Antti Alonen
TKI-asiantuntija
Savonia-ammattikorkeakoulu
Formnext on Euroopan suurin ja yksi maailman merkittävimmistä lisäävään valmistukseen (3D-tulostus) painottuvista messu- ja konferenssitapahtumista. Se järjestetään vuosittain Frankfurtissa ja on tähän mennessä kasvanut jokainen kerta edellisvuoteen nähden – niin tälläkin kertaa. Konferenssitapahtuman lisäksi messuilla oli useita esittelyalueita, joissa esiteltiin tiiviiseen tahtiin alan kehitykseen liittyviä asioita, useimmiten näytteilleasettajien toimesta.
Kävijöitä oli tänä vuonna 34 532 (+28% edellisvuoteen verrattuna) ja esitteillä oli 852 näytteilleasettajaa (+35%), yhteensä neljässä messuhallissa, neljän päivän ajan. Messut olivat aiempien vuosien tapaan kansainväliset: noin puolet messuvieraista ja hieman yli puolet näytteilleasettajista tulivat Saksan rajojen ulkopuolelta.
Vuoden 2019 partnerimaana oli Yhdysvallat, mikä tarkoitti messuilla jenkkifirmojen aiempaa suurempaa näkyvyyttä. Tämä oli erinomainen asia, sillä USA on maana edelleen maailman ykkönen asennettujen teollisen tason 3D-tulostinten määrässä. Vaikka viime vuosina myös näillä messuilla on näkynyt myös joitakin jenkkifirmoja (mm. Carbon 3D ja Desktop Metal), huomasi tällä kertaa eron selvästi aiempiin vuosiin verrattuna, sillä esillä oli myös vähemmän tunnettuja laitevalmistajia sekä palveluntarjoajia.
Tänäkään vuonna emme päässeet osallistumaan konferenssiin johtuen paitsi kohonneista osallistumiskustannuksista, myös aikarajoitteesta. Viime vuonna konferenssin järjestäjä vaihtui, ja samassa yhteydessä poistettiin oppilaitoksen henkilökunnalle suunnattu 50% alennus. Konferenssin esitykset ja esittäjät ovat erinomaisia, mutta suhteellisen korkea osallistumismaksu (1200€ neljältä päivältä) kannustaa pysymään tiivisti esityksiä seuraamassa. Tämä puolestaan tarkoittaa sitä, että messuja ei ehdi kiertää yhtä tehokkaasti.
Aiempien vuosien Formnext –käyntien ansioista tiesimme jo ennalta, että matkaan varattu kolme päivää ei tule riittämään kahdelta hengeltä perusteelliseen läpikiertoon. Ennen reissua listasimme tärkeimmät vierailukohteet jokaisesta hallista. Tapahtumalle löytyi myös oma puhelinsovelluksensa, joka helpotti kohdelistan ylläpitoa ja navigointia.
Tänä vuonna messuilla ei ollut samaa määrää uusia tuotejulkaisuja kuin aiempina vuosina. Tämä ei kuitenkaan tarkoita sitä, että uusia laitteita ei olisi julkaistu. Yksi mielenkiintoisista uutuuksista oli EOSin julkaisema FDR (Fine Detail Resolution) SLS-tulostin. Laitteen toiminta perustuu siihen, että käytössä on 50 watin CO-laseri. Tämä mahdollistaa kapean lasersäteen ja sitä myötä ohuemmat seinämävahvuudet sekä tarkan pintaresoluution.
Nopeita nesteen fotopolymerisointiin perustuvia laitteita esillä oli kahdelta palveluntarjoajalta. Nexa3D ja Carbon3D. Nexa3D:n osastolla ajettiin livedemo –esityksiä muutaman tunnin välein. Oheisessa kuvassa näkyy yrityksen 3D-tulostin ja sillä valmistettuja kappaleita. Kuvassa näkyvien kappaleiden tulostusaika oli vain 7 minuuttia, joka on käsittämättömän lyhyt aika. Nexalle tosin löytyy suomesta jo jälleenmyyjäkin, Vossi Group Oy. Hinta on varsin kilpailukykyinen, n. 70k€ mutta lisäksi tarvitaan pesuri ja uv-kovetin, jos sellaisia ei ennestään jo ole.
