{"id":1253,"date":"2022-08-09T13:02:13","date_gmt":"2022-08-09T10:02:13","guid":{"rendered":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/?p=1253"},"modified":"2022-08-09T13:02:13","modified_gmt":"2022-08-09T10:02:13","slug":"poimintoja-firpan-vuosiseminaarista-2022-osa-2-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/2022\/08\/09\/poimintoja-firpan-vuosiseminaarista-2022-osa-2-2\/","title":{"rendered":"Poimintoja Firpan vuosiseminaarista 2022 osa 2\/2"},"content":{"rendered":"\n<p>T\u00e4m\u00e4 blogikirjoitus on julkaistu 6.7.2022 Savonia-artikkelina osoitteessa: <a href=\"https:\/\/www.savonia.fi\/3d\/savonia-artikkeli-poimintoja-firpan-vuosiseminaarista-2022-osa-2-2\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">https:\/\/www.savonia.fi\/3d\/savonia-artikkeli-poimintoja-firpan-vuosiseminaarista-2022-osa-2-2\/<\/a><\/p>\n\n\n\n<p>Firpan vuosiseminaarissa oli tarjolla katsaus suomalaiseen 3D-tulostusosaamiseen eri aihepiirej\u00e4 sivuten. Esitykset pitiv\u00e4t sis\u00e4ll\u00e4\u00e4n paitsi yleistason katsausta 3D-tulostuksesta, k\u00e4ytt\u00f6kohteista ja suunnittelusta, my\u00f6s runsaasti esimerkkej\u00e4 3D-tulostuksen k\u00e4yt\u00f6st\u00e4 Suomalaisissa yrityksiss\u00e4 niin muovin kuin metallinkin osalta. Artikkelin ensimm\u00e4isess\u00e4 osassa k\u00e4siteltiin robottitulostukseen liittyvi\u00e4 asioita, t\u00e4ss\u00e4 keskityt\u00e4\u00e4n muihin aiheisiin. Robottitulostukseen keskittynyt katsaus l\u00f6ytyy t\u00e4\u00e4lt\u00e4: <a href=\"https:\/\/www.savonia.fi\/artikkelit\/savonia-artikkeli-poimintoja-firpan-vuosiseminaarista-2022-osa-1-2-robottitulostus\/\">https:\/\/www.savonia.fi\/artikkelit\/savonia-artikkeli-poimintoja-firpan-vuosiseminaarista-2022-osa-1-2-robottitulostus\/<\/a><\/p>\n\n\n\n<p><strong>FAME<\/strong> (Finnish Additive Manufacturing Ecosystem, <a href=\"http:\/\/www.fame3d.fi\/\">http:\/\/www.fame3d.fi\/<\/a>) on nimens\u00e4 mukaisesti Suomalaisten yritysten perustama ekosysteemi 3D-tulostuksen (lis\u00e4\u00e4v\u00e4n valmistuksen) k\u00e4ytt\u00f6\u00f6noton lis\u00e4\u00e4miseen Suomessa. Vuonna 2020 perustetun FAMEn tavoitteena on \u201cTehd\u00e4 suomi ja sen yritykset tunnetuiksi 3D-tulostuksen edell\u00e4k\u00e4vij\u00f6in\u00e4\u201d mik\u00e4 on hyv\u00e4 mutta haastava tavoite, ottaen huomioon se, ett\u00e4 Suomi on ainakin viel\u00e4 toistaiseksi muutamia vuosia muuta Eurooppaa j\u00e4ljess\u00e4 niin aiheeseen liittyv\u00e4ss\u00e4 tutkimuksessa kuin k\u00e4yt\u00e4nn\u00f6n tason hy\u00f6dynt\u00e4misess\u00e4kin. Mukana FAMEn perustamisessa ovat Suomen edell\u00e4k\u00e4vij\u00e4t niin valmistavien yritysten kuin 3D-tulostuksen palveluntarjoajienkin osalta.