Mehaanika ja tööstustehnika instituut

3D printeri, Formiga P100 teenused

• Seadme nimetus: 3D Printer- laserpaagutusseade
• Seadme asukoht: TalTech, U05B-103, Rapidlab
• Teenuse märksõnad: 3D printer, laserpaagutusseade, 3D mudel, plastiprinter, 3D printimine, laserpaagutus, polüamiid
   

Formiga P 100 seade

• Seadme tootja: EOS GmbH
• Mark ja mudel: EOS Formiga P  100
• Tööpõhimõte: lasersulatus/laserpaagutus
• Seadme gabariidid: (L)1320 mm * (S)1067 mm * (K)2204 mm
• Tööala suurus (maksimaalse toote mõõtmed): 190 x 230 x 315 mm
• Prinditavad materjalid: polüamiid plastipulber
• Laseri võimsus: 30 W, CO2 laser

Laserpaagutusseade Formiga P100.

Laserpaagutuse protsessi kirjeldab joonis 1. Detaili ehitamine toimub eelkuumutatud kambris tööplatvormil. Esmalt laotatakse platvormile pulbri kiht, seejärel "joonistatakse" laseriga sellele valmistatava detaili ristlõige sulatades pulbri osakesed üheks tervikuks. Järgmisel sammul langetatakse tööplatvormi 0,1 mm ning kantakse peale uus pulbri kiht, misjärel jällegi sulatatakse pulber detaili järgmise ristlõike osas eelmise kihi külge. Protsess kordub kuni kõik ristlõiked on töödeldud.

Joonis 1. Laserpaagutuse tööpõhimõtte skeem.

Protsessi lõpuks on detailid ümbritsetud lahtise pulbriga. See annab olulise eelise võrreldes paljude teiste meetoditega, sest lahtine pulber, mida on hiljem lihtne eemaldada, toetab valmistamisel detaili väljaulatuvaid osi, mistõttu lisatugikonstruktsioone ei vajata.

Valmistada saab korraga terve hulk detaile, kusjuures geomeetriapiirangud praktiliselt puuduvad. Näiteks saab teha töötavaid kooste, mis ei nõua hiljem koostamisoperatsioone, tuleb ainult lahtine pulber detailide vahelt eemaldada.

Seadme võimalusi rõhutab seegi, et paljud laserpaagutusseadmes kasutatavad detailid ja isegi mitmed liikuvad sõlmed on toodetud selle sama tehnoloogia abil, ehk laserpaagutusega.

Kiirtootmistehnoloogia on majanduslikult põhjendatud üksiktootmisel ja väikeseeria tootmisel. Võrreldes survevaluga on detaili valmistamine laserpaagutusega aeglane - kui survevalu puhul mõõdetakse detaili valmistamiseks kuluvat aega sekundites, siis laserpaagutuse puhul tundides, kuid see-eest puudub tööriista valmistamine, milleks võib kuluda parimal juhul nädalaid.

Laserpaagutustehnoloogia eelised on järgmised:

• Puuduvad detaili geomeetria piirangud (ei vajata valukaldeid, ei pea mõtlema, kas tööriistaga ligi pääseb jne).
• Saab valmistada õhukeseseinalisi tooteid - minimaalne seinapaksus 0,5 mm.
• Saab valmistada ilma probleemideta väga erineva seinapaksusega tooteid.
• Ei vajata rakiseid ega tööriistu.
• Protsess automatiseeritud (teatud hulk käsitööd vaid lahtise pulbri eemaldamisel).
• Valmistamine suhteliselt kiire.
• Väikeste partiide korral on võimalik toote hinda oluliselt alla saada:
• Kuna puuduvad geomeetria piirangud saab luua väga keerukaid mudeleid, liita palju detaile kokku.
• Saab valmistada liikuvaid sõlmi ilma koostamisoperatsioonideta.
• Eelnevast kahest punktist tulenevalt avanevad täiesti uued võimalused toodete projekteerimiseks ja disainiks.

