Edulliset tulostetut muovimateriaalit hyötykäytössä tehdasympäristössä
Ritala, Roope (2020)
Kandidaatintyö
2020
School of Energy Systems, Konetekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe202003026950
http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe202003026950
Tiivistelmä
Tämän kandidaatintyön tarkoituksena on tutkia edullisten muovimateriaalien lisäävää valmistusta. Tavoite oli löytää kirjallisuudesta, millaisia käyttökohteita edullisesti tulostetuilla muoveilla on tehdasympäristössä. Työssä selvennettiin, minkälaisia hyötyjä juuri tulostetuilla muoveilla saavutetaan. Työssä on aluksi avattu lisäävän valmistuksen periaatteita ja tulokset osiossa on esitelty kirjallisuudesta löytyviä case-esimerkkejä hyötykäyttökohteista.
Lisäävän valmistuksen tärkeimpinä etuina perinteisiin valmistusmenetelmiin voidaan pitää valmistettavien kappaleiden monimutkaisuutta. Lisäävällä valmistuksella voidaan hyödyntää topologista optimointia, jota ei voida hyödyntää samalla tavalla perinteisillä valmistusmenetelmillä. Lisäävässä valmistuksessa ei myöskään synny hukkamateriaalia, kuten perinteisillä menetelmillä.
Case-esimerkeissä esitellään edullisista muoveista tulostettuja robottitarraimia. Teollisuusympäristössä esiintyy tartuntarobotteja, joiden tarrain on valmistettu lisäävällä valmistuksella. Lisäävän valmistuksen hyödyntäminen on johtanut siihen, että robotin ohjaus ei enää tarvitse yhtä monimutkaista logiikkaa. Hyödyntämällä muovien luontaisia ominaisuuksia, robotin ohjaaminen helpottuu sekä robotti muuttuu monipuolisemmaksi. This bachelor’s thesis studies the additive manufacturing of inexpensive plastics. The goal was to find the possible industrial applications, where additive manufacturing of low-cost plastics were used. This thesis explores the basics of additive manufacturing and in the end the case-examples are used to demonstrate the industrial applications.
Additive manufacturing has benefits over traditional manufacturing methods. One of the key benefits is that by using additive manufacturing, complex models can be manufactured. Use of topology optimization is possible and often used, which can not be utilized so well with traditional methods. Also, there is less wasted material when using additive manufacturing.
The case-examples are about robotic grippers. In the industry there are robots used to grab objects. In these case-examples the gripper of the robot is manufactured with additive manufacturing using low-cost plastic materials. Because of the plastic’s properties, the robot does not need complicated logic to control the grabbing process. Use of the printed plastics has led to the fact that the robot is more versatile and simpler to control.
Lisäävän valmistuksen tärkeimpinä etuina perinteisiin valmistusmenetelmiin voidaan pitää valmistettavien kappaleiden monimutkaisuutta. Lisäävällä valmistuksella voidaan hyödyntää topologista optimointia, jota ei voida hyödyntää samalla tavalla perinteisillä valmistusmenetelmillä. Lisäävässä valmistuksessa ei myöskään synny hukkamateriaalia, kuten perinteisillä menetelmillä.
Case-esimerkeissä esitellään edullisista muoveista tulostettuja robottitarraimia. Teollisuusympäristössä esiintyy tartuntarobotteja, joiden tarrain on valmistettu lisäävällä valmistuksella. Lisäävän valmistuksen hyödyntäminen on johtanut siihen, että robotin ohjaus ei enää tarvitse yhtä monimutkaista logiikkaa. Hyödyntämällä muovien luontaisia ominaisuuksia, robotin ohjaaminen helpottuu sekä robotti muuttuu monipuolisemmaksi.
Additive manufacturing has benefits over traditional manufacturing methods. One of the key benefits is that by using additive manufacturing, complex models can be manufactured. Use of topology optimization is possible and often used, which can not be utilized so well with traditional methods. Also, there is less wasted material when using additive manufacturing.
The case-examples are about robotic grippers. In the industry there are robots used to grab objects. In these case-examples the gripper of the robot is manufactured with additive manufacturing using low-cost plastic materials. Because of the plastic’s properties, the robot does not need complicated logic to control the grabbing process. Use of the printed plastics has led to the fact that the robot is more versatile and simpler to control.