<\/p>\n\n\n\n<p>Aiempina vuosina FAME on keskittynyt metallitulostukseen liittyv\u00e4n tietoisuuden parantamisessa ja t\u00e4n\u00e4 vuonna mukaan tulevat my\u00f6s polymeerien ja komposiittien tulostus. Markus Korpela k\u00e4vi l\u00e4pi yleisi\u00e4 3D-tulostukseen liittyvi\u00e4 olettamuksia \/ oletettuja riskej\u00e4, jotka ovat yritysten innostusta Suomessa hillinneet. Esityksess\u00e4 nousi esille hyvin se, ett\u00e4 kun k\u00e4ytt\u00f6kohde on oikea, 3D-tulostus soveltuu my\u00f6s yksinkertaisille kappaleille sek\u00e4 sarjavalmistukseen.<\/p>\n\n\n\n<p>FAMElla on meneill\u00e4\u00e4n DREAMS -projekti, jossa tavoitteena on nostaa kotimainen 3D-tulostusosaaminen kansainv\u00e4liselle k\u00e4rkitasolle vuoteen 2024 menness\u00e4. Yksi projektin keskeisist\u00e4 toimenpiteist\u00e4 on kattavan ja avoimen materiaalipankin luominen, jota varten tutkitaan noin 10 000 metallista testisauvaa, jotka valmistetaan eri materiaaleista, eri 3D-tulostimilla ja eri tulostusmenetelmi\u00e4 k\u00e4ytt\u00e4en. Tietopankin avulla korvataan alan standardien puutetta sek\u00e4 helpotetaan metallien 3D-tulostamisen hy\u00f6dynt\u00e4mist\u00e4 kaikkein vaativimmissa sovelluskohteissa, joita projektissa my\u00f6s tutkitaan. Lis\u00e4tietoja: <a href=\"https:\/\/fame3d.fi\/kotimaiset-3d-tulostajat-tuottamaan-kaikkein-vaativimpia-kappaleita\/\">https:\/\/fame3d.fi\/kotimaiset-3d-tulostajat-tuottamaan-kaikkein-vaativimpia-kappaleita\/<\/a><\/p>\n\n\n\n<p>Seminaarip\u00e4iv\u00e4n keynotesta vastasi Edvin Resebo Amexcilta. Amexci on Ruotsalainen 3D-tulostuspalveluja tarjoava yritys (<a href=\"https:\/\/amexci.com\/\">https:\/\/amexci.com\/<\/a>) joka on avannut tyt\u00e4ryhti\u00f6n Tampereelle. Aiemmin omistajilleen tutkimus- ja kehityspalveluja tarjoamaan perustettu yritys on laajentanut toimintaansa my\u00f6s valmistuksen puolelle. Amexcin perustajaomistajia ovat ABB, Atlas Copco, Electrolux, FAM, Husqvarna, H\u00f6gan\u00e4s, Saab, Scania, SKF, Stora Enso ja W\u00e4rtsil\u00e4.<\/p>\n\n\n\n<p>P\u00e4iv\u00e4n aikana nousi esille useita huomionarvoisia asioita, joita teollisessa 3D-tulostusk\u00e4yt\u00f6ss\u00e4 olisi hyv\u00e4 huomioida. T\u00e4ss\u00e4 muutamia poimintoja p\u00e4iv\u00e4n keynotesta:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\"><li>3D-tulostustuotannon skaalaus ja tuotantom\u00e4\u00e4rien nosto ei v\u00e4ltt\u00e4m\u00e4tt\u00e4 ole helppoa. Jauheeseen perustuvissa prosesseissa k\u00e4sitelt\u00e4vien jauheiden m\u00e4\u00e4r\u00e4 kasvaa ja esimerkiksi j\u00e4lkik\u00e4sittelyvaiheet voivat nousta pullonkaulaksi, mik\u00e4li niit\u00e4 ei saada automatisoitua riitt\u00e4v\u00e4sti. Vaikka itse 3D-tulostusprosessi onkin automaattinen, liittyy siihen viel\u00e4 runsaasti manuaalisia ty\u00f6vaiheita. T\u00e4m\u00e4 nousi esille my\u00f6s muutamassa muussa esityksess\u00e4. &nbsp;<\/li><li>3D-tulostusprosessilla on suuri vaikutus osan materiaaliominaisuuksiin verrattuna perinteisiin valmistusmenetelmiin (esim. koneistus). Kun osa valmistetaan koneistamalla blokista, on sen materiaaliominaisuudet aika hyvin tiedossa, mutta kun sama osa valmistetaan jauheesta 3D-tulostamalla, voi tulostusprosessin aikaiset tapahtumat muuttaa materiaaliominaisuuksia hyvinkin paljon.