Opinto-opas

Tavoitteet

Opintojaksolla on tavoitteena tutustua polymeerien (muovien) 3D-tulostukseen eri tulostustekniikoiden kautta (FDM, SLA ja SLS)
Opintojaksolla suunnitellaan ja toteutetaan 3D tulostettava tuote/kokoonpano, johon valitaan oikea 3D-tulostustekniikka prosessivalinnan kautta (Process selection for AM).
Opiskelija oppii soveltamaan DFAM (Design For Additive Manufacturing) periaatteita eri tulostustekniikoiden kautta.
Opiskelija oppii myös 3D-tulostuksen työskentely turvallisuuden periaatteiden soveltamisen käytännössä (laitteet, tulostusmateriaalit ja kemikaalit).
Opintojaksolla tutustutaan myös Reverse Engineering periaatteeseen ja 3D-skannaukseen sekä laserleikkaukseen ja -kaiverrukseen.
Opiskelija oppii laboratoriotyöskentelyn periaateet.

Sisältö

- muovien 3D-tulostustekniikat ja materiaalivaihtoehdot; työskentely ja turvallisuus
- 3D-tulostettavan tuotteen/kokoonpanon suunnittelu
- 3D-tulostettavan kappaleen suunnitteluperiaatteet (eri tekniikoiden kautta); DFAM (Design For Additive Manufacturing)
- 3D-tulostusohjelmistojen käyttö (tulostinkohtaiset ohjelmistot)
- Reverse engineering ja 3D-skannaus
- Laserleikkaus ja -kaiverrus (muut materiaalit kuin metallit)
- käytännön 3D-tulostusharjoitukset

Aika ja paikka

Kosmos, Kemi, 3D-tulostuslaboratorio, kevät 2024

Oppimateriaalit

Materiaali opintojakson Moodlessa Hubs Knowledge Base (https://www.hubs.com/knowledge-base/) Gibson, I., Rosen, D., Stucker, B. Additive Manufacturing Technologies.

Opetusmenetelmät

Luennot ZOOM:ssa, laboraatiot lähijaksoilla sekä lisälaboraatiot lähijaksojen ulkopuolella. Lisälaboraatioihin voi osallistua mahdollisuuksien mukaan.
Ryhmä jaetaan laboraatioita varten kahteen harjoitusryhmään, jako suoritetaan ennen opintojakson alkua/tai ensimmäisellä tunnilla-
Lukujärjestyksessä merkityillä tunneilla on opettaja mukana ohjaamassa ja avustamassa töissä.
Ainoa pakollinen laboratoriokerta on LÄHIJAKSON VIIKOLLA 6, jolloin opiskelijat perehdytetään laitteistoihin.

Opintojakson alussa ZOOM-luennot järjestetään ilta-aikaan etänä, luennot nauhoitetaan.

Tukiluennot, laboratorioharjoitukset, suunnitteluharjoitukset

Harjoittelu- ja työelämäyhteistyö

-

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Opintojaksolla ei tenttiä

Kansainvälisyys

Englanninkielinen materiaali ja ohjelmistot

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

-

Arviointiasteikko

H-5

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

Opiskelija tuntee kaikkien kolmen tekniikan (FDM, SLA ja SLS) periaatteet mutta tarvitsee apua niiden soveltamisessa käytäntöön. Opiskelijalla on vaikeuksia hyödyntää FDM, SLA ja SLS-tekniikoiden ominaisuuksia lisäävässä valmistuksessa. Opiskelijan toiminta ja ajankäyttö laboratoriossa on puutteellista eikä hän suoriudu täysin opintojaksolla annetuista tehtävistä.
Opiskelija osallistuu lähes kaikkiin opintojakson läpäisemiseksi määriteltyihin toimiin ja läpäisee pakollisiksi suoritteiksi luetut tehtävät. Tulokset ja tekemisen laatu täyttävät vain työlle asetetut minimivaatimukset. Tuotoksissa on selkeitä virheitä ja muodollisia puutteita. Opiskelija kuvaa asioita puutteellisin perustein ja tuotoksista on havaittavissa, että osaamisessa on vielä puutteita. Ajankäyttö on hallitsematonta, tehtävien suorittamisessa ja palauttamisessa on suuria puutteita.

