3D-tulostuksella voidaan tehdä kevyitä, onttoja rakenteita, joita on vaikea koneistaa. Monesti usean osan kokonaisuus voidaan tulostaa yhtenä kappaleena, jolloin liitoksia ja kokoonpanotyötä tarvitaan vähemmän.
Koneistuksessa työkaluterän täytyy päästä työstettävään kohtaan. Jonka vuoksi ontot rakenteet ja nomimutkaiset muodot ovat hankalia tai jopa mahdottomia koneistaa.
Miten 3D-tulostus ja koneistus eroavat toisistaan?
3D-tulostus on materiaalia lisäävä valmistusmenetelmä. Tuote rakennetaan digitaalisen 3D-mallin pohjalta lisäämällä materiaalia kerros kerrokselta. Tätä kutsutaan myös additiiviseksi valmistukseksi.
3D-tulostustekniikoita on useita ja niiden materiaalit sekä käyttökohteet eroavat toisistaan.
Koneistus on materiaalia poistava valmistusmenetelmä. Tuote valmistetaan muotoilemalla aihiota esimerkiksi jyrsimällä tai sorvaamalla. CNC-koneistuksen lähtötietona voidaan käyttää digitaalista 3D-mallia tai 2D-mittapiirustusta. Menetelmää kutsutaan myös subtraktiiviseksi valmistukseksi.
3D-tulostus ei vaadi muottia tai tuotekohtaista valmistustyökalua. Siksi se on kustannustehokas valmistusmenetelmä yksittäisille osille ja pienille sarjoille.
Tulosteen tarkkuuteen vaikuttavat tulostustekniikka, materiaali, kappaleen koko ja tulostussuunta. Tuotteita voidaan valmistaa muoveista, komposiiteista ja metalleista. Valmiin tuotteen ominaisuuksiin vaikuttavat materiaalin lisäksi tulostustekniikka, rakenne ja valmistussuunta.
Ennen 3D-tulostusta 3D-malli viipaloidaan eli slaissataan tulostusohjelmassa. Samalla valitaan mm. materiaali ja määritellään tulostussuunta, kerroskorkeus, seinämien määrä, täyttöaste ja mahdolliset tukirakenteet eli supportit yms.
Samalle tulostusalustalle voidaan sijoittaa useita tuotteita, jolloin ne valmistuvat yhdellä tulostuskerralla. Tulosteiden määrän kasvaessa myös tulostusaika pidentyy.
Koneistus ei vaadi muottia, mutta kappaleen valmistelu vaatii työstöohjelman, työkalut ja aihion kiinnityksen. Näistä syntyy aloituskustannuksia, jotka jakautuvat useammalle kappaleelle, kun samaa osaa valmistetaan sarjana.
Menetelmä sopii erityisen tarkkoihin sovitteisiin, laakeripesiin ja tiivistyspintoihin. Tarkat toleranssit kannattaa määritellä niihin kohtiin, joissa ne ovat osan toiminnan kannalta tarpeen. Osia voidaan valmistaa esimerkiksi muovi- ja metalliaihioista. Materiaali valitaan osan kuormituksen, lämpötilan, kemikaalien ja kulumisen perusteella.
Ennen CNC-koneistusta kappaleen muodosta tarvitaan lähtötiedot, esimerkiksi 3D-malli tai piirustus. CAM-ohjelmassa suunnitellaan työkalujen liikeradat ja työstövaiheet. Lisäksi määritellään materiaali sekä osan toiminnan kannalta tärkeät mitat, toleranssit ja pinnanlaatu.
Samalla ohjelmalla voidaan valmistaa useita samanlaisia osia. Jokaiselle osalle tarvitaan kuitenkin aihio, josta materiaalia poistetaan työstämällä.
Voiko 3D-tulostus ja koneistus täydentää toisiaan?
3D-tulostus ja koneistus ovat vaihtoehtoisia valmistusmenetelmiä, mutta niitä voidaan myös käyttää yhdessä. Valintaan vaikuttavat muun muassa osan muoto, materiaali, tarkkuusvaatimukset, kappalemäärä ja tavoitepaino.
3D-tulostus mahdollistaa monimutkaisen muodot, kevyet ja ontot rakenteen. Usein osakokonaisuuksia voidaan valmistaa yhtenä kappaleena, joka vähentää kokoonpanon tarvetta ja parantaa tuotteen kestävyyttä.
Koneistuksen vahvuuksia ovat tarkat mitat ja hallittu pinnanlaatu. Se on hyvä vaihtoehto esimerkiksi osiin, joiden on sovittava tarkasti yhteen muiden osien kanssa. Koneistamalla voidaan myös valmistaa osia sellaisista materiaaleista, jotka eivät sovellu käytettävissä oleviin 3D-tulostusmenetelmiin.
3D-tulostusta ja koneistusta voidaan hyödyntää samassa tuotteessa. Esim: kappale voidaan ensin 3D-tulostaa ja sen jälkeen koneistaa tarkkuutta tai tiettyä pinnanlaatua vaativat kohdat.
Mistä 3D-tulostuksen ja koneistuksen hinta muodostuu?
3D-tulostus ei vaadi muottia tai tuotekohtaista valmistustyökalua. Siksi se on kustannustehokas valmistusmenetelmä yksittäisille osille ja pienille sarjoille. Hintaan vaikuttavat esimerkiksi kappaleen koko, materiaali, tulostusaika ja tarvittava jälkikäsittely.
Koneistuksessa kustannuksia syntyy työstöohjelman tekemisestä, työkalujen valinnasta ja aihion kiinnityksestä. Kun samaa osaa valmistetaan useita kappaleita, tämä aloitustyö jakautuu suuremmalle määrälle. Hintaan vaikuttavat myös materiaali, työstöaika ja osalta vaadittu tarkkuus.
Milloin 3D-tulostus kannattaa valita?
- tarvitset yhden tuotteen tai pienen erän
- tuotteessa on sisäkanavia, kevennyksiä tai muita vaikeasti koneistettavia muotoja
- haluat kokeilla useita versioita ennen lopullista valmistusta
- tuote täytyy räätälöidä tiettyyn käyttökohteeseen sopivaksi
- haluat valmistaa tuotteita tarpeen mukaan ilman suurta varastoa
Milloin koneistus kannattaa valita?
- tuotteiden on oltava mittasuhteiltaan tarkkoja
- pinnanlaatu on tärkeä tuotteen toiminnalle
- tuote voidaan valmistaa tehokkaasti levystä tai tangosta
- tuotteessa tarvitaan tietyn aihiomateriaalin ominaisuuksia
Jos alkuperäistä varaosaa ei enää saa, uusi osa voidaan valmistaa kummallakin menetelmällä. Valinta tehdään osan käyttötarkoituksen ja vaatimusten perusteella.
Meidän kautta saat 3D-tulostetut ja koneistetut tuotteet!
Lähetä kuvat, tärkeimmät mitat ja mahdollinen 3D-malli sekä kerro tuotteen käyttötarkoitus.
Mikäli valmis 3D-malli puuttuu, me voimme tehdä sen sinulle.
Ota yhteyttä ja pyydä tarjous!
Aliner3D
aliner3d@aliner.fi
Pekka Salo
+358 500 683 101