Solid State Lasers for Stereolithography

Stereolithography is a Rapid Prototyping & Manufacturing (RP&M) technique which is used to produce 3 dimensional plastic parts directly out computer files generated by CAD. Stereolithography systems use ultraviolet lasers to solidify liquid resin into the desired form as defined by the CAD file. In recent years, solid state laser technology has reached the point where it can be applied to stereolithography (SL). Frequency tripling of the powerful lines of diode pumped NdlYAG, Nd/YV04, and Nd/YLF lasers results in wavelengths of 355 nm (YAG, YV04), 351 nm (YLF), and 349 nm (YLF). All these lines are applicable for SL. Commercial diode pumped lasers with tens or even hundreds milliwatts in the ultraviolet are already available. Efficient frequency tripling of the Nd/YAG, Nd/YV04 , or Nd/YLF lasers requires pulsed operation. The pulse repetition rates at maximum average power are typically between 1 and 30 kHz. This talk describes the issues relating to the applications of pulsed all solid state lasers in SL.Mechanical Engineerin

Significance of the root connection on the dormancy release and vegetative bud burst of Norway spruce (Picea abies) seedlings in relation to accumulated chilling

201

Mismatches in Gene Deletions and Kidney-related Proteins as Candidates for Histocompatibility Factors in Kidney Transplantation

Publisher Copyright: © 2022 International Society of NephrologyIntroduction: The genomic mismatch level between donor and recipient may be associated with the risk of rejection and graft survival. We determined the association of genome-level matching with acute rejection in deceased-donor kidney transplantation. Methods: The study cohort consists of 1025 recipient-donor pairs transplanted in a single center from 2007 to 2017 in Helsinki. The associations between the sums of whole-genome missense variant mismatches and missense mismatches in transmembrane, secretory, and kidney-related proteins, with acute rejection were estimated using Cox model. In addition, we analyzed 40 deletion-tagging variants using Cox model. Results: The association analysis between mismatch sums of kidney-related proteins and acute rejection resulted in an unadjusted hazard ratio (HR) of 1.15 (95% confidence interval [CI], 1.01–1.30; P = 0.029) and adjusted HR of 1.13 (95% CI, 0.99–1.28; P = 0.071). In deletion analysis, a mismatch in rs7542235 genotype GG tagging a homozygous deletion at the complement factor H-related (CFHR), proteins locus, predisposed to acute rejection with an unadjusted HR of 3.10 (95% CI, 1.53–6.29; P = 0.002) and adjusted HR of 2.97 (95% CI, 1.46–6.05; P = 0.003). Conclusion: In conclusion, analyses of genome-level mismatches may be useful tools in prediction of transplantation outcome. The relative importance differs between populations, because we found evidence for CFHR deletion but could not replicate the finding of previously reported LIMS1 deletion.Peer reviewe

Tekes projekti SuperMachines loppuraportti

Tutkimuksessa kerättiin best practice aineistoa ja kehitettiin internet alusta kerätyn aineiston tutkimiseen ja hakujen suorittamiseen. Aineisto löytyy internet osoitteesta: http://www.amcase.info/. Rekisteröitymällä kuka vain voi syöttää alustalle lisää aineistoa. Kappaleiden suunnitteluohjeet on julkaistu Suomen pikavalmistusyhdistyksen sivuilla: http://firpa.fi/html/am-tietoa.html. Ohjeesta löytyy mm. suositeltu minimi seinämänvahvuus, suositellun pienimmän yksityiskohdan koko, tyypillinen markkinoilta löytyvä rakennuskammin koko, sekä tyypilliset materiaalit. Valmiiden kokoonpanojen ja mekanismien suunnitteluun muodostettiin Objet 30 ja UPrint SE+ laitteelle ohjeistus josta löytyy pienin radiaalinen välys, aksiaalinen välys, sekä pienin rako riippuen rakennussuunnasta. Tutkimusprojektin aikana seurattiin alan teknologian kehitystä. Kahden vuoden aikana markkinoille ilmaantui noin. 50 uutta laitevalmistajaa, sekä noin 300 erilaista laitetta, sekä lukuisia materiaaleja. Merkittävimmät uudistukset listattiin ja pohdittiin mahdollisia kehityssuuntia. Kaikki uudet toimijat ja laitteet päivitettiin Firpan ylläpitämään tietokantaan: http://firpa.fi/html/am-tietoa.html. Markkinoilla on selvä suuntaus tuotantokomponenttien valmistamiseen, kotitulostimien hintojen laskemiseen, sekä isompien kappaleiden valmistamiseen. Muovilevy komponenttien muovaamista tutkittiin laserin ja alipaineen avulla DDShape laitteella. Laitteella onnistuttiin tekemään testikappaleita ja laitetta saatiin kehitettyä eteenpäin. Laitteiston kehittämiseksi ja kaupallistamisen tueksi Tekes on myöntänyt "Tutkimusideoista uutta tietoa ja liiketoimintaa" (TUTLI) rahoituksen. ISF mini projektissa onnistuttiin kehittämään edullinen pienten kappaleiden painomuovauskone. Samalla kartoitettiin laitteelle soveltuvat parametrit ja rajoitukset. Laseravusteisella muovaamisella päästään kuparilla isompaan seinämän kaltevuuteen ja pinnalaatu pysyy hyvänä. Teräksellä laserista ei ollut juuri hyötyä ja alumiinilla muovattavuus kyllä parani, mutta pinnalaatu huononi. AM kappaleiden viimeistelykoneistuksessa tutkittiin muovisten kappaleiden viimeistely jyrsimällä, sekä metallikappaleiden automaattista hiontaa. Jyrsinnässä vertailtiin eri menetelmillä tehtyjä kappaleita, sekä mitattiin kappaleiden mittatarkkuutta ja geometrisia toleransseja. Huonosta kotitulostimella tehdystä kappaleesta on vaikea saada hyvää kappaletta vaikka se viimeisteltäisiin koneistamalla. Suurimmat ongelmat liittyvät kappaleiden vääntymiseen johtuen lämpöjännityksistä valmistusprosessin aikana. Kappaleiden automaattisessa hionnassa parhaat tulokset saatiin DMLS kappaleille käyttämällä hionta-aineena teräshauleja ja pyörittämällä niitä hiottavat kappaleen kanssa rummussa. Ra arvo parani tällöin noin seitsemästä mikrometristä kolmeen mikrometriin