Arviointikriteerit, hyvä (3)

Opiskelija ymmärtää erittäin hyvin kaikkien kolmen tekniikoiden periaatteet (FDM, SLA ja SLS) ja osaa soveltaa niitä käytännön tulostustöissä erottaen jokaisen ominaisuudet ja mahdollisuudet. Opiskelija suoriutuu laitteiden käytöstä lähes itsenäisesti ja tulokset ovat pääosin laadukkaita ja onnistuneita. Opiskelija osaa sovelta DfAM periaatteita hyvin ja ymmärtää lisäävän valmistuksen mahdollistuudet tuotesuunnittelussa, tuotteen kustannuksissa ja tuotteen elinkaaressa. Opiskelija tuntee myös eri tekniikoiden materiaalit ja ymmärtää niiden mahdollisuudet ja rajoitukset käytännössä. Opiskelija osaa soveltaa lisäävää valmistusta perinteisen konetekniikan osa-alueiden rinnalla ja ymmärtää sen eroavaisuudet perinteisten ainetta poistavien valmistusmenetelmien rinnalla. Opiskelija tuntee rakenteen optimoinnin periaatteita. Opiskelija osaa hyödyntää lisäävää valmistusta käytännön projektien toteutuksessa.
Opiskelija osallistuu kaikkiin opintojakson läpäisemiseksi määriteltyihin toimiin ja läpäisee pakollisiksi suoritteiksi luetut tehtävät. Käytännön työn tekeminen onnistuu häneltä pääosin itsenäisesti ja tulokset ja tekeminen ovat pääosin laadukasta. Tuotokset ovat lähes virheettömiä ja dokumentointi täyttää muutoinkin sille asetetut keskeiset vaatimukset. Ajankäyttö on hallinnassa ja tehtävät suoritetaan ja palautetaan pääsääntöisesti määritellyn aikataulun mukaisesti.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Opiskelia hallitsee kaikkien kolmen tekniikan (FDM, SLA ja SLS) käytön täysin itsenäisesti ja osaa tukea myös muita opiskelijoita tulostustöissä. Tulostusprosessien hallinta ja ajankäyttö on erinomaista. Opiskelija osaa vertailla eri tekniikoita keskenään täysin, myös kustannusten näkökulmasta, ja valita parhaimman mahdollisen vaihtoehdon valmistusta varten. Opiskelija ymmärtää myös lisäävän valmistuksen mahdollisuudet yritysten toiminnassa ja valmistusketjussa. Opiskelija hallitsee rakenteiden optimoinnin periaatteet ja osaa soveltaa niitä käytäntöön.
Opiskelija osallistuu kaikkiin opintojakson läpäisemiseksi määriteltyihin toimiin ja läpäisee pakollisiksi suoritteiksi luetut tehtävät. Käytönnön työn tekeminen onnistuu häneltä oma-aloitteisesti ja itsenäisesti. Tulokset ja tekeminen ovat korkealaatuista. Tuotokset ovat erinomaisella tasolla. Opiskelija hallitsee opintojakson aihepiirin ja kykenee pohtimaan, luomaan johtopäätöksiä ja soveltamaan niitä eri yhteyksissä. Opiskelija osaa esittää asiat erinomaista asianhallintaa osoittaen ja soveltaa tietämystään vaativienkin ongelmien ratkaisuun. Ajankäyttö on suunnitelmallista ja tehtävät suoritetaan ja palautetaan määritellyn aikataulun mukaisesti.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

