Titaanikomponenttien valmistus ainetta lisäävillä menetelmillä

Abstract

Ainetta lisäävien valmistusmenetelmien kehitys on mahdollistanut kolmiulotteisten kappaleiden valmistamisen niin, että ne ovat suoraan tuotannosta lähes käyttövalmiissa muodossa. Titaani on yksi lupaavista materiaaleista hyödyntämään tehokkaasti alan teknologisen kehityksen tuloksia. Tämä työ sisältää kirjallisuusselvityksen ainetta lisäävillä tekniikoilla valmistettujen titaanikomponenttien tuotannosta. Työn käsittelemien aiheiden painotus kohdistuu haasteisiin, joiden ratkaiseminen tai kiertäminen parhaiten edistää teknologisen kehityksen ja menetelmän käyttöönoton kulkua. Käyttökelpoisen kappaleen luomisen aiheuttamat kustannukset ovat luonnollisesti tärkeä tekijä taloudellisen hyödyntämisen kannalta. Titaani on tyypillisesti raaka-aineena kallis ja ainetta lisäävät menetelmät tunnetaan usein hintavana valmistusprosessina. Tässä työssä on pyritty esittämään käyttökohteita, joissa ainetta lisäävillä menetelmillä valmistettujen titaanikomponenttien tuoma arvo kykenee ylittämään kustannustason asettamat vaatimukset. Lisäksi työssä tarkastellaan tutkimustuloksia ja kirjallisuutta, jotka esittävät mahdollisia edistysaskelia kyseisen materiaali–valmistusmenetelmä -yhdistelmän kykyyn parantaa arvon-luontia, laatua, luotettavuutta ja muita ominaisuuksia, jotka merkitsevät käyttäjän näkökulmasta eniten. Työn rakenne jakaantuu neljään osaan, joista ensimmäisessä käsitellään titaanin rakennetta ja erityisominaisuuksia. Toisessa osassa perehdytään kirjallisuuden kautta kahteen tyypillisimpään ainetta lisäävään menetelmään, joita käytetään titaanituotteiden valmistuksessa. Lisäksi kappaleessa pohditaan titaanin käytön soveltumista lisääville menetelmille, sekä syöteaineena toimivan titaanin erilaisia rakennemuotoja. Seuraavassa kappaleessa tarkastellaan kirjoitushetkellä merkittävimpiä käyttökohteita ja aloja, joissa titaanin valmistaminen ainetta lisäävillä menetelmillä on joko käytössä, tai lähellä käyttöönottoa. Viimeisessä ja työn painotuksen kannalta tärkeimmässä kappaleessa käsitellään kirjallisuudessa esiintyneitä haasteita, kehitystä vaativia osa-alueita ja rajoitteita. Lisäksi osiossa pyritään yhdistämään mahdollisia ratkaisuja, sekä nostamaan esiin relevantteja huomioita käsiteltyihin tapauksiin liittyen.