Metallien 3D-tulostus on ainetta lisäävää valmistusta, jonka yleisimmässä sovelluksessa pulverimaista lähtöainetta sintrataan (Direct Metal Laser Sintering) tai sulatetaan (Selective Laser Melting) laserin avulla kerros kerrokselta. Lopputulos on kiinteä 3D-mallin mukainen kappale.

Tulostin käyttää hyväksi 3D-mallia ja siitä tehtyjä poikkileikkauksia. Tulostettava malli luodaan CAD-ohjelmassa ja malli siirretään STL-formaatissa tulostuksen suunnitteluohjelmaan, joka on yleensä konevalmistajakohtainen. Ohjelmiston avulla tulostettavaan kappale orientoidaan optimaaliseen asentoon tulostuspedille ja siihen lisätään mahdollisesti tarvittavat tukirakenteet. Seuraavaksi tulostettava kokonaisuus ”viipaloidaan” poikkileikkauksiksi, joiden mukaan tulostusprosessi etenee. Poikkileikkausten paksuus vaikuttaa tulostustarkkuuteen ja -aikaan. Tulostustiedosto ladataan tulostimelle ja tulostus voidaan aloittaa.

Tulostimet käyttävät 200-1000W kuitulaseria. Tulostimen muita kriittisiä toimintoja ovat laskeva tulostuspeti, jolle kappale kerros kerrokselta tulostetaan ja metallijauheen annostelulaitteisto joka levittää sopivan kerroksen jauhetta jokaisen sintraus/sulatussyklin jälkeen. Tyypillinen kerrospaksuus on 20µm.

Video yhteistyökumppanimme valmistusprosessista, jossa metallin tulostus on ratkaisevassa osassa:


3D-tulostusprosessi metallijauheesta valmiiksi tuotteeksi

  Tuotanto alkaa tietokoneen näytöltä jossa tulostettava kappale mallinnetaan 3D muotoon. 3D malli muutetaan poikkileikkauksiksi joiden mukaan tulostus tehdään.
  Tulostin levittää ohuen kerroksen metallijauhetta ja sulattaa siihen laserilla ensimmäisen poikkileikkauksen määräämän kuvion. 
  Kun ensimmäisen poikkileikkauksen sulattaminen valmistuu, tulostuspetiä lasketaan seuraavan poikkileikkauksen verran ja levitetään taas ohut kerros metallijauhetta.
  Prosessia jatketaan poikkileikkaus poikkileikkaukselta kunnes kappale on saatu tulostettua valmiiksi.
  Valmis työkappale saadaan esille imuroimalla ylijäänyt metallijauhe tulostustilasta. Kappale irrotetaan tulostusalustasta yleensä sahaamalla.
  Tulostusprosessin jälkeen työkappale menee yleensä vielä jatkotyövaiheisiin, joita voivat olla lämpökäsittelyt, koneistukset, kiillotukset yms.
riippuen tuotteen vaatimuksista.


Lasersulatusprosessi