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

Esitietovaatimukset

K502K144 Tuotteen 3D suunnittelu

Tavoitteet

Opintojaksolla on tavoitteena tutustua polymeerien (muovien) 3D-tulostukseen eri tulostustekniikoiden kautta (FDM, SLA ja SLS)
Opintojaksolla suunnitellaan ja toteutetaan 3D tulostettava tuote/kokoonpano, johon valitaan oikea 3D-tulostustekniikka prosessivalinnan kautta (Process selection for AM).
Opiskelija oppii soveltamaan DFAM (Design For Additive Manufacturing) periaatteita eri tulostustekniikoiden kautta.
Opiskelija oppii myös 3D-tulostuksen työskentely turvallisuuden periaatteiden soveltamisen käytännössä (laitteet, tulostusmateriaalit ja kemikaalit).
Opintojaksolla tutustutaan myös Reverse Engineering periaatteeseen ja 3D-skannaukseen sekä laserleikkaukseen ja -kaiverrukseen.
Opiskelija oppii laboratoriotyöskentelyn periaateet.

Sisältö

- muovien 3D-tulostustekniikat ja materiaalivaihtoehdot; työskentely ja turvallisuus
- 3D-tulostettavan tuotteen/kokoonpanon suunnittelu
- 3D-tulostettavan kappaleen suunnitteluperiaatteet (eri tekniikoiden kautta); DFAM (Design For Additive Manufacturing)
- 3D-tulostusohjelmistojen käyttö (tulostinkohtaiset ohjelmistot)
- Reverse engineering ja 3D-skannaus
- Laserleikkaus ja -kaiverrus (muut materiaalit kuin metallit)
- käytännön 3D-tulostusharjoitukset

Aika ja paikka

Kosmos, Kemi, 3D-tulostuslaboratorio, syksy 2022

Oppimateriaalit

Materiaali opintojakson Moodlessa
Hubs Knowledge Base (https://www.hubs.com/knowledge-base/)
Gibson, I., Rosen, D., Stucker, B. Additive Manufacturing Technologies.

Opetusmenetelmät

Hybriditoteutus: päivä ja monimuoto samassa, ei noudata täysin normaaleja monimuodon lähijaksoja, monimuodon osallistujien on työskenneltävä myös lähijaksojen ulkopuolella (ryhmät suunnittelevat itse sopivat ajankohdat tehdä vaadittava työ laboratoriossa itsenäisesti).
Lukujärjestyksessä merkityillä tunneilla on opettaja mukana ohjaamassa ja avustamassa töissä.
Ainoa pakollinen laboratoriokerta on VIIKOLLA 39, jolloin opiskelijat perehdytetään laitteistoihin.

Opintojakson alussa ZOOM-luennot järjestetään ilta-aikaan etänä, luennot nauhoitetaan.

Tukiluennot, laboratorioharjoitukset, suunnitteluharjoitukset
Maksimi opiskelijamäärä: 24

Harjoittelu- ja työelämäyhteistyö

-

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Opintojaksolla ei tenttiä

Kansainvälisyys

Englanninkielinen materiaali ja ohjelmistot

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

-

Lisätietoja opiskelijoille

Opintojaksolle otetaan maksimissaan 24 opiskelijaa, nämä jaetaan kahteen ryhmään.

Arviointiasteikko

H-5

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

Opiskelija tuntee kaikkien kolmen tekniikan (FDM, SLA ja SLS) periaatteet mutta tarvitsee apua niiden soveltamisessa käytäntöön. Opiskelijalla on vaikeuksia hyödyntää FDM, SLA ja SLS-tekniikoiden ominaisuuksia lisäävässä valmistuksessa. Opiskelijan toiminta ja ajankäyttö laboratoriossa on puutteellista eikä hän suoriudu täysin opintojaksolla annetuista tehtävistä.
Opiskelija osallistuu lähes kaikkiin opintojakson läpäisemiseksi määriteltyihin toimiin ja läpäisee pakollisiksi suoritteiksi luetut tehtävät. Tulokset ja tekemisen laatu täyttävät vain työlle asetetut minimivaatimukset. Tuotoksissa on selkeitä virheitä ja muodollisia puutteita. Opiskelija kuvaa asioita puutteellisin perustein ja tuotoksista on havaittavissa, että osaamisessa on vielä puutteita. Ajankäyttö on hallitsematonta, tehtävien suorittamisessa ja palauttamisessa on suuria puutteita.

Arviointikriteerit, hyvä (3)

Opiskelija ymmärtää erittäin hyvin kaikkien kolmen tekniikoiden periaatteet (FDM, SLA ja SLS) ja osaa soveltaa niitä käytännön tulostustöissä erottaen jokaisen ominaisuudet ja mahdollisuudet. Opiskelija suoriutuu laitteiden käytöstä lähes itsenäisesti ja tulokset ovat pääosin laadukkaita ja onnistuneita. Opiskelija osaa sovelta DfAM periaatteita hyvin ja ymmärtää lisäävän valmistuksen mahdollistuudet tuotesuunnittelussa, tuotteen kustannuksissa ja tuotteen elinkaaressa. Opiskelija tuntee myös eri tekniikoiden materiaalit ja ymmärtää niiden mahdollisuudet ja rajoitukset käytännössä. Opiskelija osaa soveltaa lisäävää valmistusta perinteisen konetekniikan osa-alueiden rinnalla ja ymmärtää sen eroavaisuudet perinteisten ainetta poistavien valmistusmenetelmien rinnalla. Opiskelija tuntee rakenteen optimoinnin periaatteita. Opiskelija osaa hyödyntää lisäävää valmistusta käytännön projektien toteutuksessa.
Opiskelija osallistuu kaikkiin opintojakson läpäisemiseksi määriteltyihin toimiin ja läpäisee pakollisiksi suoritteiksi luetut tehtävät. Käytännön työn tekeminen onnistuu häneltä pääosin itsenäisesti ja tulokset ja tekeminen ovat pääosin laadukasta. Tuotokset ovat lähes virheettömiä ja dokumentointi täyttää muutoinkin sille asetetut keskeiset vaatimukset. Ajankäyttö on hallinnassa ja tehtävät suoritetaan ja palautetaan pääsääntöisesti määritellyn aikataulun mukaisesti.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Opiskelia hallitsee kaikkien kolmen tekniikan (FDM, SLA ja SLS) käytön täysin itsenäisesti ja osaa tukea myös muita opiskelijoita tulostustöissä. Tulostusprosessien hallinta ja ajankäyttö on erinomaista. Opiskelija osaa vertailla eri tekniikoita keskenään täysin, myös kustannusten näkökulmasta, ja valita parhaimman mahdollisen vaihtoehdon valmistusta varten. Opiskelija ymmärtää myös lisäävän valmistuksen mahdollisuudet yritysten toiminnassa ja valmistusketjussa. Opiskelija hallitsee rakenteiden optimoinnin periaatteet ja osaa soveltaa niitä käytäntöön.
Opiskelija osallistuu kaikkiin opintojakson läpäisemiseksi määriteltyihin toimiin ja läpäisee pakollisiksi suoritteiksi luetut tehtävät. Käytönnön työn tekeminen onnistuu häneltä oma-aloitteisesti ja itsenäisesti. Tulokset ja tekeminen ovat korkealaatuista. Tuotokset ovat erinomaisella tasolla. Opiskelija hallitsee opintojakson aihepiirin ja kykenee pohtimaan, luomaan johtopäätöksiä ja soveltamaan niitä eri yhteyksissä. Opiskelija osaa esittää asiat erinomaista asianhallintaa osoittaen ja soveltaa tietämystään vaativienkin ongelmien ratkaisuun. Ajankäyttö on suunnitelmallista ja tehtävät suoritetaan ja palautetaan määritellyn aikataulun mukaisesti.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