Carbon3D puolestaan esitteli messuilla uuden aiempaa suuremmalla tulostustilavuudella (n. 1000 cm2) varustetun L1 3D-tulostuslaitteensa. Kyseessä on noin viisi kertaa suurempi tulostusalue kuin yrityksen aiemmassa M2 –mallissa. Carbon ei suoraan myy laitteita, vaan liisaa niitä vuosisopimuksilla. L1 laitteen osalta 3v sopimus kustantaa kuulemma 250 000 € vuodessa. Carbonin osastolla oli esillä runsaasti sovelluskohteita ja tulosteita eri yritysten tuotteisiin liittyen niin urheilupuolelta kuin teollisuudestakin.
Perinteisten pienten pursotuslaitteiden tarjonta ei ole enää juurikaan lisääntynyt. Niissä oli havaittavissa jo viime vuonna erikoistumista, mm. teknisempien muovien (esim. PEEK, PEKK) valmistukseen. Niiden tarjonta oli kasvanut tänä vuonna entisestään, mutta lisäksi vaikutti siltä, että suuremman kokoluokan pursotukseen perustuvat laitteet ovat yleistymässä. Aiemmin tarjolla oli lähinnä BigRep, mutta nyt tarjolla on jo lukuisia muitakin vaihtoehtoja. Niiden osalta kirjoitamme katsauksen seuraavaan blogikirjoitukseen.
Ohjelmistopuolen tarjonta alkaa parantua. Lisäävän valmistuksen yleistymistä seuranneet ovat varmasti huomanneet, että yksi kehitystä hidastavista tekijöistä on ohjelmistopuoli. 3D-tulostuksen hyödyntäminen parhaalla mahdollisella tavalla vaatii sen huomioimista suunnittelun alkuvaiheista tuotantoon saakka. Topologian optimointiohjelmia on ollut tarjolla jo muutamien vuosien ajan ja tällä hetkellä trendi tuntuu painottuvan entistä enemmän generatiivisen suunnittelun suuntaan.
Autodesk oli vahvasti esillä aiempien vuosien tapaan laajalla ohjelmistotarjonnallaan. Myös nTopology (https://ntopology.com/ ) vaikutti tutustumisen arvoiselta suunnitteluohjelmalta. Yrityksestä löytyy ilmeisesti mm. Spaceclaimia aikoinaan kehittämässä ollutta porukkaa.
Suunnittelupuolen tarjonnan lisäksi tarjolle oli useita tilaustenhallintaan ja tuotannonohjaukseen liittyviä ratkaisuja eri palveluntarjoajilta. Näitä olivat mm. AMFG (https://amfg.ai/), CADS Additive (https://www.cads.at/en/software-development/cads-additive/), 3YOURMIND https://www.3yourmind.com/) ja Imnoo (https://imnoo.com/). Näistä Imnoo on itseasiassa CNC –puolelle kehitetty tarjouslaskentaohjelma, mutta se toimii myös 3D-tulostinpuolen laitteisiin. Ohjelmasta on tulossa englanninkielinen versio ensi vuoden puolella.
Rakennusalan käyttökohteisiin ja laitteisiin erikoistuneita toimijoita messuilla ei juurikaan näkynyt, joten on oletettavaa, että he ovat esillä jossain muilla messuilla. Esillä oli kyllä mielenkiintoinen rakennustekniikan 3D-tulosteita esittelevä yhteisnäyttely useammalta toimijalta. Esillä oli paitsi betonin, myös muovin, teräksen ja saven 3D-tulosteita aiheeseen liittyen.
Ainoa havaitsemme valmistaja, joka tarjosi myös betonin 3D-tulostusratkaisua, oli italialainen WASP. Heillä tosin on tarjonnassa runsaasti muutakin laitteistoa, ja betonin/saven 3D-tulostusratkaisu on vain yksi laite muiden joukossa. Aiemmin yritys tarjosi betonin ja saven tulostuspäätä, joka oli mahdollista yhdistää yrityksen tarjoamaan 3MT –tulostimeen mutta nyt oli juuri julkaistu, oma dedikoitu laitteensa. Ilmeisesti betonin ja muovin 3D-tulostaminen samalla laitteella ei ole todettu toimivaksi ratkaisuksi.
