News

Tiedote 30.3.2021

3D-tulostukseen erikoistunut Maker3D ja biopohjaisia materiaaleja valmistava Brightplus ovat kehittäneet uuden ekologisen 3D-tulostusmateriaalin. Uudet bio- ja sivuvirtapohjaiset tulostusmateriaalit ovat saatavilla kesäkuussa 2021. 3D-tulostus sopii erityisen hyvin prototyyppien valmistukseen sekä monenlaisten kappaleiden tuotantoon. Ympäristöystävällisemmille tulostusmateriaaleille on jo pitkään ollut tarvetta ja kysyntää.

− Olemme erikoistuneet 3D-tulostettavien tuotteiden kehittämiseen ja pääpainona pidämme teknologian tarjoamia mahdollisuuksia. On hienoa päästä hyödyntämään asiantuntemustamme tämän uuden kestävän kehityksen mukaisen materiaaliperheen markkinoille tuomisessa, kertoo Maker3D:n toimitusjohtaja Jarkko Lohilahti.

Ympäristöystävällinen vaihtoehto 3D-tulostukseen

Ekologiset BrightBio® 3D-tulostusmateriaalit ovat biomuovipohjainen ja ympäristöystävällinen vaihtoehto 3D-tulostukseen. Materiaalien pohjana on käytetty patentoitua vihreään kemiaan perustuvaa BrightBio® teknologiaa, jonka avulla materiaaleissa voidaan hyödyntää monien eri teollisuuden alojen hyödyntämättömiä sivuvirtoja.

− Sivuvirtojen funktionaalisuuden ja teknologiamme avulla olemme optimoineet materiaalien tekniset ominaisuudet 3D-tulostukseen. Olemme toimittaneet ensimmäisiä eriä tuotetta Maker3D:lle testaukseen, ja palautteen perusteella vastaamme materiaaliominaisuuksiin erityisillä materiaalikemiallisilla koostumuksilla, kertoo Milja Hannu-Kuure, Brightplussan toimitusjohtaja.

Pian lanseerattavat sivuvirtapohjaiset materiaalit vähentävät kiertotalousvajetta ja biohajoavuutensa ansiosta eivät elinkaarensa päässäkään jätä ympäristöön haitallista pitkäikäistä mikromuovia.

− Materiaalien ominaisuuksia optimoidaan parhaillaan, mutta kehitysvaiheen materiaalia on jo saatavilla. Uusi ekologinen materiaaliperhe lanseerataan myöhemmin 3D-tulostuksen tuotantomateriaaliksi, Lohilahti kertoo.
Jos olet kiinnostunut materiaalien ennakkotilauksesta tai materiaalien soveltuvuudesta tuotteesi lopputuotantoon, otathan yhteyttä Jarkko Lohilahteen tai Milja Hannu-Kuureen.

Lisätietoja

Milja Hannu-Kuure
Toimitusjohtaja
Brightplus Oy
+358400 64 6533
milja.hannu-kuure@brightplus.com

Jarkko Lohilahti
Toimitusjohtaja
Maker3D
+358400565641
jarkko.lohilahti@maker3d.fi

Brightplus Oy
Brightplus on biopohjaisia materiaaleja valmistava suomalainen yritys. Tuotteisiimme kuuluu sulatyöstettäviä materiaaleja fossiilipohjaisten muovien korvaamiseen sekä barrieri- että vesipohjaisia pinnoitteita. Hyödynnämme BrightBio-tuotteissamme kestävän kehityksen ja kiertotalouden mukaisesti eri teollisuussektoreiden sivuvirtoja metsäteollisuudesta maatalouteen. Innovoimme tuotteita yhdessä asiakkaidemme kanssa, jotta ne sopivat suoraan heidän prosesseihinsa ja käyttötarkoituksiinsa lukuisilla eri toimialoilla. Lue lisää: https://www.brightplus.com/

Maker3D
Maker3D Oy on vuonna 2012 perustettu 3D-tulostukseen erikoistunut suomalainen yritys, joka tarjoaa asiakkailleen 3D-tulostuksen ratkaisuja. Päätoimipisteemme on Helsingin Hernesaaressa Telakkarannalla, josta operoimme globaalisti. Halumme alati kehittää palvelujamme näkyy toimintatavoissamme. Projektimme suoritetaan yritysyhteistyössä asiakkaidemme kanssa, jolloin molemminpuolinen tietotaito päivittyy työn ohella. Yli 1 000 projektin myötä olemme nousseet Suomessa alan tunnetuimpien yritysten joukkoon. Lue lisää: https://www.maker3d.fi/

Taustaa

Eräänä päivänä meitä lähestyttiin hieman poikkeuksellisen tarjouksen kanssa… Korona-suojavarusteiden valmistuksesta ylijääneitä materiaaleja oltiin kaupittelemassa pois kohtuulliseen hintaan ja päätimme tarttua tarjoukseen. Sitten meille saapuikin vajaa tuhat kiloa muovia moneen lavaan pakattuna. Satsi oli jaettu suunnilleen 50/50 suhteessa PLA:n ja PET:in välillä, sekä 2.85 että 1.75 mm kaliipereissa. Materiaali on kelattu vaihtelevan mallisiin ja kokoisiin keloihin, yhtä kirjaviin kuin värivalikoimakin. Tästä pienenä varoituksena Pro Bundlen käyttäjille, että suuri osa käytetyistä materiaalikeloista on ylileveitä S5:n materiaaliasemaan. 

