3Dtulostuksen

3D-tulostuksen (3D printing) on additiivinen valmistusmenetelmä, jossa kolmiulotteinen esine rakennetaan ohjelmistomallin perusteella kerroksittain lisäämällä materiaalia. Tämä mahdollistaa sekä prototyyppien että lopullisten osien valmistamisen ilman erillisiä muottauksia tai työstöä.

Tekniikoita on useita. Yleisimmät ovat FDM (fused deposition modeling), jossa sulatettua muoviaPuristetaan kerros kerroksen jälkeen; SLA ja DLP, joissa valokovetteisia hartseja kovetetaan valoaltistuksen seurauksena; sekä SLS (selective laser sintering) ja MJF (Multi Jet Fusion), joissa jauhetta käytetään laserin tai tulostuspäiden avulla kerroksittain kiinnittäen ainetta. Teknologian valinta riippuu toivotuista ominaisuuksista, kuten kulutuksesta, paineenkestävyydestä tai tarkkuudesta.

Materiaalit vaihtelevat teknologian mukaan. Yleisiä ovat termoplastiset muovit kuten PLA, ABS ja PETG sekä nyloni; valokovetteiset hartsiresin; ja metallijauheet tai metallipinnoitteiset järjestelmät. Komposiitit, täyteaineet ja biohajoavat materiaalit laajentavat käyttömahdollisuuksia. Materiaalien laatu ja tulostusparametrit vaikuttavat mittasuhteisiin, pintaan ja mekaanisiin ominaisuuksiin.

Sovellukset kattavat prototyyppien ja tuotteen loppukäyttöosien valmistus, arkkitehtuurin ja suunnittelun visualisoinnin, koulutuksen sekä lääketieteen ja hammaslääketieteen apulaitteet. 3D-tulostus mahdollistaa räätälöidyt ratkaisut ja nopean kehityssyklin, mutta se vaatii suunnittelun huomioon ottavaa lähestymistapaa sekä laadunvarmistusta.

Historia-ulottuvuus ulottuu 1980-luvulle, jolloin Charles Hull kehitti stereolitografian. Tekniikka on sittemmin kehittynyt useiksi päätyypeiksi ja on laajentunut sekä teolliseen käyttöön että kuluttajamarkkinoille. Haasteina ovat tuotantokustannukset, materiaalien laatu ja ekologia sekä osien standardointi.