Näide: Tehnoloogia sobib eriti hästi kõikvõimalike elektroonikatoodete korpuste valmistamiseks

Näide: Geomeetrilised piirangud praktiliselt puuduvad

Näide: Saab valmistada liikuvaid sõlmi (liigendid), mis ei vaja koostamist

Kontakt:
Alar Niidas
Tel 55 54 69 68
Alar.Niidas@taltech.ee

3D metalliprinteri,  SLM 280 2.0 teenused:

Seadme nimetus: 3D printer lasersulatusseade 
Seadme tüüp: Materjalide sünteesi vahendid
Seadme asukoht: TalTech, U05B-103, Rapidlab
Piirangud: toote mõõtmetele, seadmele juurdepääs tingimustega
Teenuse märksõnad: 3D printer, lasersulatusseade, 3D mudel, metalliprinter, 3D printimine, lasersulatus, materjalide süntees

SLM Solutions SLM 280 3D printer

Seadme tootja: SLM Solutions
Mark ja mudel: SLM 280 2.0
Tööpõhimõte: mikrolasersulatus
Seadme gabariidid: (L)2600mm * (D)1200 mm * (H)2700 mm
Tööala suurus: (maksimaalse toote mõõtmed): 280 mm * 280 mm * 365 mm, (alusplaadi paksus maha arvatuna)
Prinditavad materjalid: roostevaba teras, Al, Ag, Ti, (Fe, Al, Co, Ti baasil sulamid)
Laseri võimsus: üks laser 700 W

Kontakt:
Alar Niidas
Tel 55 54 69 68
Alar.Niidas@taltech.ee

Seadme pilt:

3D metalliprinteri, Realizer SLM-50 teenused

Seadme nimetus: 3D Printer- lasersulatusseade
Seadme tüüp: Materjalide sünteesi vahendid
Seadme asukoht: TalTech, U06-110
Piirangud: toote mõõtmetele, seadmele juurdepääs tingimustega
Teenuse märksõnad: 3D printer, lasersulatusseade, 3D mudel, metalliprinter, 3D printimine, lasersulatus, materjalide süntees

Realizer SLM-50 seade
 
Seadme tootja: Realizer GmbH
Mark ja mudel: Realizer SLM-50
Tööpõhimõte: mikrolasersulatus
Seadme gabariidid: (L)800 mm * (S)600 mm * (K)500 mm
Tööala suurus (maksimaalse toote mõõtmed): diameeter 70 mm * sügavus 75 mm
Prinditavad materjalid: RV teras, alumiinium, hõbe, titaan (Fe, Al, Co, Ti baasil sulamid)
Laseri võimsus: 120 W

Kontakt:
Alar Niidas
Tel 55 54 69 68
Alar.Niidas@taltech.ee

3D skanneri, Nikon MMDx100 + ABB robot teenused

• Seadme nimetus: 3D skanner Nikon (infrapuna LED laser) + ABB robot
• Seadme tüüp: Materjalide skanneerimise seadmed
• Seadme asukoht: TalTech, U06-116
• Piirangud: toote mõõtmetele, seadmele juurdepääs tingimustega
• Teenuse märksõnad: 3D skänner, laserskanner, 3D mudel, skanner, 3D skanneerimine, mudelite süntees

 
Nikon MMDx100 mõõteseade

• Seadme tootja: Nikon Metrology Europe + ABB
• Mark ja mudel: Nikon MMDx100 system + ABB IRB1600-10 robot
• Tööpõhimõte: laserkiirega 3D mudeli skanneerimine
• Seadme gabariidid: robot (800x800x1200 mm), kontroller (600x800x1000 mm), kaamerastatiiv
• Komplekti kuuluvad: robot, mõõtmispea, kaamera, statiiv, kontroller, arvuti koos tarkvaraga (Focus Point Cloud Inspection)
• Tööala suurus: maksimaalne mõõtmise ruumala 17 m3, praktiliselt piiramatu (hilisem mudelite ühendamine vajalik)
• 3D mõõtmise määramatus (sõltub kaamera kaugusest): 0,10 μm kuni 0,12 μm
• Resolutsioon:  2 mikronit 2500 mm kaugusel kaamerast
• Skaneerimise aeg: sõltub toote keerukusest
   

