3D-tulostetun kerroslevyinsertin suunnittelu

Abstract

Tässä diplomityössä tutkittiin lisäävällä valmistusmenetelmällä valmistettujen kerroslevyinserttien lujuusominaisuuksia kerroslevyssä ja niitä verrattiin markkinoilla olevaan inserttiin. Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, voidaanko kerroslevyinsertin valmistuksessa hyödyntää lisäävän valmistuksen muotovapauksia. Tutkimusmenetelminä käytettiin kirjallisuuskatsauksen teoriapohjaa ja kokeellista tutkimusta.

Tutkimuksessa käytettyjen lisäävällä valmistusmenetelmällä valmistettujen inserttien suunnittelu aloitettiin jakamalla osiin insertin ominaisuusvaatimukset onnistuneesta lujasta kiinnittymisestä rakenteeseen. Seuraavaksi näihin ominaisuusvaatimuksien osiin kehitettiin luovia ratkaisuja aivoriihen avulla, joita yhdistelemällä saatiin kekseliäitä kokonaisuuksia. Tutkimuksessa kehitetyt insertit valmistettiin laserjauhepetimenetelmällä.

Tämän diplomityön tulosten johtopäätöksenä oli, että lisäävää valmistusmenetelmää voidaan hyödyntää kerroslevyinserttien valmistuksessa, kun rakennetta ei voida perinteisillä inserteillä liittää. Tämän diplomityön lopuksi ehdotetaan jatkotutkimusaiheita, joilla tulostettujen inserttien laajempaa hyödynnettävyyspotentiaalia voidaan selvittää.

The aim of this master’s thesis was to study strength properties of sandwich panel inserts manufactured using additive manufacturing. The inserts were glued to the sandwich panel, and compared to commercially available sandwich panel inserts. The purpose of the study was to determine whether the manufacturing of the sandwich panel insert could benefit from the design freedom provided by additive manufacturing. Literature review and experimental study were used as research methods.

The design of the inserts manufactured using additive manufacturing in the study began by breaking down the requirements for successful strong attachment of the insert to the structure. Next, creative solutions were developed for these sections of the requirements through brainstorming sessions, combining them to achieve innovative solutions. The developed inserts in the study were manufactured using the laser powder bed fusion method.

As a conclusion of this master's thesis, it was found that additive manufacturing can be utilized in the production of sandwich panel inserts when the structure cannot be assembled using traditional inserts. Furthermore, suggestions for further research topics are provided to explore the broader potential applicability of the developed inserts.