<\/li><li>Vaikka materiaalikustannukset ovat 3D-tulostuksessa kalliimpia kuin perinteisiss\u00e4 valmistusmenetelmiss\u00e4, ovat ne vain noin 10% osan valmistuskustannuksista.<\/li><li>Viime vuosina metallitulostuksessa tulostustilavuus on kasvanut ja laserien teho\/m\u00e4\u00e4r\u00e4 on noussut. Ylip\u00e4\u00e4t\u00e4\u00e4n 3D-tulostettujen osien valmistuskustannukset laskevat l\u00e4hes vuosittain.<\/li><li><strong>Kest\u00e4v\u00e4 kehitys ja 3D-tulostuksen ymp\u00e4rist\u00f6yst\u00e4v\u00e4llisyys<\/strong><ul><li>3D-tulostuksen vaikutusta tuotteen hiilijalanj\u00e4lkeen esiteltiin kolmen toteutetun esimerkin kautta. N\u00e4ist\u00e4 kaksi oli 3D-tulostettuna ymp\u00e4rist\u00f6yst\u00e4v\u00e4llisemp\u00e4\u00e4, joten 3D-tulostus ei ole aina automaattisesti ymp\u00e4rist\u00f6yst\u00e4v\u00e4llisin vaihtoehto.<\/li><\/ul><ul><li>Hyv\u00e4n\u00e4 huomiona nousi esille se, ett\u00e4 vaikka pienempi paino ja materiaalin k\u00e4ytt\u00f6 ei toisikaan itse tuotteelle suoria hy\u00f6tyj\u00e4, voi niiden merkitys kasvaa kappaleen elinkaaren lopussa, kun lasketaan hukkaan ja kierr\u00e4tykseen menev\u00e4n materiaalin m\u00e4\u00e4r\u00e4\u00e4.<\/li><\/ul><ul><li>Tuotteen valmistusmaalla on merkityst\u00e4, sill\u00e4 co2 p\u00e4\u00e4st\u00f6iss\u00e4 on suuriakin maakohtaisia eroja jotka johtuvat energiatuotannosta. Mik\u00e4li kappale valmistetaan pohjoismaissa, on sen valmistuksessa k\u00e4ytetty energia tuotettu todenn\u00e4k\u00f6isemmin ymp\u00e4rist\u00f6yst\u00e4v\u00e4llisemmin, kuin jos kappale valmistetaan esimerkiksi Kiinassa.<\/li><\/ul><\/li><li><strong>Ylilaatu: <\/strong>Perinteiseen valmistukseen verrattuna 3D-tulostuksella tehd\u00e4\u00e4n usein ylilaatua joka vaikuttaa valmistusnopeuteen, kustannuksiin sek\u00e4 my\u00f6s ymp\u00e4rist\u00f6yst\u00e4v\u00e4llisyyteen. Aika usein taustalla on se, ett\u00e4 tulostamalla tehd\u00e4\u00e4n parasta mahdollista laatua koska se on mahdollista. Valmistettavien osien laatuvaatimus tulisi kuitenkin valita k\u00e4ytt\u00f6kohteen ja tarpeen mukaan aivan samalla tavalla kuin perinteisess\u00e4kin valmistuksessa.<\/li><\/ul>\n\n\n\n<p>Metallin 3D-tulostus oli vuosiseminaarissa luonnollisesti vahvasti esill\u00e4. Delva, Valmet, W\u00e4rtsil\u00e4 ja Lillbacka esitteliv\u00e4t metallin 3D-tulostukseen liittyvi\u00e4 asioita ja osaamistaan.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Valmet<\/strong> kertoi esityksess\u00e4\u00e4n teollisuusventtiileiden 3D-tulostukseen liittyv\u00e4st\u00e4 kehityspolustaan. Yritys valmisti ensimm\u00e4iset testikappaleet vuonna 2014, ensimm\u00e4iset asiakaskappaleet 2018 ja t\u00e4n\u00e4 vuonna on tulossa tuotantoon perinteisi\u00e4 tuotteita korvaavia osia. Teollisuusventtiilien valmistuksen osalta jotkin 3D-tulostuksen edut, kuten paino, eiv\u00e4t ole relevantteja vaan p\u00e4invastoin, liian kevyet tuotteet voivat tuntua asiakkaiden mielest\u00e4 heppoisilta. Yritys k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 talon sis\u00e4ll\u00e4 muovitulostimia prototyyppien ja konseptien valmistamiseen ja on j\u00e4rjest\u00e4nyt ty\u00f6ntekij\u00f6ille ty\u00f6pajoja, joissa on ker\u00e4tty ajatuksia ja ideoita siit\u00e4, miten 3D-tulostusta voisi toiminnassa hy\u00f6dynt\u00e4\u00e4.