Kovan ja pehmeän jauhelevittimen vertailu rakennuslaatuun jauhepetisulatusprosessissa

Abstract

Tässä kandidaatintyössä tutkitaan pehmeän ja kovan jauhelevittimen vaikutusta rakennuslaatuun jauhepetisulatusprosessissa (PBF). Rakennuslaatua arvioidaan pinnanlaadun ja tulostettujen kappaleiden mikro- ja makrokuvaamisella. Työ koostuu kirjallisuuskatsauksesta sekä käytännön kokeesta, joka suoritettiin EOS M290 -tulostimella käyttäen materiaalina 316 L ruostumatonta terästä.

Kolmenlaisia testikappaleita tulostettiin molemmilla levittimillä: kuutioita ulokkeilla, ohuita levyjä ja kulmassa olevia levyjä. Pinnanlaatua mitattiin profilometrillä ja sisäisiä rakenteita analysoitiin makro- ja mikroskooppikuvilla. Tulokset osoittivat, että levittimien välillä ei ollut merkittäviä eroja pinnanlaadussa. Molemmat levittimet onnistuivat tulostamaan kaikki testikappaleet, eikä rakenteellisia eroja havaittu. Sen sijaan kappaleiden geometrialla ja erityisesti tyhjän päälle rakentuvilla pinnoilla huomattiin olevan selkeä vaikutus pinnanlaatuun. Tutkimuksen perusteella levittimen valinnalla ei ole merkittävää vaikutusta rakennuslaatuun tavanomaisissa olosuhteissa, mutta kappaleen orientaatio ja muoto vaikuttavat ratkaisevasti Rakennuslaatuun. Tulokset ovat hyödyllisiä sekä tieteellisessä tutkimuksessa että teollisessa jauhepetisulatusprosessin soveltamisessa.

This bachelor’s thesis investigates the differences in build quality between soft and hard recoaters in the powder bed fusion (PBF) additive manufacturing process. Build quality is evaluated based on surface roughness and through macro and micro imaging. The study includes a literature review and practical experiments using an EOS M290 printer and 316L stainless steel powder. Three types of test specimens were printed with both a carbon fiber brush recoater and a hard metal recoater: cubes with overhangs, thin plates, and angled plates.

Surface quality was measured using profilometry, and internal structures were analyzed through macro and micro imaging. The results showed minimal differences in surface quality between the two recoaters. Both recoaters successfully printed all test specimens, and no significant structural differences were observed. However, overhangs and low angle surfaces consistently exhibited poorer surface quality, regardless of recoater type. The study concludes that recoater selection has a negligible effect on build quality under standard conditions, but part orientation and geometry significantly influence surface outcomes. These findings are relevant for both academic research and industrial applications of PBF technology.