PET materiaalina

PET eli polyetyleeni-tereftalaatti on erittäin yleinen ja monikäyttöinen kestomuovien ryhmään kuuluva polymeeri, joka on sukua polyestereille. Sitä käytetään erityisen paljon ruokateollisuudessa pakkausmateriaalina sekä vaatetuskuituna. Yleinen käyttötarkoitus on myös lasikuitusekoitteisena komposiittimateriaalina mm. autoteollisuudessa. Kuluttajille PET on tullut tutuimmaksi muovisten virvoitusjuomapullojen muodossa.

PET-muovi voi esiintyä sekä amorfisessa että osittain kiteisessä muodossa käsittelyhistoriasta riippuen. PET on hyvin kevyttä (tiheys keskimäärin 1.38), eikä kovin huokoista ja siksi suhteellisen kaasu- ja nestetiivistä. Materiaalin hyvä iskusitkeys ja kohtalainen lujuus tekee siitä hyvän pakkausmateriaalin. Kemikaalien kesto on kohtalainen. Materiaali soveltuu hyvin FFF-tulostukseen myös siitä syystä, että se tuottaa vähän kaasuja ja pienhiukkasia pursotusprosessin yhteydessä.

Materiaalin tekniset ominaisuudet (yleiset)

• Tiheys: 1,38 (vaihtelee)

• Sulamispiste: >250 C

• Lasitransitiopiste Tg: 67-81 C

• Kimmokerroin: 2800-3100 MPa

• Vetolujuus: 55-75 MPa

• Myötöraja: 50-150%

Tulostuskokemuksia

Tulostusmallina käytettiin 3DBenchyä (http://www.3dbenchy.com/). Malli tulostettiin benchmark-ohjeiden (0,2 mm kerrospaksuus, 10% infilll, tulostusnopeus max. 50 mm/s) mukaisesti Curan suositelluilla Generic CPE (PET) asetuksilla, tulostusajaksi tuli 2,5 h. Tulostusalustalle levitettiin ohuelti Dimafix-yleisliimaa, jolla saatiin kauluksen (Brim) kanssa mainio tarttuvuus. Valmis malli irtosi nopeasti alustasta hetken vedellä liuottamisen jälkeen (kuva 1)

 

Kuva 1. koemalli irrotuksen jälkeen.

Kuva 2. Testimallin pohja, teksti on melko hyvin luettavissa.

Tulostusjälki on PET-muoville hyvä, materiaalille tyypillistä seitittymistä ei ilmennyt juuri lainkaan. Hytin katto on pysynyt hyvin ylhäällä etureunan laajinta siltaosiota lukuun ottamatta (kts. kuvat 3 & 4.) 

Kuva 3. Testimalli edestä. Hytin katon etureuna on osin romahtanut. 

Kuva 4. Testimalli takaa. Hytin takaikkuna on pysynyt hyvin muodossaan.

Tulostuslämpötilana käytettiin oletusarvoa 240 C ja tulostusalustan lämpötilana 75 C. Nämä vaikuttivat tulostusjäljestä päätellen sopivilta valinnoilta. Curan materiaaliprofiilit eivät sisällä XY-tulostusnopeuden arvoa, mutta se saattaa olla mukana materiaalin kommenttikentässä. Tässä tapauksessa sitä ei ollut, mutta käytetty 50 mm/s vaikutti hyvältä. Mallin jäähdytyspuhaltimet pidettiin alhaisella nopeudella (20%.) Lämpötilojen puolesta materiaalin pitäisi olla hyvin yhteensopivaa eri tukimateriaalien kanssa. Itse suosisin BASF:n BVOH-materiaalia muiden ominaisuuksien vuoksi.

Tulosteen visuaalinen jälki oli kerrospaksuuteen nähden todella hyvä, pinnassa ei ole nähtävissä alipursotusta eikä yli vuotanutta materiaalia. Viistoissa yläpinnoissa on toki nähtävissä kerrospaksuuden vaikutus, koska ko. malli on tarkoitus tulostaa 0,2 mm kerroksilla. Ohuemmalla kerrospaksuudella tulostusjälkeä voi parantaa, tosin tulostusajan kustannuksella. Koska materiaali oli ylijäämää, TDS- tai SDS-dokumentteja ei ollut saatavilla, mutta muiden valmistajien vastaavista materiaaleista voi hakea suuntaviivoja.