<\/p>\n\n\n\n<p>Painonv\u00e4hennyksell\u00e4 ei siis ole teollisuusventtiileiss\u00e4 merkityst\u00e4, mutta jotkin muut 3D-tulostuksen hy\u00f6dyt pit\u00e4v\u00e4t hyvin paikkansa. 3D-tulostuksen kustannusrakenne mahdollistaa yksitt\u00e4iskappaleiden valmistamisen. Metallitulosteiden laatu on parempaa kuin valukappaleilla ja verrattavissa takokappaleisiin. Ala on kuitenkin vahvasti s\u00e4\u00e4delty\u00e4, joten laadunvarmistus on viel\u00e4 toistaiseksi ty\u00f6l\u00e4st\u00e4, kun 3D-tulosteille ei ole kunnollista standardointia olemassa. Ilman soveltuvaa standardia kappaleiden materiaaliominaisuudet pit\u00e4\u00e4 osoittaa kokein. Ennen kuin t\u00e4m\u00e4 puoli saadaan kuntoon, vaatii CE-merkint\u00e4 liikaa ty\u00f6t\u00e4 ja prosessi on liian raskasta useimmille tuotteilla. T\u00e4st\u00e4 johtuen yritys valitsi pienen venttiilin ensimm\u00e4iseksi testikappaleeksi.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"356\" src=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2022\/08\/2022-07-firpa2-kuva1-valmet-1024x356.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-1254\" srcset=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2022\/08\/2022-07-firpa2-kuva1-valmet-1024x356.jpg 1024w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2022\/08\/2022-07-firpa2-kuva1-valmet-300x104.jpg 300w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2022\/08\/2022-07-firpa2-kuva1-valmet-768x267.jpg 768w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2022\/08\/2022-07-firpa2-kuva1-valmet-230x80.jpg 230w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2022\/08\/2022-07-firpa2-kuva1-valmet.jpg 1508w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><figcaption>Kuva 1. Vasemmalla FAMEn teett\u00e4m\u00e4 hydrauliblokki, huomaa kanavien muodot, l\u00e4hde: Teknologia 22 -messut. Oikealla Valmetin kappale, l\u00e4hde: Valmet<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>On hyv\u00e4 huomata, ett\u00e4 3D-tulostus ei ole v\u00e4ltt\u00e4m\u00e4tt\u00e4 sen nopeampi valmistustapa kuin muutkaan menetelm\u00e4t, mik\u00e4li koko ketju valmistuksesta j\u00e4lkik\u00e4sittelyyn ei ole kunnossa. Toimitusnopeuteen kun vaikuttavat my\u00f6s muut mahdolliset ty\u00f6vaiheet kuten l\u00e4mp\u00f6k\u00e4sittely, koneistus ja pinnoitus.