Kolmas päivä työelämäjaksolla alkoi 3d-mallintamalla. Protopaja Kalliokoski Oy:lla on käytössä IronCad mallinnusohjelma.
Mallintamisen jälkeen 3D-malli siirretään STL-tiedostomuodossa mallintarkastus/ suunnitteluohjelmistoon, jossa 3D-malli käsitellään tuotteen 3D-tulostusta varten.
Protopaja Kalliokoskella on käytössä suomalainen DeskArtes 3D ohjelmisto tätä vaihetta varten.
Tämän jälkeen tulostettava 3D-malli siirretään Projet 3510 SD tulostimen omalle ohjelmalle.
Tulostimen omalla ohjelmalla määritellään mihin asentoon tulostettava kappale halutaan tulostaa. Ohjelmalla saadaan myös laskettua aika joka tulostuksessa menee sekä tarvittavan materiaalin määrä mitä tulostamiseen tarvitaan. Projet tulostimessa käytetään kahta materiaalia, tukimateriaalia sekä itse päämateriaalia. Kuvassa olevan kpl:een tulostuksen kesto oli noin 28h.
Toisena päivänä tutustuin paremmin Z-printer 450 ja Spectrum Z-510 kipsikomposiitti 3D-tulostimiin. Alla kuvattu ko tulostimien toimintaperiaate.
Kipsikomposiitti 3D-tulostimen toiminta-ajatus perustuu mustesuihkukirjoittimen tapaisen suihkupään avulla levitettävän kovetteen ruiskuttamiseen jauhekerroksen päälle. Paperin sijasta tulostusalueelle levitetään ennen tulostettavaa mallin viipaletta ohut jauhepinnoite. Pinnoitteeseen ammutaan kiinnite-ainepisaroita esineen ulkopinnan mukaisesti. Kun mallin ääriviivat on tulostettu, pintaa lasketaan kymmenesosa millejä alaspäin, uusi jauhekerros levitetään, ja näin alkaa seuraavan malliviipaleen muodostaminen. Kerroksen paksuus voi vaihdella 0,01:stä 0,2 milliin riippuen halutusta tarkkuudesta.
Kiinniteaineen lisäksi ruiskutetaan myös mustesuihkupäillä väriaineet joka kerrokseen, ja näin mallin pinnalle saadaan tarvittava väritys. Väriä voidaan laittaa jopa hieman mallin sisään, jolloin mallikappaleen pintaa päästään tarvittaessa hiomaan ja kiillottamaan (Z-Printer )
Kipsikomposiitti 3D-tulostimet eivät ole tavallisia kuluttajalaitteita. Moniväritulostin maksaa koosta riippuen noin 25 000 eurosta aina 80 000 euroon.
Aloitin työelämäjaksoni Protopaja Kalliokoski Oy:llä. Ensimmäisiä työtehtäviä oli tutustua yrityksen 3d-tulostimiin. Yrityksessä on neljä 3d-tulostinta ja nämä kaikki ovat ammattitason tulostimia. Kaksi tulostinta on kipsikomposiitti tulostinta Z-printer 450 ja Spectrum Z-510 (http://www.3dsystems.com/3d-printers/professional/projet-460plus).
Yksi Protopaja Kalliokosken tulostimista on Dimension sst 1200es.
Dimension tulostin on niin sanottu muovilanka tulostin. Muovilangan materiaali on ABS-muovi eri väreillä. Tulostuksen koko voi maksimissaan olla 254x254x305. Tämäkin tulostin on ammattikäyttöön tarkoitettu tulostin. Tulostimen hinta on noin 26 000 euroa.
3D-mallinnus tarkoittaa tietokoneavusteista kolmiulotteista suunnittelua tietokoneen kuvaruudulla. Tuloksena syntyvää mallia käytetään taideteosten, talojen, laitteiden tai niiden osien valmistamiseen tai esimerkiksi virtuaalisena ympäristönä kolmiulotteista grafiikkaa sisältävissä tietokonepeleissä tai elokuvissa. Mallinnukseen on lukuisia kaupallisia sekä vapaan lähkekoodin ohjelmia.
Protopaja Kalliokoskella on käytössä IronCad 3d-mallinnus ohjelmisto. IronCad lyhyellä tutustumisella on hyvin Autodesk Inventorin kaltainen. Suomen IronCad edustaja on Planix Oy.
3D-tulostus on virtuaalisen mallin tuotteistamista fyysiseksi esineeksi 3D-tulostimen avulla. Tulostimessa voidaan käyttää materiaaleina esimerkiksi muovia, metallia, keraamia tai lasia. Tulostusmateriaali on yleensä omissa kaseteissaan, josta mallintamiseen tarvittava materiaali johdetaan tulostuspäähän esimerkiksi nauhana tai jauheena. Tulostuspää sulattaa tai liuottaa nesteeseen tulostusmateriaalin ja suihkuttaa tulostinalustalle liukenevan materiaalin, joka kovettuu ohuina kerroksina haluttuun kohtaan. Malli muodostuu näin useista ohuista kerroksista.
3D-tulostimella voidaan tulostaa mm alla olevia tuotteita.