”
3D-tulostetut metallituotteet ovat erittäin lujia.
Aivan uudenlaisia tuotteita Vossin mukaan kolmiulotteinen tulostus on parhaimmillaan silloin, kun halutaan tehdä asioita paremmin, olla edelläkävijöitä ja tehdä aiempaa parempia tuotteita sekä tarjota uudenlaista palvelukonseptia. 3D-tulostuksella voidaan luoda aivan uudenlaista liiketoimintaa ja kilpailukykyä. Myös varaosien tekeminen voi olla nopeaa.
Kolmiulotteinen tulostus täydentää olemassa olevia työstötekniikoita. Yksinkertaiset kappaleet, suuret sarjat sekä iso kokoiset komponentit kannattaa yleensä tehdä edelleen perinteisemmillä menetelmillä ja laitteilla, jotka ovat äärimmäisen tehokkaita niiden valmistuksessa.
Tärkeimpiä 3D-metallitulostamisen tuomia uusia mahdollisuuksia on teknologian tarjoama muotovapaus.
” Mikäli kappaleen monimutkaisuus tuottaa jotakin lisäarvoa asiakkaalle, eli kappale suoriutuu sen ansiosta paremmin jostakin tehtävästä, niin 3D-metallitulostin selviää monimutkaisista rakenteista helposti ja usein myös edullisemmin. Monimutkaisuus ei tuo lisäkustannuksia vaan ainoastaan käytetty materiaali ja konetuntiaika”, Vossi sanoo.
Tuote voidaan usein tehdä muun muassa kevyemmäksi, pienemmäksi ja suorituskykyisemmäksi. Vossi ottaa esimerkiksi VTT: n ja Nurmi Cylindersin kehittämän uuden sukupolven hydraulilohkon, jonka virtauskanavat on täysin optimoitu 3D-tulostuksen avulla. Näin saadaan parempi virtaus ja vähemmän energiahäviöitä.
” Lohko painaa vain neljännesosan aiempiin tuotteisiin verrattuna ja sen hyötysuhde sekä luotettavuus ovat huomattavasti entisiä parempia.”
Nopeutta tuotekehitykseen Vossin mukaan metallitulostaminen on hyvä tekniikka prototyyppien valmistamisessa. Kolmiulotteinen tulostus tarjoaa metalliteollisuudelle tuotekehityssyklin huomattavaa nopeutumista.
” Ennen on ehkä tehty protokappaletta kolme kuukautta, sitten testattu ja taas odotettu kolme kuukautta seuraavan kehitysvaiheen kappaleen valmistumista. 3D-tulostuksessa pystytään protokappale tekemään muutamassa päivässä. Esimerkiksi tulostamiseen menee päivä ja jälkikäsittelyihin 1-2 päivää. Tämä radikaali edistysloikka näkyy nopeasti kilpailuasetelmassa. Meillä on tyyppilisesti Suomessa painotettu kaikessa etupäässä kustannuksia, mutta yhä kiihtyvämmin muuttuva maailma vaatii ketteryyttä ja muuntautumiskykyä”, Vossi sanoo
Vastoin yleistä harhaluuloa 3D-tulostetut metallituotteet ovat erittäin lujia. Sulattamisteknologiassa ollaan hyvin lähellä taotun materiaalin mekaanisia ominaisuuksia, esimerkiksi materiaalitiiveydessä päästään tyypillisesti 99,7 prosenttiin.
Toinen harhaluulo on, että 3D-tulostuksessa sarjavalmistus
3D-metallitulostetut alumiinikappaleet valmiina. Seuraavaksi vuorossa on ylimääräisen jauheen puhdistus uudelleenkäyttöä varten sekä mahdollinen lämpökäsittely ja tulostustukien irrotusta.
ei olisi mahdollista tai kannattavaa. Kolmiulotteinen tulostus on käytössä olevaa tuotantoteknologiaa jo tänä päivänä maailmalla suuremmissa sarjoissakin tietynlaisissa tuotteissa.
” Teknologian yleistymisen rajoitteena on aikaisemmin ollut sen tehottomuus verrattaessa perinteisiin valmistusmenetelmiin. Monilasertulostuksessa jopa neljä laseria työstää yhtä aikaa, mikä on huomattavasti tehokkaampaa ja nopeampaa kuin tavanomaisella yhdellä laserilla työstettäessä. Nyt ollaankin 3D-metallitulostuksessa käännekohdassa, jossa siirrytään tuotantoaikakauteen”, Vossi tähdentää.
Valumuotitkin tulostamalla Muottien ja keernojen valmistus soveltuu myös hyvin 3D-tulostukseen. Muottivaluissa käytetään hyväksi myös hiekkatulostusta, jolloin valumuotit tulostetaan kvartsihiekkaan.
Muotit voidaan tulostaa suoraan CAD-malleista, täysin ilman kallista ja aikaa vievää muottityökalujen valmistamista. Tämä tekee muutosten tekemisestä helppoa. Muutokset tehdään vain muottien CAD-malliin. Protovaluista voidaan tehdä monta erilaista versiota edullisesti.
Monimutkaiset kolmiulotteisesti tulostetut keernat voidaan myös yhdistää perinteisin menetelmin kaavattujen muottien kanssa. n
26 prometalli 2 / 2016