1. Historia, in a nut case (15min)
Tavoite ja tehtävä
Tavoitteet:
- Saada käsitys 3D-tulostuksen historiasta ja kehityksestä pääpiirteittäin
- Oppia tuntemaan keskeiset tulostustekniikat ja miten ne suurinpiirtein tapahtuvat
Tehtävä:
- Lue alla olevat tekstit ja katso esittelyvideot.
- Tee näiden alapuolella olevat tehtävät.
Arviointi:
hyväksytty / hylätty.
Aikataulu:
yksi oppitunti
Saadaksesi hyväksytyn, sinun tulee saada tehtävistä vähintään 8 oikein.
- Saada käsitys 3D-tulostuksen historiasta ja kehityksestä pääpiirteittäin
- Oppia tuntemaan keskeiset tulostustekniikat ja miten ne suurinpiirtein tapahtuvat
Tehtävä:
- Lue alla olevat tekstit ja katso esittelyvideot.
- Tee näiden alapuolella olevat tehtävät.
Arviointi:
hyväksytty / hylätty.
Aikataulu:
yksi oppitunti
Saadaksesi hyväksytyn, sinun tulee saada tehtävistä vähintään 8 oikein.
3D-tulostuksen historia
3D eli kolmiulotteisen tulostuksen historia alkaa itseasiassa jo neljänkymmenen vuoden takaa eli 1980-luvulta! Tuolloin tulostimet olivat kookkaita, erittäin kalliita ja tulostusmateriaaleiltaan rajoittuneita. Tulostustekniikassa merkittävä keksintö oli SLA-tulostus eli stereolitografinen tulostus (StereoLitography Apparatus), jossa nestemäistä muovia kovetetaan keskitetyllä UV-valolla.
Toinen keskeinen keksintö oli niin ikään 1980-luvulla; SLM (Selective Laser Melting), jossa pulverissa olevaa materiaalia sulatetaan keskitetyn laserin avulla (joskus puhutaan niin sanottuna jauhepetimenetelmänä). Näillä kahdella tekniikalla pystyttiin tulostamaan esineitä kerros kerrokselta. Teknologian mahdollisuudet huomattiin nopeasti teollisuuden piirissä, niin muovin kuin metallin tulostamisen osalta. Ensimmäiset tulostimet tehtiinkin Mercedes Benzille ja General Motorsille, jotka ovat suuria autoalan yrityksiä.
3D-tulostin mallia 1986. SLA-1 (stereolitograginen). Hinta oli 100 000 dollaria, mikä nykypäivän euroiksi muutettuina olisi noin 200 000 euroa. Pitäisiköhän siis ostaa tuollainen kotiin? ;)
1990-luvun alussa keksittiin kolmas tulostustekniikka, joka on tällä hetkellä kotikäytön tyypillisin tekniikka: Fused Deposition Modeling (FDM) tai Fused Filament Fabrication (FFF). Lyhyesti sanottuna tämän idea on, että täyteainetta eli filamenttia sulatetaan kuumalla tulostuskärjellä ja sitä pursotetaan tulosteen pinnalle. FDM:ssä materiaalina käytetään erilaisia muoveja, FFF:ssä puolestaan hiilikuitua. Tämä tekniikka oli huomattavasti edullisempaa, joten 3D-tulostimia alettiin valmistaa myös kotikäyttöön. Tämä tekniikka mahdollisti myös erilaisten tulostusmateriaalien käytön. Toki, kotikäyttöön tarkoitetut tulostimet olivat edelleen aluksi todella kalliita ja siksi aika harvinaisia. Oikeastaan 2010-luvulla kotikäyttöön suunnattujen tulostimien hinnat suorastaan romahtivat. Tarjonta lisääntyi huimasti ja tällä hetkellä kotiin voi ostaa varsin kelvollisen 3D-tulostimen parilla sadalla eurolla. Ammattimaiseen tulostustukseen saa laitteen muutamalla tuhannella eurolla. Teollisuuden tulostimet ovat tietysti oma lukunsa...