Kontakt:
Alar Niidas
Tel 55 54 69 68
Alar.Niidas@taltech.ee

Seadme kirjeldus:
 
Robot koos skanneerimispeaga võimaldab sisse skaneerida erinevate toodete või prototüüpide mudeleid. Digitaliseerimise käigus saab skaneeritud punktide parvest genereerida toote mudeli ning kasutada seda CAD/CAM süsteemides edasiseks arenduseks. Lisaks on robotkompleksi abil võimalik teha toodete kvaliteedikontrolli. Kuna pea igal tootel on olemas CAD 3D mudel ehk n-ö ideaalne mudel, siis saab seda võrrelda reaalse maailma mudeliga ehk sisse skaneeritud 3D mudeliga. Mõõteseadmega kaasas olev tarkvara näitab sel juhul erinevusi reaalse toote ja CAD mudeli vahel.

Skanneeritavad tooted ja mudelid:
Toodete näidispildid

Kontakt:
Alar Niidas
Tel 55 54 69 68
Alar.Niidas@taltech.ee

3D skanneri, GOM ATOS II 400 teenused

Seadme nimetus: 3D skanner ATOS II 400 (Struktureeritud valguse meetodil)

• Seadme tüüp: Materjalide skanneerimise seadmed
• Seadme asukoht: TalTech, U05B-103, Rapidlab
• Piirangud: toote mõõtmetele, seadmele juurdepääs tingimustega
• Teenuse märksõnad: 3D skänner, struktuurse valguse skanner, 3D mudel, skanner, 3D skanneerimine, mudelite süntees
   

GOM ATOS II 400 seade

• Seadme tootja: GOM
• Mark ja mudel: ATOS II 400
• Tööpõhimõte: struktuurse valgusega 3D mudeli skanneerimine
• Seadme gabariidid: (P)300 mm * (L)500 mm * (K)500 mm, mobiilne
• Komplekti kuuluvad: kaamera kaamera, paigaldusjalg, töölaud, arvuti koos tarkvaraga
• Tööala suurus (maksimaalse toote mõõtmed): praktiliselt piiramatu (hilisem mudelite ühendamine vajalik)
• Resolutsioon:  punktide vahekaugus sõltuvalt kaugusest 0,02 mm kuni 0,79 mm
• Täpsus: 0,05% objekti maksimaalsest mõõtmest (kuni 0,08 mm)
• Skaneerimise aeg: sõltub toote keerukusest  
   

Kontakt:
Alar Niidas
Tel 55 54 69 68
Alar.Niidas@taltech.ee

Atos II 400 on struktureeritud valguse meetodil töötav skännersüsteem, mida kasutatakse toote pinna digitaliseerimiseks. ATOS skänneri põhilisteks tugevusteks on suur jõudlus, saadava pinnageomeetria kõrge täpsus ning süsteemi mobiilsus. Süsteemi nõrkuseks on tundlikkus läikega pindade poolt tekitatud valgusmüra suhtes ning madala peegeldumisvõimega värvide kehv tajumine, seetõttu on eelistatud skaneeritavad pinna heledad matid (nt polüuretaantooted) ning vähemeelistatud mustad ja läikivad pinnad (nt musta värvi klaas). Viimaste objektide tarvis kantake neile peale TiO2 pulber, mis loob toote pinnale valge mati värvuse. ATOS II 400 üheks iseloomulikuks tunnuseks on veel see, et seadme töö taustsüsteemiks on keha ise. Skaneerimisprotsessi jaoks kleebitakse objekti pinna peale kontrastpunktid, mida skänner kasutab piltide kokkuliitmisel.

ATOSe põhilisteks rakendusvaldkondadeks on: 

• toodete digitaliseerimine
• kvaliteedikontroll
• kiirprototüüpimine (Rapid Prototyping)
• pöördprojekteerimine (Reverse Engineering)
• kiirvalmistamine (Rapid Manufacturing)
   

 

Müra ja vibratsiooni mõõtmised

1.    Õhumüra isolatsiooniindeksi Rw määramine
 
Kajaruumi meetod vastavalt standardile ISO 10140:2010. Standardavad 1.5x1.25 m ja 2.1x1.0 m suurustele objektidele. Mõõdetav sagedus 100 – 3150 Hz kolmandikoktaavi vahemikes.