Techno-economic prospects and desirability of 3D food printing:perspectives of industrial experts, researchers and consumers

3D food printing is an emerging food technology innovation that enables the personalization and on-demand production of edible products. While its academic and industrial relevance has increased over the past decade, the functional value of the technology remains largely unrealized on a commercial scale. This study aimed at updating the business outlook of 3D food printing so as to help entrepreneurs and researchers in the field to channel their research and development (R&D) activities. A three-phase mixed methods approach was utilized to gain perspectives of industrial experts, researchers, and potential consumers. Data were collected from two sets of interviews with experts, a survey with experts, and consumer focus group discussions. The results gave insights into key attributes and use cases for a 3D food printer system, including the techno-economic feasibility and consumer desirability of identified use cases. A business modelling workshop was then organized to translate these results into three refined value propositions for 3D food printing. Both the experts and consumers found personalized nutrition and convenience to be the most desirable aspects of 3D food printing. Accordingly, business models related to 3D printed snacks/meals in semi-public spaces such as fitness centers and hospitals were found to offer the highest business potential. While the technology might be mature enough at component level, the successful realization of such high-reward models however would require risk-taking during the developmental phase

Nanofibrillar cellulose-alginate hydrogel coated surgical sutures as cell-carrier systems

Hydrogel nanomaterials, especially those that are of non-human and non-animal origins, have great potential in biomedical and pharmaceutical sciences due to their versatility and inherent soft-tissue like properties. With the ability to simulate native tissue function, hydrogels are potentially well suited for cellular therapy applications. In this study, we have fabricated nano-fibrillar cellulose-alginate (NFCA) suture coatings as biomedical devices to help overcome some of the limitations related to cellular therapy, such as low cell survivability and distribution out of target tissue. The addition of sodium alginate 8% (w/v) increased the NFCA hydrogel viscosity, storage and loss moduli by slightly under one order of magnitude, thus contributing significantly to coating strength. Confocal microscopy showed nearly 100% cell viability throughout the 2-week incubation period within and on the surface of the coating. Additionally, typical morphologies in the dual cell culture of spheroid forming HepG2 and monolayer type SK-HEP-1 were observed. Twelve out of 14 NFCA coated surgical sutures remained intact during the suturing operation with various mice and rat tissue; however, partial peeling off was observed in 2 of the coated sutures. We conclude that NFCA suture coatings could perform as cell-carrier systems for cellular based therapy and post-surgical treatment.Peer reviewe