Vaikka viimeksi mainittu pursotustekniikka on tällä hetkellä yleisin, on aiemmin mainitut tekniikat myös edelleen käytössä ja niitä on kehitetty edelleen. Alla näet kaikkien tekniikoiden esittelyvideot.
KATSO LYHYET ESITTELYVIDEOT MAINITUISTA TULOSTUSTEKNIIKOISTA!
- videot ovat tämän päivän tulostimista.
1. SLA, Stereolitografinen tulostus (kesto 4:49)
2. SLM (Selective Laser Melting), ”jauhepetitulostus” (kesto 3:26)
3. FDM-tulotus,”pursotustulostus” (kesto 1:31)
Lähteet:
Toinen keskeinen keksintö oli niin ikään 1980-luvulla; SLM (Selective Laser Melting), jossa pulverissa olevaa materiaalia sulatetaan keskitetyn laserin avulla (joskus puhutaan niin sanottuna jauhepetimenetelmänä). Näillä kahdella tekniikalla pystyttiin tulostamaan esineitä kerros kerrokselta. Teknologian mahdollisuudet huomattiin nopeasti teollisuuden piirissä, niin muovin kuin metallin tulostamisen osalta. Ensimmäiset tulostimet tehtiinkin Mercedes Benzille ja General Motorsille, jotka ovat suuria autoalan yrityksiä.
3D-tulostin mallia 1986. SLA-1 (stereolitograginen). Hinta oli 100 000 dollaria, mikä nykypäivän euroiksi muutettuina olisi noin 200 000 euroa. Pitäisiköhän siis ostaa tuollainen kotiin? ;)
1990-luvun alussa keksittiin kolmas tulostustekniikka, joka on tällä hetkellä kotikäytön tyypillisin tekniikka: Fused Deposition Modeling (FDM) tai Fused Filament Fabrication (FFF). Lyhyesti sanottuna tämän idea on, että täyteainetta eli filamenttia sulatetaan kuumalla tulostuskärjellä ja sitä pursotetaan tulosteen pinnalle. FDM:ssä materiaalina käytetään erilaisia muoveja, FFF:ssä puolestaan hiilikuitua. Tämä tekniikka oli huomattavasti edullisempaa, joten 3D-tulostimia alettiin valmistaa myös kotikäyttöön. Tämä tekniikka mahdollisti myös erilaisten tulostusmateriaalien käytön. Toki, kotikäyttöön tarkoitetut tulostimet olivat edelleen aluksi todella kalliita ja siksi aika harvinaisia. Oikeastaan 2010-luvulla kotikäyttöön suunnattujen tulostimien hinnat suorastaan romahtivat. Tarjonta lisääntyi huimasti ja tällä hetkellä kotiin voi ostaa varsin kelvollisen 3D-tulostimen parilla sadalla eurolla. Ammattimaiseen tulostustukseen saa laitteen muutamalla tuhannella eurolla. Teollisuuden tulostimet ovat tietysti oma lukunsa...
Vaikka viimeksi mainittu pursotustekniikka on tällä hetkellä yleisin, on aiemmin mainitut tekniikat myös edelleen käytössä ja niitä on kehitetty edelleen. Alla näet kaikkien tekniikoiden esittelyvideot.
KATSO LYHYET ESITTELYVIDEOT MAINITUISTA TULOSTUSTEKNIIKOISTA!
- videot ovat tämän päivän tulostimista.
1. SLA, Stereolitografinen tulostus (kesto 4:49)
2. SLM (Selective Laser Melting), ”jauhepetitulostus” (kesto 3:26)
3. FDM-tulotus,”pursotustulostus” (kesto 1:31)
Lähteet:
- https://fi.m.wikipedia.org/wiki/Kolmiulotteinen_tulostus
- https://www.autodesk.com/redshift/history-of-3d-printing/
- https://fi.m.wiktionary.org/wiki/stereolitografia
- https://www.sculpteo.com/blog/2016/12/14/the-history-of-3d-printing-3d-printing-technologies-from-the-80s-to-today/
- https://youtu.be/T9d8mhGaOaw