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Lillbacka<\/strong> puolestaan esitteli kokemuksiaan r\u00e4\u00e4t\u00e4l\u00f6ityjen erikoisleukojen valmistamisesta 3D-tulostamalla. Yritys on esitellyt aihepiiriin liittyv\u00e4\u00e4 osaamistaan muutamia kertoja aiemminkin ja on alalla varmasti suomen k\u00e4rke\u00e4. Yritys hankki k\u00e4ytt\u00f6\u00f6ns\u00e4 metallitulostimen 2018 ja on valmistanut sill\u00e4 kolmen vuoden aikana yli tuhat kiloa 3D-tulosteita ty\u00f6kaluter\u00e4ksest\u00e4. Yritys valmistaa hydraulisia letkuliitinpuristimia, leikkureita ja laajentimia. Puristimeen tai laajennuskoneeseen asetetaan kulloisenkin ty\u00f6n vaatimat leukapalat, jotka perinteisesti valmistetaan koneistamalla. Toimitusaika on 4-6 viikkoa karkaisuineen.<\/p>\n\n\n\n<p>3D-tulostamalla haetaan nopeutta mm. prototyyppivaiheeseen sek\u00e4 mahdollistetaan sellaisia muotoja, jotka koneistamalla ovat hankalia tai mahdottomia. Tulostetut ty\u00f6kalut ovat jo valmiiksi kovempia ja kest\u00e4v\u00e4t joissakin olosuhteissa vetoa paremmin kuin koneistetut. Tulostus on hyv\u00e4 my\u00f6s tarkkoihin py\u00f6ristyksiin, jotka voivat olla koneistamalla hankalia. Muita etuja ovat painon- ja hinnans\u00e4\u00e4st\u00f6, tosin on huomattava, ett\u00e4 tulostettu leuka ei ole aina valmistuskustannuksiltaan edullisin vaihtoehto.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"356\" src=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2022\/08\/2022-07-firpa2-kuva2-lillbacka-1024x356.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-1255\" srcset=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2022\/08\/2022-07-firpa2-kuva2-lillbacka-1024x356.jpg 1024w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2022\/08\/2022-07-firpa2-kuva2-lillbacka-300x104.jpg 300w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2022\/08\/2022-07-firpa2-kuva2-lillbacka-768x267.jpg 768w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2022\/08\/2022-07-firpa2-kuva2-lillbacka-230x80.jpg 230w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2022\/08\/2022-07-firpa2-kuva2-lillbacka.jpg 1508w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><figcaption>Kuva 2. 3D-tulostettuja leukapaloja. Kappaleen ei aina tarvitse olla t\u00e4ytt\u00e4 tavaraa, joka mahdollistaa kevyempien rakenteiden k\u00e4ytt\u00e4misen. L\u00e4hde: Lillbacka<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>K\u00e4ytt\u00f6kohteesta riippuen kappale ei ole aina tulostuksen j\u00e4lkeen k\u00e4ytt\u00f6valmis. Mik\u00e4li tulostettu kappale j\u00e4lkik\u00e4sitell\u00e4\u00e4n esimerkiksi karkaisemalla, vaatii se 1-1.5 viikkoa ty\u00f6aikaa. T\u00e4m\u00e4 t\u00e4ytyy huomioida valmistuksen l\u00e4pimenoajassa.