2. Akustiliste matejalide ning toodete müraneelduvusteguri, kaalutud neelduvusteguri ja neelduvusklassi määramine 
 
Kajaruumi meetod vastavalt standardile EN ISO 354:2003 ja EVS-EN ISO 11654:1999. Soovituslik materjali või toote summutava pinna suurus 2-2.5 m2. Mõõdetav sagedus 100 – 5000 Hz kolmandikoktaavi vahemikes. 

3.    Materjalide müraneelduvusteguri määramine
 
Impedantstoru meetod vastavalt standardile ISO 10534-2:1998. Mõõdetav sagedus 50 – 6500 Hz kolmandikoktaavi vahemikes. 

4.    Toodete ja materjalide vibrokatsetamine
 
Vibrokatsestend TV 5220-120 TGT MO 12XS
•    sagedusvahemik 2 – 7000 Hz
•    maksimaalne amplituud Pk - Pk 25.4 mm
•    maksimaalne kiirendus Sine/Random/Shock 60/40/79 g
Vibrolaud TGT MO 12XS
•    tööala 305*305 mm
•    objekti maksimaalne mass 100 kg 

KONTAKT:
Jüri Lavrentjev
juri.lavrentjev@taltech.ee
tel. +372 5109107 

Ekspertiis leiab enamasti kasutust detailide purunemise või nendega aset leidnud protsesside põhjuste väljaselgitamisel. Ekspertiisi ei teostata ainult osapoolte erimeelsuste lahendamiseks, vaid ka olukordades kus tootja või toote kasutaja uurib mingit tootega seotud protsessi või toote omadust:
-    ühe konkreetse detaili purunemis-/kulumispõhjuseid;
-    remondi või rekonstrueerimise tulemusel toimunud kiire masinaosa jms. purunemine/kulumine;
-    tootmises praakdetailide põhjuseid;
-    kastutatud või kasutatava materjali sobivust/omadusi.

Rohkem infot ja tellimine:
https://mlab.taltech.ee/teenused/

Keevisliidete katsetusteenus on eelkõige keevitajate ja keevitusprtseduuride sertifitseerimiseks. Purustavaid katsetusi on võimalik teha ka erinevatele kontaktkeevitustele ning raudteerelsside keevisõmblustele.

Rohkem infot ja tellimine:
https://mlab.taltech.ee/teenused/

Oluliseks seadmete ja konstruktsioonide elutsükli lühenemise põhjuseks on kulumine. Kulutuste vähendamist elutsükli jooksul võimaldab suure kulumiskindlusega komposiitmaterjalide – kõvasulamite ja kermiste kasutamine.
Kermised ja kõvasulamid on keraamilis-metalsed materjalid, milliseid valmistatakse pulbertehnoloogiat – toorikute vormimine ja paagutamine – kasutades.

Kermised on suure kõvadusega, rasksulavate ühendite (peamiselt karbiidid või karbonitriidid) ja metalse materjali (peamiselt Co, Ni, Fe) baasil komposiitmaterjalid. Eraldi grupi sellistest keraamilis- metalsetest komposiitidest moodustavad kõvasulamid, millistes kasutatakse peamise keraamilise osisena volframkarbiidi (WC). Kõige laiemat rakendust on leidnud kõvasulamid WC-Co, millistest toodetakse lõikeriistu, jt kulumiskindlaid ja suure tugevusega tooteid. Volframita kermistest on enim rakendust leidnud väikese tihedusega komposiitmaterjalid titaankarbiidi (TiC) või titaankarbonitriidi (TiCxNy) baasil, näiteks TiCxNy- NiMo.

