Metallikappaleiden valmistus sideaineen suihkutus -menetelmällä

Abstract

Sideaineen suihkutus -menetelmä on materiaalia lisäävä valmistusmenetelmä, jossa kappa-leita valmistetaan liittämällä jauhepartikkeleita toisiinsa sideaineen avulla. Tässä työssä tutki-taan sideaineen suihkutus -menetelmän käyttöä metallikappaleiden valmistuksessa sekä tällä menetelmällä valmistettujen metallikappaleiden ominaisuuksia. Työn tavoitteena on selvittää sideaineen suihkutus -menetelmän vahvuudet ja heikkoudet metallikappaleiden valmistukses-sa, sekä selvittää, minkälaisia teknologioita valmistajat käyttävät laitteissaan ja minkälaisia laitteita näiltä valmistajilta on saatavilla.

Työ on toteutettu kirjallisuusselvityksenä ja se on jaettu kolmeen osaan. Ensimmäisessä osassa käsitellään sideaineen suihkutus -menetelmän toimintaperiaatetta, menetelmällä val-mistettujen kappaleiden jälkikäsittelyä, menetelmään soveltuvia materiaaleja ja sideaineita se-kä niiden ominaisuuksia. Toisessa osassa käsitellään menetelmän soveltuvuutta metallikappa-leiden valmistukseen tarkastelemalla menetelmän valmistusaikaa, valmistettujen kappaleiden laatua sekä valmistuksessa esiintyviä haasteita. Viimeisessä osassa käydään läpi sideaineen suihkutus -menetelmän laitevalmistajia, niiden ratkaisuja menetelmän ongelmakohtiin sekä saatavilla olevia laitteita.

Työssä selviää, että menetelmän suurimpia ongelmakohtia ovat pitkä jälkikäsittelyaika se-kä valmiin kappaleen huokoinen rakenne ja tämän poistamisesta johtuva merkittävä kutistumi-nen. kappaleissa esiintyvien ongelmakohtien vaikutus voidaan kuitenkin minimoida oikealla materiaalivalinnalla ja sintrausprosessin optimoinnilla. Pitkää jälkikäsittelyaikaa voidaan kom-pensoida kasvattamalla samanaikaisesti tuotettujen kappaleiden määrää, jonka mahdollistaa muita materiaalia lisääviä menetelmiä parempi soveltuvuus sarjatuotantoon.

Valmistajaselvityksessä huomataan, että kiinnostus sideaineen suihkutus -menetelmää kohtaan on noussut ja uusia laitevalmistajia on ilmaantunut viimevuosien aikana. Nämä laite-valmistajat ovat kehittäneet erilaisia teknisiä ratkaisuja, joilla saadaan minimoitua menetelmän suurimpia ongelmakohtia ja parantaa menetelmän toimintaa metallikappaleiden valmistukses-sa. Työssä selviää myös, että laitevalmistajat tarjoavat laitteita monipuolisesti eri käyttökoh-teisiin yksittäiskappaletuotannosta aina kohtuullisen suureen sarjatuotantoon asti.