Selvitys opettajankoulutuksen rakenteesta yliopistoissa

Selvitys liittyy hallitusohjelman Osaamisen ja koulutuksen alueen peruskoulun uudistamisen kärkihankkeen, Uusi peruskoulu -ohjelman ja Opettajankoulutusfoorumin laatiman Opettajankoulutuksen kehittämisohjelman tavoitteiden toimeenpanoon. Tarkastelu kohdistuu opettajakoulutuksen yksikkörakenteeseen, opettajankoulutusta antavan henkilöstön tehtäviin, tieteelliseen profiiliin ja julkaisutoimintaan, tutkintoihin ja muihin opettajankelpoisuuden antaneisiin suorituksiin sekä yliopistojen sisäiseen yhteistyöhön opettajankoulutuksessa. Yliopistoissa ei ole yhtenäistä tapaa määritellä, mitkä opettajien tehtävät kuuluvat opettajankoulutukseen. Myös opettajankoulutusta koskeva tilastotieto on puutteellista. Tällä hetkellä opettajankelpoisuuden antavista maisterintutkinnoista lähes puolet on aineenopettajantutkintoja. Raportissa nostetaan esille rakenteellisia haasteita, joiden ratkaiseminen vaatisi yliopistotason kokonaistarkastelua. Pitäisi tunnistaa nykyistä paremmin opettajankoulutuksen tehtävissä toimivat henkilöt, selkiyttää opiskelijavalintaa sekä pedagogisten opintojen ja opetettavien aineiden sisältöjä. Myös opettajankoulutusta antavien yksiköiden välistä yhteistyötä voisi tiivistää. Valtakunnallisesti opettajankoulutuksen vetovoimaisuuden ylläpitäminen ansaitsee huomiota. Päivitetty 16.5.2019

Digital Spare Parts

Published by Aalto University and VTT Technical Research Centre of Finland.Digital spare parts is a concept where the spare parts and the related manufacturing data are stored and transferred in digital form. The spare parts are manufactured using 3D printing according to need, usually close to the end user’s premises. The digitalisation of spare parts aims for a better, more flexible and quicker availability of spare parts, and lower storage, manufacturing and transport costs. The quicker delivery of spare parts can also reduce downtime, which can mean significant cost savings. It is essential in the digitalisation of the companies' spare parts to find the parts in the spare part libraries that bring the greatest benefit when they are stored in digital form and manufactured by 3D printing. Such parts include, in particular, parts of old equipment and machines and slowly circulating parts with complex geometries. Today, 3D printing can be used to manufacture high-performance pieces, and the method is excellently suited to the manufacturing of individual pieces or short-run batches; it also allows the improvement of the spare parts, with updated and intelligent spare parts as examples. Information on a company's spare parts is scattered between multiple systems, and manufacturing data in particular may be difficult to find. At the initial stage, it is important to identify the 3D printable parts in the spare part libraries and digitalise them, not only with regard to 3D models but all other manufacturing data from materials and tolerances to the required post-processing data. The digitalisation of spare parts requires 3D design competence, knowledge of the 3D printing processes, and familiarisation with the printable materials. Spare parts are rarely designed to be manufactured by 3D printing; on the other hand, the selection of 3D printable materials remains reasonably limited, due to which situations where a part is manufactured from a replacement material will likely occur. 3D printing processes produce their own kind of a structure and surface finish, due to which the post-processing of 3D printable parts, such as heat treatments and finishing, must be carefully chosen. The goal is that the properties of parts manufactured by 3D printing are at least as good as those of conventionally manufactured parts. The vision of the roadmap for digital spare parts presented in the report is that after ten years or so, 10% of spare parts are digital, and the manufacturing technology is reliable and is of a high quality. In other words, quality verification, the extension of the related material selection and the automation of processes are required of the 3D printing technologies. 3D printing creates new possibilities for the development of the operation of parts, equipment or entire processes. IDs and sensors can be embedded into 3D printed parts, allowing the tracking of their movement in the supply network and anticipatory condition monitoring. A spare part of the future will be able to automatically order a new part from a digital spare part library so that it can be replaced by the new part just at the right time before the machine breaks down or the process stops

Materiaalia lisäävän valmistuksen (3D-tulostus) kaasu- ja hiukkaspäästöt eri työvaiheissa

Materiaalia lisäävän valmistuksen (3D-tulostus) kaasu- ja hiukkaspäästöt eri työvaiheissa –tutkimushankkeessa selvitettiin 3D-tulostusalaan liittyvää työturvallisuutta kyselytutkimuksen, kokeellisten mittausten sekä mallinnuksen avulla. Tutkimustulosten perusteella työntekijät voivat altistua hiukkasmaisille epäpuhtauksille ja kaasumaisille yhdisteille hengitysteiden kautta 3D-tulostuksen eri työvaiheissa. Eri työvaiheita ovat 3D-tulostusmateriaalin käsittely, varsinainen 3D-tulostustyö, 3D-tulostetun kappaleen jälki- ja pintakäsittely sekä huolto- ja kunnossapitotyöt. Altistumisen havaittiin riippuvan mm. työvaiheesta, käytettävästä tulostustekniikasta sekä 3D-tulostusmateriaalista