Pulbertehnoloogia labori võimalused
Kõvasulamitest ja kermistest tooteid ja tooteprototüüpe ettevõtetele valmistatakse kasutades TalTech Pulbermetallurgia labori tehnoloogilisi võimalusi:

• peenestus- ja segamisseadmed pulbersegude valmistamiseks (kuulveskid, attriitorid jms);
• pressid pulbertoorikute vormimiseks;
• paagutusseadmed toorikute kuumkonsolideerimiseks – vaakum- ja survepaagutusahjud, seadmed kuumisostaatpressimiseks ning plasma-aktiveeritud paagutamiseks.

Rakendamise näited

• stantside kuluvosad (templid ja matriitsid)
• kaevandusmasinate kuluvosad (lõikurid)
• desintegraatorite ja muude peenestusseadmete kuluvosad (löögisõrmed)
• rehvinaastud jms. 

Kontakt:
Alar Niidas
Tel 55 54 69 68
Alar.Niidas@taltech.ee

Metallide ja sulamite struktuuri analüüsi eesmärk on ühelt poolt hinnata toodetud materjali vastavust nõuetele ja teisalt anda hinnang näiteks termotöötluse kvaliteedile. Hinnatakse metalli või sulami puhtust (erinevaid lisandeid), tera suurust ning mikrostruktuuri osasid.

Rohkem infot ja tellimine:
https://mlab.taltech.ee/teenused/

Metallide keemiline koostis määratakse reeglina nende vastavushindamise käigus selgitamaks nende tegelik keemiline koostis ehk keemiliste elementide kontsentratsioon.

Rohkem infot ja tellimine:
https://mlab.taltech.ee/teenused/

Purustavad (mehaanilised) katsetused viiakse reeglina läbi materjalide või toodete vastavushindamise või ekspertiiside käigus nende tegelike mehaaniliste omaduste määramiseks.

Rohkem infot ja tellimine:
https://mlab.taltech.ee/teenused/

Materjalide kõvadus määramine annab eelkõige võimaluse hinnata materjali termotöötluse vastavust nõutele. Lisaks on teatavate materjalide korral võimalik anda hinnang ka materjali tõmbetugevusele.

Rohkem infot ja tellimine:
https://mlab.taltech.ee/teenused/

PVD kõvapinded - Füüsikalise aurustussadestuse (PVD) meetodil saadud õhukeste kõvapinnete kasutamine võimaldab märgatavalt tõsta tööriista või masinaosa kulumiskindlust.

• PVD (physical vapor deposition - füüsikaline aurustussadestus) on keskkonnasõbralik, ilma ohtlike kaasproduktideta, vaakumis toimuv pindamise protsess, mille käigus saadakse atraktiivse välimusega, hea kulumis- ja korrosioonikindlusega pinnakate ehk pinne.
• PVD kõvapinded on väga õhukesed (1-5 mikronit) ja seetõttu nad ei mõjuta detaili mõõtmeid
• PVD kõvapinded parandavad toote kvaliteeti:
• tunduvalt suurem kulumiskindlus – 4x terasest kõvem
• madal hõõrde tegur
• parem korrosiooni ja keemiline püsivus
• pikem tööiga
• suurem tootlikkus

 PVD kõvapinded lisavad tootele väärtust ja pikendavad kasutusiga.
 
 
Pindamisseade Platit π-80

•  sadestustemperatuur 350° - 500°C
•  sadestuskambri mõõdud w400 x d380 x h520
•  suurim pinnatav detail Ø300 x h420 
•  suurim detaili kaal 30 kg, kogukaal 50 kg
•  tööriistaterased, HSS, kõvasulamid, roostevabad terased, vasesulamid  

Kontakt:
Eron Adoberg
Tel 515 9432
eron.adoberg@taltech.ee

Plasmakaarpealesulatus

• Plasmakaarpealesulatus on kõvapinnete pealesulatuse tehnoloogia, kus pinde materjal sulab üles tänu ioniseeritud gaasist (plasmast), mis tekib mittesulava volframelektroodi ja detaili vahel põleva elektrikaare läheduses, tulevale soojusele
• kõvapinded on tavaliselt paksusega >1 mm
• soojussisestus aluspinda on suhteliselt väike (võrreldes teiste pealesulatustehnoloogiatega)
• plasmapealesulatatud pinded parandavad detailide vastupidavust kõikidele kulumise liikidele
• plasmapealesulatatud pinded saab samuti kasutada kulunud masinaosade taastamiseks
   