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Metallin 3D-tulostus ja l\u00e4mp\u00f6tilasimuloinnit<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Metallin jauhepetitekniikkaan perustuvissa 3D-tulostusprosesseissa l\u00e4mm\u00f6nhallinta on olennainen osa onnistunutta tulostetta. Yksinkertaisissa muodoissa t\u00e4m\u00e4 ei nouse ongelmaksi niin helposti, mutta monimutkaisemmat muodot ja haastavammat materiaalit tuovat sen eteen v\u00e4ist\u00e4m\u00e4tt\u00e4. Seminaarissa (ja yrityksen messuosastolla) oli esill\u00e4 Delvan asiakascase, jossa haluttu tulosteen laatu edellytti l\u00e4mp\u00f6tilasimuloinnin k\u00e4ytt\u00e4mist\u00e4. Delva (<a href=\"https:\/\/delva.fi\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">https:\/\/delva.fi\/<\/a>) on suomalainen metallin 3D-tulostustapalveluja tarjoava yritys.<\/p>\n\n\n\n<p>Prosessin aikaisten l\u00e4mp\u00f6tilojen simulointi ja kompensointi on nykyisin suhteellisen yleist\u00e4 mutta ei kuitenkaan viel\u00e4 arkip\u00e4iv\u00e4\u00e4. Taustalla on osaamisen ja tiedon puute sek\u00e4 tyypillinen hidastava este \u2013 lisenssimaksut. Ohjelmistovalmistajat ovat pilkkoneet ohjelmistojen ominaisuudet useisiin eri moduuleihin, joiden hankkiminen ja yll\u00e4pito on kannattavaa vain silloin, kun ohjelmisto on oikeasti k\u00e4yt\u00f6ss\u00e4. Kustannukset nousevat helposti yli kymmeneen tuhanteen euroon vuodessa, joten on aivan ymm\u00e4rrett\u00e4v\u00e4\u00e4, ett\u00e4 yritykset eiv\u00e4t ole halukkaita \u201ckokeilemaan josko sill\u00e4 jotain tekisi\u201d. Pelkk\u00e4 ohjelmistolisenssin kustannus voi olla 10.000 \u20ac \/ vuosi, johon p\u00e4\u00e4lle tarvitaan viel\u00e4 osaava tekij\u00e4. Sivuhuomiona t\u00e4h\u00e4n, Savonialla kokeiltiin vuosi sitten Materialise Magicsin simulointiohjelmaa, kirjoitus siit\u00e4 l\u00f6ytyy t\u00e4\u00e4lt\u00e4: <a href=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/2021\/05\/14\/3d-tulostettujen-metalliosien-tulostusprosessin-simulointi\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/2021\/05\/14\/3d-tulostettujen-metalliosien-tulostusprosessin-simuloint<\/a><a href=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/2021\/05\/14\/3d-tulostettujen-metalliosien-tulostusprosessin-simulointi\/\">i\/<\/a><\/p>\n\n\n\n<p>Delvan esimerkiss\u00e4 kyseess\u00e4 oli kaivosteollisuudessa k\u00e4ytett\u00e4v\u00e4n suodatinlaitteen valmistettavuuden optimointi. Perinteisell\u00e4 tavalla valmistettuna suuri osa valmistusajasta kului suodatinelementtien varusteluhitsaukseen ja hiontaan. Valmistamalla kappale 3D-tulostamalla saatiin osavalmistusta selkeytetty\u00e4 ja osien m\u00e4\u00e4r\u00e4\u00e4 v\u00e4hennetty\u00e4. Kappale valmistettiin aiemmin nelj\u00e4st\u00e4 osasta leikkaamalla, taivuttamalla, hitsaamalla ja koneistamalla, kun 3D-tulostus mahdollistaa sen valmistamisen yhdell\u00e4 kertaa. Toisena tavoitteena oli virtausominaisuuksien optimointi. Tyypillisesti osa valmistetaan ruostumattomasta tai haponkest\u00e4v\u00e4st\u00e4 ter\u00e4ksest\u00e4.<\/p>\n\n\n\n<p>Optimoidussa ja uudelleen suunnitellussa muodossa on parhaan tulostusasennon kannalta haastavana geometrisena ominaisuutena levym\u00e4isen rakenteen p\u00e4\u00e4ll\u00e4 olevaa massaa, joka aiheuttaa l\u00e4mm\u00f6n kertymist\u00e4 tulostuksen aikana. T\u00e4m\u00e4 aiheuttaa tulostettavan kappaleen geometrian v\u00e4\u00e4ntymist\u00e4 tulostusprosessin aikana. Geometrian muuttaminen ei ollut mahdollista koska kyseess\u00e4 on osa suurempaa kokoonpanoa. 