3DSystemsilla oli edellisvuosien tapaan laaja osasto, sillä tarjolla on niin muovi- ja metallitulostimia kuin ohjelmistojakin. Yrityksen osastolla oli esillä “replica dragon conservation project “-projektin tuotos. Kew’s Great Padoga on 250 vuotta vanha rakennus jonka katolla sijaitsevat puiset lohikäärmepatsaat ovat ajan saatossa kärsineet. 3DSystems oli toteuttajana projektissa, jossa patsaat 3D-skannattiin sekä valmistettiin uudelleen 3D-tulostamalla. Patsaita on 18 kpl erilaisia ja niitä tulostettiin yhteensä 72 kpl. 3D-tulostusmateriaalina oli PA 12 Nylon. Luonnollisesti patsaat on 3D-tulostuksen jälkeen maalattava lopulliseen väritykseensä, mutta lopputulos on joka tapauksessa upea. Tästä löytyy lisätietoa mm. seuraavalta sivulta: https://www.3dsystems.com/customer-stories/great-pagoda-kew-returns-18th-century-glory-help-3d-systems
Yhtenä osastona Formnext messuilla on Purmundus –kilpailun osallistujat. Kilpailun aihepiirinä on ”Products of the future in 3D and 4D printing” ja se järjestettiin jo seitsemättä kertaa. Voittaja julkaistiin viimeisenä messupäivänä, ja tällä kertaa voittajana oli 3D-tulostettu ”Stealth Key”. Lisätietoja kilpailusta ja voittajista löytyy osoitteesta: https://www.purmundus-challenge.com/
Yhtenä visuaalisesti hienona tuotoksena kilpailussa oli Sandheldenin valmistama tuoli/taideteos nimeltä “Dark Matter”, vaikka se ei palkintosijoille päässytkään.
Metallin 3D-tulostuksen puolella tarjonta on lisääntynyt paitsi laitteissa, myös mm. metallijauheissa sekä jälkikäsittelylaitteissa. Varsinkin jauhepuolen toimijoita tuntui olevan liikkeellä runsaasti.
Jauhepetitekniikkaan ja laseriin perustuvia laitetarjoajia on jo melko paljon, vaikkakin teollisesti varteenotettavimmat vaihtoehdot ovat pysyneet vuosikaudet aika lailla samoina. Joukkoon on tosin nousemassa myös kiinalaisia vaihtoehtoja, vaikka niitä ei vielä Eurooppaan ole juuri myyty. EOS esitteli osastollaan ”EOS Shared Modules” automaatioratkaisua jonka avulla voidaan yksinkertaistaa ja hallita 3D-tulostusprosessia valmistuksesta jauheenpoistoon. Luonnollisesti kaikki metallitulostukseen liittyvät automaatioratkaisut on suunnattu valmistavan teollisuuden suuremmille toimijoille.
DMG Mori esitteli osastollaan uutta suurempaa versiota metallin suorakerrostusmenetelmästä, johon on integroitu mukaan myös 5-akselinen jyrsintä. Lasertec 125 3D Hybrid –järjestelmä on luonnollisesti tulostustilavuudeltaan suurempi kuin edeltäjänsä. Hintaa järjestelmällä on 1,5 M€.
Sidosaineruiskutukseen ja sintraukseen perustuvia laitetarjoajia on tällä hetkellä Desktop Metal, ExOne ja Digital Metal. Desktop Metal esitteli osastollaan uutta myyntiin tulevaa ”Shop System” järjestelmäänsä joka tulee myyntiin neljässä eri kokoluokassa tulostustilavuuden mukaan. Vaihtoehdot ovat 4L, 8L, 12L ja 16L, halvimman version hinta lähtee 150 000 dollarista. Laitteistot ovat ostettavissa, mutta toimitukset alkavat vasta ensi vuoden syksyllä. Ensi vuoden syksyllä nähdään pitävätkö lupaukset laitetoimitusten alkamisesta paikkansa, 3D-tulostusalalla yrityksillä on tapana antaa ylioptimisia aikatauluja kerta toisensa jälkeen ja siihen on sortunut tämäkin valmistaja edellisten laitemallien osalta.
Tulossa olevia muita laitteita ovat HP Metal Jet sekä Stratasys LPM mutta niiden osalta ei ole vielä tarkkaa tietoa siitä, milloin laitteet ovat saatavilla. Kummastakin järjestelmästä oli kuitenkin esillä esimerkkitulosteita – HP:n osalta melko runsaastikin.