 

Terveisin,

 

Aleksis Lehtonen

Support & Service- Maker3D

 

Tässä artikkelissa kerron lyhyestä käyttökokeilusta, jossa skannasin ja takaisinmallinsin pöydän puisen koristelistan.

Allekirjoittaneella ei ollut aiempaa käytännön kokemusta 3D-skannereista ja oli mukavaa vaihtelua päästä testaamaan Einscan HX -käsiskanneria. Heti alkuun huomio kiinnittyi todella kestävän oloiseen kuljetuslaukkuun. Kuljetuslaukku sisältää kaikki skannaamiseen tarvittavat komponentit (poislukien tietokone). Valitettavasti kuvaa en ymmärtänyt laukusta ottaa ennen laitteen palauttamista toimistollemme. Ohjelmiston asennusprosessi oli yksinkertainen ja laitteen käyttöönotto aloitettiin kalibroinnilla. Ohjelmisto opastaa kalibroinnin läpi, eikä se vaadi sen kummempa opiskelua tai käyttöohjeiden lukemista. Kalibroinnin jälkeen skanneri on käyttövalmis ja arviolta käyttöönottoon kului aikaa noin 20 minuuttia. Muutaman testiskannauksen jälkeen laitoin skannerin jo tositoimiin.

Käytin skannaukseen laitteesta löytyvää laservaloa, koska se antaa mahdollisuuden tarkempaan lopputulokseen. Einscan HX on hybridivalonlähteellä toimiva ja laserin lisäksi mahdollisuus olisi ollut käyttää LED:iä. LED on tarkoitettu nopeaan skannaukseen ja jos halutaan kappaleista myös väritekstuurit talteen. LED / Rapid Scan -puolta voidaan käyttää esimerkiksi ihmisien skannaamiseen.

Ennen pinnan skannaamista tulee ohjelmistolle opettaa kohdistuspisteiden sijainnit, joita se käyttää itse skannausprosessissa. Harjoitusvaiheessa opin, että kohdistuspisteitä on hyvä olla mieluummin liikaa kuin liian vähän. Skanneri vaatii vähintään kolme samanaikaista kohdistuspistettä, jotta se osaa tulkita kappaleen asennon. Kohdistuspisteet tulee olla liimattuina tasoihin ja suoria, joten niitä ei voi taivuttaa esimerkiksi nurkan yli. Yksi suositus on rakentaa skannauspiste missä itse skannauskappaleen ulkopuolelle tasoon ja/tai taustaseinään on liimattu lisäksi kohdistuspisteitä, jotka voidaan käyttää uudelleen myös toisessa projektissa. Skannerin mukana tulevat skannauspisteet ovat melko voimakkaalla liimapinnalla varustettuja, joten ne pysyvät todella tukevasti paikoillaan.

Kuva 1. Kohdistuspisteet skannattavassa pinnassa.

Kohdistuspisteiden opettamisen jälkeen pinta voidaan skannata ja mikäli kesken skannauksen havaitaan, ettei skanneri osaa löytää sijaintia kunnolla kaikista kulmista, voidaan kohdistuspisteitä asettaa lisää. Skanneri luonnollisesti poimii kaiken tiedon mitä valokeilaan piirtyy ja nämä ylimääräiset alueet on suositeltavaa leikata skannaustiedosta pois ennen pinnan rakentamista. Tehokkaammallakin tietokoneella rajat tulevat nopeasti vastaan mikäli pistepilvestä muodostettu kolmiopintakokonaisuus sisältää turhan paljon tietoa.

Kuva 2. Skannaustieto / pistepilvi siistimisen jälkeen.

Einscannin skannausohjelmisto antaa mahdollisuuden vaikuttaa kolmiopintojen muodostamiseen. Voit optimoida pintoja ja poistaa esimerkiksi skannauspoikkeamia (piikkejä jne.). Ohjelmisto kykenee myös paikkaamaan kolmiopintoihin muodostuvia reikiä ja tekemään kappaleista vesitiiviitä. Täydellisesti ohjelma ei kuitenkaan pintoja ymmärrä ja reikien paikkaukset onkin parempi luoda "älykkäämmällä" ohjelmistolla tarpeen vaatiessa. Omaan projektiin pelkkä pintatieto riitti, joten käytin ohjelmiston optimointia vain pinnan siloittamiseen.

Kuva 3. Kolmiopinta.

Kuvassa kolme näkyvä kolmiopinta on skannausohjelmistosta tallentuva tieto, joka on avattu Rhinoceros 7 -mallinnusohjelmistoon. Rhinoceros 7 sisältää uutena ominaisuutena neliöpinnat, jotka ovat paljon miellyttävämpiä käsitellä kuin raskaat kolmiopinnat.