Metallien AM-rakenteiden optimointityökalut

Abstract

Tässä kandidaatin työssä tutkittiin ja selvitettiin metallien lisäävän valmistuksen kaupallisten optimointityökalujen osaamista. Työssä suoritettiin kirjallisuuskatsaus, jossa viiden optimointityökalun ominaisuuksia käytiin läpi ja niitä vertailtiin, sekä optimoinnille olennaisia kriteereitä etsittiin ja asetettiin. Työn kokeellisessa osuudessa tehtiin topologian optimointi testi yksinkertaiselle kannakkeelle. Kokeellisen osuuden tuloksena tulostettavan kannakkeen massaa saatiin alennettua 71,7 %. Kirjallisuuskatsauksen ja kokeellisen osuuden yhteistuloksena kappaleen massaa ja tulostusaikaa saatiin pienennettyä optimoimalla. Työn päätulos esitetään optimoinnin työnkulun kuvana, jossa käytetään apuna optimointityökalua. Optimoinnin työnkulku esitetään selkein vaihein. Optimointiprosessin tärkeimmäksi vaiheeksi osoittautui käyttäjän haluamien optimointien tekeminen ja tulostuksen simulointi, jotta tuloste onnistuisi ensimmäisellä kerralla. Kaikki työssä käsitellyt optimointityökalut soveltuivat ominaisuuksiltaan käytettäväksi yhdessä optimoinnin työnkulun kanssa.

In this bachelor's thesis were studied and analyzed the capabilities of commercial optimization tools for metal additive manufacturing. A literature review was conducted, in which the features of five different optimizations tools were examined and compared and essential criteria were identified and established. In the experimental research part of the work, a topology optimization test was performed on a simple bracket. As a result of the experimental research part, the mass of the printed bracket was reduced by 71,7 %. As combined results of the literature review and experimental research part, the mass and the printing time of the component have been reduced trough optimization. The main result of the work is presented as a workflow diagram for optimization, while using an optimization tool. The workflow diagram is presented in simple steps. The most crucial part of the optimization process was found to be performing the optimization desired by the user and simulating the printing process to ensure that the print is successful on the first attempt. All the optimization tools discussed in the thesis were found to be suitable for use together with the optimization workflow.