Rakendamise näited: 

• lehtvaltsimisrullid
• puidulõiketööriistad
• diislimootorite kolvid
• kultivaatori noad
• turbiinilabad

Toote portfoolio

Plasmapealesulatusseade EuTronic Gap 3001 DC (Castolin Eutectic®) kahe pulbrite dosaatoriga, varustatud automaatse manipulaatoriga

• tasase kujuga detailid
• detaili maksimaalne suurus 500 × 300 × 100 mm (pikkus × laius × kõrgus)
• detaili maksimaalne kaal 135 kg
• olemasolevad pindematerjalid – iseräbustuv sulam Ni baasil (NiCrSiB), roostevaba teras (X2CrNiMo18-14-3), stelliit (CoCrMoNi), volframkarbiid (WC/W2C; ainult koos metallisulamitega)

Pinnete omadused

Kontakt:
Andrei Surženkov
Tel 620 3347
andrei.surzenkov@taltech.ee

Pakume detailide ja toodete geomeetrilist ning töötlusjärgset kontrolli. Samuti on võimalik katsetada erinevaid tooteid kasutades servo-hüdraulilist katsetusüsteemi nii kvaasi-staatiliselt (aeglane koormamine) kui ka dünaamiliselt (väsimuskatsetamine).

Näited toodetest, mida on võimalik katsetada:
-    Sõiduautode, väikebusside ja maasturite pukseerimiskonksud,
-    Profiilmaterjalid ja nendest liited,
-    Väiksemad konstruktsiooni detailid.

Põhiliseks piiranguks on toote kinnitamisvõimalused katsemasina külge. Katsemasin on varustatud allasetusega töölauaga mõõtmetega 800 x 870 mm. Töölaua külge on võimalik toode kinnitada kas otse või koos rakisega kasutades töölaua T-sooni.
 

Rohkem infot ja tellimine:
https://mlab.taltech.ee/teenused/

Triboloogia on teadus ja tehnoloogia üksteisega kontaktis olevatest pindadest, mis hõlmab ka hõõrdumist, määrimist ja kulumist. Triboloogia labori peamiseks uurimisvaldkonnaks on abrasiiv- ja erosioonkulumine. Abrasiivkulumist põhjustavad hõõrdepaaris olevad mitmesugused lisandid ja enamasti suurema kõvadusega osakesed, kontakti tüübist lähtuvalt eristatakse:

• kahe keha vaheline kulumine – üks hõõrdepaari moodustavatest kehadest toimib ka abrasiivina, näiteks treitera ja tooriku vaheline kontakt;
• kolme keha vaheline kulumine – abrasiiviks hõõrdepaaris on kolmas keha, näiteks hõõrdepaari jäänud kuluproduktid.

Tahkete kehadega erosioonkulumine on põhjustatud suure kiirusega lendavate abrasiivosakeste pinnaga põrkumisel üle kanduvast kineetilisest energiast. Suurte kõvaosakeste puhul nimetakse seda löökkulumiseks.

Parim võimalus määramaks materjali sobivust on reaalse kulumistingimuse jäljendamine. Materjalitehnika instituudi triboloogia laboril on sel alal aastatepikkune kogemus. Laboris on valmistatud mitmeid unikaalseid katseseadmeid, mille abil on võimalik modelleerida erinevaid abrasiivkulumise liike ning leida antud tingimustesse sobilik materjal. Tabelis on toodud mõningad näited triboloogia laboris kasutusel olevatest abrasiivkulumise uurimise võimalustest. Täielikust seadmete ja meetodite nimekirjast võib leida aga veelgi rohkem materjalitehnika instituudi laboris kasutatavaid abrasiivkulutamise võimalusi.

Kontakt:
Maksim Antonov
Tel 620 3355
maksim.antonov@taltech.ee

Külastage meie kodulehte

Näidis mõningatest võimalikest abrasiivkulutamise meetoditest: