Characterization Of Process Efficiency Improvement In Laser Additive Manufacturing

Laser additive manufacturing (LAM), known also as 3D printing, has gained a lot of interest in past recent years within various industries, such as medical and aerospace industries. LAM enables fabrication of complex 3D geometries by melting metal powder layer by layer with laser beam. Research in laser additive manufacturing has been focused in development of new materials and new applications in past 10 years. Since this technology is on cutting edge, efficiency of manufacturing process is in center role of research of this industry. Aim of this thesis is to characterize methods for process efficiency improvements in laser additive manufacturing. The aim is also to clarify the effect of process parameters to the stability of the process and in microstructure of manufactured pieces. Experimental tests of this thesis were made with various process parameters and their effect on build pieces has been studied, when additive manufacturing was performed with a modified research machine representing EOSINT M-series and with EOS EOSINT M280. Material used was stainless steel 17-4 PH. Also, some of the methods for process efficiency improvements were tested. Literature review of this thesis presents basics of laser additive manufacturing, methods for improve the process efficiency and laser beam – material- interaction. It was observed that there are only few public studies about process efficiency of laser additive manufacturing of stainless steel. According to literature, it is possible to improve process efficiency with higher power lasers and thicker layer thicknesses. The process efficiency improvement is possible if the effect of process parameter changes in manufactured pieces is known. According to experiments carried out in this thesis, it was concluded that process parameters have major role in single track formation in laser additive manufacturing. Rough estimation equations were created to describe the effect of input parameters to output parameters. The experimental results showed that the WDA (width-depth-area of cross-sections of single track) is correlating exponentially with energy density input. The energy density input is combination of the input parameters of laser power, laser beam spot diameter and scan speed. The use of skin-core technique enables improvement of process efficiency as the core of the part is manufactured with higher laser power and thicker layer thickness and the skin with lower laser power and thinner layer thickness in order to maintain high resolution. In this technique the interface between skin and core must have overlapping in order to achieve full dense parts. It was also noticed in this thesis that keyhole can be formed in LAM process. It was noticed that the threshold intensity value of 106 W/cm2 was exceeded during the tests. This means that in these tests the keyhole formation was possible.

Asiakassuhteen johtaminen ja kehityspotentiaalit arvoketjussa

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli tehdä ymmärrettäväksi kvalitatiivisen tutkimus-menetelmää käyttäen tutkimuskohteena olevan case -yrityksen myynnin edustaji-en asiakassuhteen johtamisesta sekä sen hoitamisesta tapahtuvia toimia sekä niiden vaikutusta yrityksen arvoketjutoimintoihin ja prosesseihin sekä yrityksen asiakkaisiin. Tutkimuksella haluttiin löytää ne tekijät ja toimet, mitkä vaikuttavat prosessien toimimiseen sekä aiheuttavat suoraan tai välillisesti kustannuksia tai prosessihidasteita yritykselle. Lisäksi halutaan saada käsitys siitä osataanko nämä kohdat tällä hetkellä tiedostaa myynnin ja arvoketju toimesta. Tutkimuksen asiaa tarkastellaan case -yrityksen kolmen liiketoiminta-alueen kannalta. Tutkimuksen teoreettinen viitekehys rakentuu asiakassuhteen johtamisen, asia-kaspalvelun, asiakaspalvelun laadun sekä sisäisen asiakaspalvelun teorioiden ympärille. Lisäksi viitekehyksessä aihetta tarkastellaan kannattavuuden ja proses-sitehokkuuden näkökulmasta. Tutkimus empiirinen osuus toteutettiin puoli strukturoituina teemahaastatteluina valituille myynnin sekä arvoketjun edustajille. Tutkimusosiossa haluttiin saada selvyys sekä näkemys siihen, miten asiakassuhteen johtaminen tällä hetkellä tapahtuu case -yrityksessä sekä mitä tämä vaikuttaa yrityksen arvoketjun prosesseihin kun palveluprossien volyymimäärä on suuri. Tutkimustulokset vahvistavat sen, että yrityksen hyvällä ja sujuvalla yrityksen si-säisellä asiakaspalvelulla oli iso vaikutus yrityksen sisäisiin prosesseihin sekä asiakkaalle tuotettavaan asiakaspalvelun laatuun. Lisäksi toimiva ja sujuva sisäinen asiakaspalvelu vaikuttaa yritykseen myyntiin ja sitä kautta syntyvään tulokseen.