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

Esitietovaatimukset

K502K144 Tuotteen 3D suunnittelu

Tavoitteet

Opintojaksolla on tavoitteena tutustua polymeerien (muovien) 3D-tulostukseen eri tulostustekniikoiden kautta (FDM, SLA ja SLS)
Opintojaksolla suunnitellaan ja toteutetaan 3D tulostettava tuote/kokoonpano, johon valitaan oikea 3D-tulostustekniikka prosessivalinnan kautta (Process selection for AM).
Opiskelija oppii soveltamaan DFAM (Design For Additive Manufacturing) periaatteita eri tulostustekniikoiden kautta.
Opiskelija oppii myös 3D-tulostuksen työskentely turvallisuuden periaatteiden soveltamisen käytännössä (laitteet, tulostusmateriaalit ja kemikaalit).
Opintojaksolla tutustutaan myös Reverse Engineering periaatteeseen ja 3D-skannaukseen sekä laserleikkaukseen ja -kaiverrukseen.
Opiskelija oppii laboratoriotyöskentelyn periaateet.

Sisältö

- muovien 3D-tulostustekniikat ja materiaalivaihtoehdot; työskentely ja turvallisuus
- 3D-tulostettavan tuotteen/kokoonpanon suunnittelu
- 3D-tulostettavan kappaleen suunnitteluperiaatteet (eri tekniikoiden kautta); DFAM (Design For Additive Manufacturing)
- 3D-tulostusohjelmistojen käyttö (tulostinkohtaiset ohjelmistot)
- Reverse engineering ja 3D-skannaus
- Laserleikkaus ja -kaiverrus (muut materiaalit kuin metallit)
- käytännön 3D-tulostusharjoitukset

Aika ja paikka

Kosmos, Kemi, 3D-tulostuslaboratorio, kevät 2022

Oppimateriaalit

Materiaali opintojakson Moodlessa
Hubs Knowledge Base (https://www.hubs.com/knowledge-base/),
Gibson, I., Rosen, D., Stucker, B. Additive Manufacturing Technologies.

Opetusmenetelmät

Hybriditoteutus: päivä ja monimuoto samassa, ei noudata normaaleja monimuodon lähijaksoja, monimuodon osallistujien on työskenneltävä myös lähijaksojen ulkopuolella. Eli kaikki luennot normaalisti lukujärjestyksen mukaan päiväsaikaan koululla.
Luentoja ei ole ilta-aikaan, päivällä pidettävät luennot nauhoitetaan siltä varalta, että monimuodon osallistujat eivät pääse paikalle.

Tukiluennot, laboratorioharjoitukset, suunnitteluharjoitukset
Maksimi opiskelijamäärä: 24

Harjoittelu- ja työelämäyhteistyö

-

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Opintojaksolla ei tenttiä

Kansainvälisyys

Englanninkielinen materiaali ja ohjelmistot

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

-

Lisätietoja opiskelijoille

Opintojaksolle otetaan maksimissaan 24 opiskelijaa, nämä jaetaan kahteen ryhmään.

Arviointiasteikko

H-5

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

Opiskelija tuntee kaikkien kolmen tekniikan (FDM, SLA ja SLS) periaatteet mutta tarvitsee apua niiden soveltamisessa käytäntöön. Opiskelijalla on vaikeuksia hyödyntää FDM, SLA ja SLS-tekniikoiden ominaisuuksia lisäävässä valmistuksessa. Opiskelijan toiminta ja ajankäyttö laboratoriossa on puutteellista eikä hän suoriudu täysin opintojaksolla annetuista tehtävistä.
Opiskelija osallistuu lähes kaikkiin opintojakson läpäisemiseksi määriteltyihin toimiin ja läpäisee pakollisiksi suoritteiksi luetut tehtävät. Tulokset ja tekemisen laatu täyttävät vain työlle asetetut minimivaatimukset. Tuotoksissa on selkeitä virheitä ja muodollisia puutteita. Opiskelija kuvaa asioita puutteellisin perustein ja tuotoksista on havaittavissa, että osaamisessa on vielä puutteita. Ajankäyttö on hallitsematonta, tehtävien suorittamisessa ja palauttamisessa on suuria puutteita.

