Opinto-opas

Tavoitteet

Opintojaksolla tutustut monipuolisesti muovien eli polymeerien 3D-tulostamiseen käyttäen kolmea eri tekniikkaa (materiaalin pursotus FDM, valokovetus altaassa SLA ja muovien jauhepetitulostus SLS). Ymmärrät eri tekniikoiden mahdollisuudet valmistuksessa ja osaat valita tilanteeseen sopivimman tekniikan lisäävän valmistuksen prosessivalinnan kautta. Ymmärrät ja tunnistat eri materiaalivaihtoehdot ja niiden ominaisuudet sekä osaat soveltaa niitä käytännön 3D-tulostustehtävissä. Ymmärrät Reverse Engineering - käsitteen tuotesuunnittelussa ja osaat soveltaa sitä käytännön työssä 3D-skannaustekniikan kautta. Perehdyt syvemmin 3D-tulostamisen turvallisuuteen ja osaat soveltaa siihen liittyviä periaatteita käytännön töissä.

Sisältö

- muovien 3D-tulostustekniikat (materiaalin pursotus FDM, valokovetus altaassa SLA ja jauhepetitulostus SLS)
- Lisäävän valmistuksen suunnitteluperiaatteet kolmessa eri tekniikassa (Design for Additive Manufacturing)
- eri tekniikoiden materiaalivaihtoehdot ja niiden hyödyntäminen valmistuksessa
- eri tekniikoiden kustannustekijät
- tekniikkakohtaiset tulostusohjelmistot
- lisäävän valmistuksen prosessivalinta (additive manufacturing process selection)
- Reverse Engineering ja 3D-skannaus
- laserleikkaus ja - merkkaus
- kolmen eri lisäävän valmistuksen tekniikan vertailu eri yhteyksissä
- käytännön suunnittelu- ja 3D-tulostustehtävän läpivienti

Aika ja paikka

Kosmos, Kemi, 3D-tulostuslaboratorio 1137, syksy 2025.
ZOOM.

Oppimateriaalit

Materiaali opintojakson Moodlessa.

Hubs Knowledge Base (https://www.hubs.com/knowledge-base/)

Vapaavalintainen lisämateriaali: Gibson, I., Rosen, D., Stucker, B. Additive Manufacturing Technologies.

Opetusmenetelmät

ZOOM-luennot, itsenäisen työn kerrat (nauhoitteet Moodlessa, tiedotetaan etukäteen), laboraatiot lähijaksoilla ja lähijaksojen ulkopuolella. Lukujärjestyksessä merkityillä tunneilla on opettaja mukana ohjaamassa ja avustamassa töissä. Ohjattujen laboraatioiden ulkopuolella opiskelijat työskentelevät itsenäisesti laboratoriossa.

Ainoa pakollinen laboratoriokerta on LÄHIJAKSON VIIKOLLA 39, jolloin opiskelijat perehdytetään laitteistoihin. Perehdytys on pakollinen ja ilman sitä opiskelija ei voi työskennellä itsenäisesti laboratoriossa. Poissaolo vain todistuksella (terveysalan ammattilainen, työnantaja, virallinen taho tms.). Rästikerta perehdytykselle on VIIKOLLA 40 vain niille, joilla on todistus viikon 39 poissaolosta.

Mikäli opiskelija ei ole käynyt perehdytystä, poistetaan opiskelija toteutukselta viikon 39 jälkeen. Tällöin opiskelijan tulee osallistua opintojakson seuraavaan toteutukseen

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Opintojaksolla ei tenttiä

Kansainvälisyys

Englanninkielinen materiaali ja ohjelmistot

Arviointiasteikko

H-5

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

Opiskelija tunnistaa kolmen muovien lisäävän valmistuksen tekniikan (FDM, SLA ja SLS) periaatteet ja ymmärtää niiden hyödyntämisen periaatteet käytännön tehtävissä. Opiskelijan toiminta ja ajankäyttö laboratoriossa on puutteellista eikä hän suoriudu opintojaksolla annetuista tehtävistä ilman tukea. Hän osaa nimetä keskeisimmät tekniikoihin liittyvät teoreettiset perusteet mutta niiden yhdistäminen käytännön tehtävissä on puutteellista. Hän ymmärtää Reverse Engineering menetelmän periaatteen mutta ei osaa täysin soveltaa sitä käytännössä. Hän tunnistaa keskeisimmät lisäävän valmistuksen turvallisuustekijät mutta käytännön töissä niiden soveltaminen on puutteellista.

Arviointikriteerit, hyvä (3)

Opiskelija osaa soveltaa kolmen muovien lisäävän valmistuksen tekniikan (FDM, SLA ja SLS) periaatteita ja teoriaa käytännön tulostustehtävissä. Hän tunnistaa eri tekniikoiden ominaisuudet ja mahdollisuudet ja osaa vertailla niitä. Opiskelija osaa analysoida eri tekniikoiden ominaisuuksia ja valita niitä tilanteeseen sopivimman. Opiskelija osaa soveltaa lisäävää valmistusta perinteisen konetekniikan osa-alueiden rinnalla ja ymmärtää sen eroavaisuudet perinteisten ainetta poistavien valmistusmenetelmien rinnalla. Hän osaa kuvata Reverse Engineering menetelmän periaatteen ja hyödyntää sitä tuotesuunnittelussa ja lisäävässä valmistuksessa. Hän osaa soveltaa keskeisimpiä lisäävän valmistuksen turvallisuustekijöitä käytännön tehtävissä ja vertailla niiden sopivuutta eri tilanteissa.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Opiskelija kykenee arvioimaan kolmen muovien lisäävän valmistuksen tekniikan (FDM, SLA ja SLS) hyödyntämismahdollisuuksia käytännössä ja valitsemaan sen pohjalta tilanteeseen sopivimman tekniikan. Hän kykenee yhdistämään monipuolisesti lisäävän valmistuksen suunnitteluperiaatteita eri tekniikoissa ja osaa luoda uusia ratkaisuita sen pohjalta tuotesuunnittelussa. Hän kykenee arvioimaan Reverse Engineering menetelmän sopivuutta eri tilanteissa ja kehittämään sen pohjalta tuotesuunnitteluprosessia. Opiskelija osaa arvioida lisäävän valmistuksen eri turvallisuus tekijöitä ja hyödyntää niitä monipuolisesti eri yhteyksissä.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Prosessiarviointi: Laboratorioharjoituksiin osallistuminen, itsenäisen työn suorittaminen, aikataulun noudataminen, läsnäolo
Tuotosarviointi: Raportointi, 3D-tulosteiden vastaavuus suunnitelmiin

Tarkemmat arviointikriteerit nähtävissä opintojakson tiedoissa.

Esitietovaatimukset

Opintojakso: 3D-tulostuksen perusteet
Tai:
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