3D printing in rotating machinery
Kiljunen, Roope (2022)
Kandidaatintyö
Kiljunen, Roope
2022
School of Energy Systems, Konetekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022042831073
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022042831073
Tiivistelmä
In this thesis I will examine based on existing literary studies the potential applications additive manufacturing ana their usefulness in rotating machinery.
3D printing can bring new possibilities to rotating machinery. With potential of new geometries and improved efficiency by implementing additive manufacturing. Due to rotating movement of components the weight and mechanical properties are highlighted. These advances can be achieved by incorporating new geometries such as lattice structures into components. Environmental benefits can be gained by switching from subtractive manufacturing to additive manufacturing.
Challenges with additive manufacturing are the surface roughness that is inherent to many of its processes as additional post processing is required to achieve the desired finished part. Commercial viability has limited much of current additive manufacturing applications into expensive and complex machinery such as turbines. Tässä opinnäytetyössä tutkin jo olemassa olevien kirjallisten tutkimusten pohjalta lisäävän valmistuksen mahdollisia sovelluksia ja niiden käyttökelpoisuutta pyörivissä koneissa.
3D-tulostus voi tuoda uusia mahdollisuuksia pyöriviin koneisiin. Lisäävä valmistus mahdollistaa uusia geometrioita ja paremman tehokkuuden. Komponenttien pyörivän liikkeen myötä paino ja mekaaniset ominaisuudet korostuvat. Nämä edistysaskeleet voidaan saavuttaa sisällyttämällä komponentteihin uusia geometrioita, kuten hilarakenteita. Myös ympäristöhyötyjä voidaan saavuttaa siirtymällä lisäävään valmistukseen.
Lisäävän valmistuksen haasteita ovat pinnankarheus, joka on usein perinteisiä valmistusmenetelmiä heikompi. Tämän vuoksi osat saattavat vaatia jatkoprosessointia. Kaupallinen kannattavuus on rajoittanut lisäävän valmistuksen käyttöä monimutkaisiin ja kalliisiin laiteisiin kuten turbiineihin.
3D printing can bring new possibilities to rotating machinery. With potential of new geometries and improved efficiency by implementing additive manufacturing. Due to rotating movement of components the weight and mechanical properties are highlighted. These advances can be achieved by incorporating new geometries such as lattice structures into components. Environmental benefits can be gained by switching from subtractive manufacturing to additive manufacturing.
Challenges with additive manufacturing are the surface roughness that is inherent to many of its processes as additional post processing is required to achieve the desired finished part. Commercial viability has limited much of current additive manufacturing applications into expensive and complex machinery such as turbines.
3D-tulostus voi tuoda uusia mahdollisuuksia pyöriviin koneisiin. Lisäävä valmistus mahdollistaa uusia geometrioita ja paremman tehokkuuden. Komponenttien pyörivän liikkeen myötä paino ja mekaaniset ominaisuudet korostuvat. Nämä edistysaskeleet voidaan saavuttaa sisällyttämällä komponentteihin uusia geometrioita, kuten hilarakenteita. Myös ympäristöhyötyjä voidaan saavuttaa siirtymällä lisäävään valmistukseen.
Lisäävän valmistuksen haasteita ovat pinnankarheus, joka on usein perinteisiä valmistusmenetelmiä heikompi. Tämän vuoksi osat saattavat vaatia jatkoprosessointia. Kaupallinen kannattavuus on rajoittanut lisäävän valmistuksen käyttöä monimutkaisiin ja kalliisiin laiteisiin kuten turbiineihin.