtaisten 3D-mallien siirtämiseen.