Arviointikriteerit, hyvä (3)

Opiskelija ymmärtää erittäin hyvin kaikkien kolmen tekniikoiden periaatteet (FDM, SLA ja SLS) ja osaa soveltaa niitä käytännön tulostustöissä erottaen jokaisen ominaisuudet ja mahdollisuudet. Opiskelija suoriutuu laitteiden käytöstä lähes itsenäisesti ja tulokset ovat pääosin laadukkaita ja onnistuneita. Opiskelija osaa sovelta DfAM periaatteita hyvin ja ymmärtää lisäävän valmistuksen mahdollistuudet tuotesuunnittelussa, tuotteen kustannuksissa ja tuotteen elinkaaressa. Opiskelija tuntee myös eri tekniikoiden materiaalit ja ymmärtää niiden mahdollisuudet ja rajoitukset käytännössä. Opiskelija osaa soveltaa lisäävää valmistusta perinteisen konetekniikan osa-alueiden rinnalla ja ymmärtää sen eroavaisuudet perinteisten ainetta poistavien valmistusmenetelmien rinnalla. Opiskelija tuntee rakenteen optimoinnin periaatteita. Opiskelija osaa hyödyntää lisäävää valmistusta käytännön projektien toteutuksessa.
Opiskelija osallistuu kaikkiin opintojakson läpäisemiseksi määriteltyihin toimiin ja läpäisee pakollisiksi suoritteiksi luetut tehtävät. Käytännön työn tekeminen onnistuu häneltä pääosin itsenäisesti ja tulokset ja tekeminen ovat pääosin laadukasta. Tuotokset ovat lähes virheettömiä ja dokumentointi täyttää muutoinkin sille asetetut keskeiset vaatimukset. Ajankäyttö on hallinnassa ja tehtävät suoritetaan ja palautetaan pääsääntöisesti määritellyn aikataulun mukaisesti.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Opiskelia hallitsee kaikkien kolmen tekniikan (FDM, SLA ja SLS) käytön täysin itsenäisesti ja osaa tukea myös muita opiskelijoita tulostustöissä. Tulostusprosessien hallinta ja ajankäyttö on erinomaista. Opiskelija osaa vertailla eri tekniikoita keskenään täysin, myös kustannusten näkökulmasta, ja valita parhaimman mahdollisen vaihtoehdon valmistusta varten. Opiskelija ymmärtää myös lisäävän valmistuksen mahdollisuudet yritysten toiminnassa ja valmistusketjussa. Opiskelija hallitsee rakenteiden optimoinnin periaatteet ja osaa soveltaa niitä käytäntöön.
Opiskelija osallistuu kaikkiin opintojakson läpäisemiseksi määriteltyihin toimiin ja läpäisee pakollisiksi suoritteiksi luetut tehtävät. Käytönnön työn tekeminen onnistuu häneltä oma-aloitteisesti ja itsenäisesti. Tulokset ja tekeminen ovat korkealaatuista. Tuotokset ovat erinomaisella tasolla. Opiskelija hallitsee opintojakson aihepiirin ja kykenee pohtimaan, luomaan johtopäätöksiä ja soveltamaan niitä eri yhteyksissä. Opiskelija osaa esittää asiat erinomaista asianhallintaa osoittaen ja soveltaa tietämystään vaativienkin ongelmien ratkaisuun. Ajankäyttö on suunnitelmallista ja tehtävät suoritetaan ja palautetaan määritellyn aikataulun mukaisesti.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

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

Esitietovaatimukset

K502K144 Tuotteen 3D suunnittelu