Industrial Opportunities of Additive Manufacturing - Workflow planning and decision making of additively manufactured end-use components

Tutkimustuotos

Tutkijat

Organisaatiot

Kuvaus

Monet tutkijat ja yritykset ovat huomanneet, että materiaalia lisäävät menetelmät ovat kehittyneet pelkästään prototypointiin tarkoitetusta teknologiasta varteenotettavaksi tuotantoteknologiaksi, jolla voi valmistaa lopputuotteita. Tästä huolimatta tämän kehityksen teolliset mahdollisuudet eivät ole täysin selkeitä teknologian uusille käyttäjille, koska sen sovelluksia on valtavasti ja niiden määrä kasvaa nopeasti. Suurin hyöty materiaalia lisäävien menetelmien käytöstä tulee vapaammasta suunnittelusta ja mahdollisuudesta valmistaa komponentteja, jotka eivät olleet aiemmin käytännöllisiä valmistaa materiaalia poistavilla menetelmillä. Materiaalia lisääviä menetelmiä voi kuitenkin käyttää myös silloin, kun tuote ei hyödy niiden suomasta suunnitteluvapaudesta. Näissä tapauksissa edun on tultava taloudellisista tekijöistä, kuten parantuneesta toimitusnopeudesta. Tämä väitöskirja ehdottaa lopputuotemahdollisuuksien jakamisen kategorioihin "suunniteltu materiaalia lisääville menetelmille", "uudelleensuunniteltu materiaalia lisääville menetelmille" ja "ei suunniteltu materiaalia lisääville menetelmille", jotta teknologian teolliset mahdollisuudet selkiytyisivät. Jokaisella näistä kategorioista on omat käyttökohteensa teollisuudessa ja voivat auttaa saavuttamaan teknillisiä ja taloudellisia etuja. Tässä väitöskirjassa jokaiselle kategorialle annetaan suunnittelun työnkulut, jotka pohjautuvat Pahlin ja Beitzin suunnitteluprosessiin ja joita laajennetaan oleellisella aikaisemmalla tutkimuksella. Teollisten mahdollisuuksien ja kategorioiden teknillisten ja taloudellisten hyötyjen tutkimista varten jokaiselle kategorialle esitetään tapaustutkimus. Näissä tutkimuksissa tuotteiden suunnitteluprosessi esitetään pohjautuen esitettyihin suunnittelun työnkulkuihin ja teknilliset ja taloudelliset edut arvioidaan. Kategorioiden tapaustutkimuksissa suunnitellaan korkeatehoinen lämmönvaihdin, uudelleensuunnitellaan digitaalinen hydrauliikkalohko ja valmistetaan kannettavan tietokoneen muistisuoja sen korjaamiseksi. Lisäksi väitöskirja sisältää kohderyhmätutkimuksen kategoriasta "ei suunniteltu materiaalia lisääville menetelmille" sen käyttökohteiden selventämiseksi. Väitöskirjan viimeisessä osiossa teknilliset ja taloudelliset hyödyt on kerätty ja esitetty. Suurimmat teknilliset hyödyt olivat tuotteiden uudet funktionaalisuudet ja parantunut tehokkuus. Suurimmat taloudelliset hyödyt olivat varastotasojen aleneminen ja lyhemmät korjaukset. Väitöskirja antaa alan tutkijoille kehyksen kommunikoida tutkimuksensa tavalla, joka on helposti ymmärrettävä myös niiden keskuudessa, ketkä eivät ole vielä suunnitelleet tuotteita materiaalia lisääville menetelmille.

Yksityiskohdat

Julkaisun otsikon käännösMateriaalia lisäävän valmistuksen teolliset mahdollisuudet: Materiaalia lisäävällä valmistuksella tehtyjen kappaleiden työnkulun suunnittelu ja päätöksenteko
AlkuperäiskieliEnglanti
PätevyysTohtorintutkinto
Myöntävä instituutio
Valvoja/neuvonantaja
Kustantaja
  • Aalto University
Painoksen ISBN978-952-60-8429-9
Sähköinen ISBN978-952-60-8430-5
TilaJulkaistu - 2019
OKM-julkaisutyyppiG5 Tohtorinväitöskirja (artikkeli)

    Tutkimusalat

  • materiaalia lisäävä valmistus, 3D-tulostus, suunnittelun työnkulku

ID: 32446556