Opinto-opas

Osaamistavoitteet

Opintojaksolla sovellat aiemmin oppimiasi 3D-tulostukseen liittyviä tietoja, taitoja ja sovelluksia käytännön suunnitteluprojektin parissa. Syvennät tietojasi ja taitojasi lisäävästä valmistuksesta ja sen eri sovelluksista. Osaat tuotteen rakenteen optimoinnin periaatteet 3D-tulostettavien osien suunnittelussa ja osaat soveltaa niitä käytännön suunnittelu- ja valmistustehtävässä. Opiskelija osaa analysoida tuotteen ominaisuuksia ja käytettävyyttä tuotteen rakenteen optimoinnin periaatteiden mukaisesti. Osaat soveltaa kestävän kehityksen periaatteita lisäävässä valmistuksessa ja tehdä sen pohjalta ratkaisuita suunnittelu- ja valmistusprosessissa. Ymmärrät lisäävän valmistuksen trendit ja osaat vertailla sen kannattavuutta eri yhteyksissä.
Lisäksi tutustut metallien 3D-tulostuksen periaatteisiin ja opit sen merkityksen osana moderneja valmistustekniikoita. Ymmärrät metallien 3D-tulostuksen merkityksen tuotesuunnittelussa ja osaat vertailla sitä muovien 3D-tulostuksen vastaaviin periaatteisiin.

Sisältö

- käytännön suunnittelu- ja 3D-tulostustehtävän läpivienti
- tuotesuunnittelu ja lisäävä valmistus
- Reverse engineering prosessi
- metallien 3D-tulostuksen periaatteet
- lisäävän valmistuksen trendit ja kustannus- sekä kannattavuustekijät
- tuotteen rakenteen optimointi suunnitteluvaiheessa
- kestävä kehitys lisäävässä valmistuksessa

Esitietovaatimukset

Opintojaksot:
3D-tulostuksen perusteet ja 3D-tulostuksen sovellukset

Tai vaihtoehtoisesti:

Lisäävän valmistuksen teorian perusteet ja prosessi.
Materiaalin pursotus-tekniikan teoreettinen tieto ja käytännön osaaminen (sisältää tarvittavat ohjelmistot).
Lisäävän valmistuksen suunnitteluperiaatteet (Design for Additive Manufacturing)
3D-tulostuksen kustannustekijät, turvallisuus, laitteiston ylläpito ja huolto

Muovien 3D-tulostustekniikat (materiaalin pursotus FDM, valokovetus altaassa SLA ja jauhepetitulostus SLS)
Lisäävän valmistuksen suunnitteluperiaatteet eri 3D-tulostustekniikoissa (Design for Additive Manufacturing)
Eri tekniikoiden materiaalivaihtoehdot ja niiden hyödyntäminen valmistuksessa
Eri tekniikoiden kustannustekijät
Tekniikkakohtaiset tulostusohjelmistot ja niiden hallinta
Lisäävän valmistuksen prosessivalinta (additive manufacturing process selection)
Reverse Engineering ja 3D-skannaus
Eri 3D-tulostustekniikoiden vertailu eri yhteyksissä
Käytännön 3D-tulostusosaaminen myös muista tekniikoista kuin materiaalin pursotuksesta

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

Opiskelija hallitsee keskeisimmät muovien 3D-tulostustekniikat ja osaa käyttää niihin liittyvä sovelluksia. Opiskelija ymmärtää pääasialliset erot metallien ja muovien 3D-tulostamisessa ja osaa tunnistaa niihin liittyviä tekijöitä suunnittelussa. Hän ymmärtää rakenteen optimoinnin perusteet mutta ei osaa suorittaa sitä käytännön tehtävässä ilman tukea. Hän osaa tulkita keskeisimpiä lisäävän valmistuksen trendejä ja ymmärtää kannattavuuden käsitteen lisäävässä valmistuksessa.

Arviointikriteerit, hyvä (3)

Opiskelija osaa soveltaa lisäävän valmistuksen periaatteita monipuolisesti ja kykenee analysoimaan valmistusprosessin eri vaiheita. Hän kykenee erottelemaan muovien ja metallien eroavaisuudet suunnittelu- ja valmistusprosessissa ja sen avulla etenemään suunnitteluprosessissa lähes itsenäisesti. Opiskelija osaa soveltaa keskeisimpiä rakenteen optimointiperiaatteita käytännön suunnittelutehtävässä. Hän kykenee analysoimaan lisäävän valmistuksen trendejä ja kannattavuutta. Opiskelija ymmärtää kestävän kehityksen merkityksen lisäävässä valmistuksessa ja tunnistaa siihen liittyvät tärkeimmät tekijät.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Opiskelija kykenee arvioimaan lisäävän valmistuksen prosessia ja luomaan sen pohjalta laadukkaita suunnitteluratkaisuita. Hän osaa hyödyntää lisäävän valmistuksen periaatteita laaja-alaisesti ja arvioida sen pohjalta tekniikan soveltuvuutta erilaisissa käytännön tilanteissa. Hän osaa soveltaa rakenteen optimoinnin periaatteita tuotesuunnittelussa ja arvioida sen pohjalta rakenteen kestävyyttä ja suorituskykyä. Opiskelija osaa liittää lisäävän valmistuksen suunnitteluun kattavasti myös kestävän kehityksen periaatteita. Opiskelija osaa arvioida lisäävän valmistuksen keskeisimpiä trendejä ja kannattavuustekijöitä ja tehdä sen pohjalta toimintaa tehostavia johtopäätöksiä.