3D-tulostettu osa laserhitsataan kiinni laserleikkeeseen, joten sen t\u00e4ytyy olla tulostuksen j\u00e4lkeen riitt\u00e4v\u00e4n mittatarkka. Yhten\u00e4 vaihtoehtona t\u00e4ss\u00e4 tapauksessa olisi j\u00e4lkik\u00e4sittely, esim. koneistus, mutta se ei olisi j\u00e4rkev\u00e4\u00e4 koska 3D-tulostuksella pyrit\u00e4\u00e4n v\u00e4hent\u00e4m\u00e4\u00e4n ty\u00f6vaiheita.<\/p>\n\n\n\n<p>Oikea tapa ratkaista ongelma on hy\u00f6dynt\u00e4\u00e4 l\u00e4mp\u00f6tilasimulointia ja kompensoida tulevat muodonmuutokset kappaleen geometriassa. T\u00e4m\u00e4 tarkoittaa kappaleen geometrian muuttamista ennen tulostusta siten, ett\u00e4 tulostusprosessin muutosten j\u00e4lkeen geometria on halutussa muodossa. Delva k\u00e4ytti simuloinnissa Additive Works Amphyon \u2013ohjelmistoa (<a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"https:\/\/additive.works\/\" target=\"_blank\">https:\/\/additive.works\/<\/a>), joka on nykyisin 3DSystemsin tuotevalikoimassa. Tulostuslaitteelle ajettiin kalibrointi k\u00e4ytetyn materiaalin kanssa ja kalibrointitieto sy\u00f6tettiin simulointiohjelmaan.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"356\" src=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2022\/08\/2022-07-firpa2-kuva3-delva-1024x356.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-1256\" srcset=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2022\/08\/2022-07-firpa2-kuva3-delva-1024x356.jpg 1024w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2022\/08\/2022-07-firpa2-kuva3-delva-300x104.jpg 300w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2022\/08\/2022-07-firpa2-kuva3-delva-768x267.jpg 768w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2022\/08\/2022-07-firpa2-kuva3-delva-230x80.jpg 230w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2022\/08\/2022-07-firpa2-kuva3-delva.jpg 1508w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><figcaption>Kuva 3. Delvan esimerkki l\u00e4mp\u00f6tilasimuloinnin hy\u00f6dyist\u00e4. Vasemmalla valmis kappale, oikealla simuloinnin osoittamat l\u00e4mp\u00f6tilamuutokset. L\u00e4hde: Delva<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Kappaleessa on tuhansia kerroksia (kerroskorkeus 40 mikronia), joten jokaisen kerroksen simulointi tekisi mallista aivan liian raskaan toteuttaa. T\u00e4st\u00e4 johtuen simulointi toteutettiin 129 kerroksen (298.000 elementti\u00e4) yksinkertaistetulla mallilla, joka oli riitt\u00e4v\u00e4 kompensaatiotiedon tuottamiseksi. Simulaation avulla pystyttiin tunnistamaan samat v\u00e4\u00e4ntym\u00e4t kappaleessa mit\u00e4 tuotteesta havaittiin ensimm\u00e4isten testiajojen yhteydess\u00e4. Simulaation perusteella 3D-tulostetut kappaleet valmistuivat riitt\u00e4v\u00e4n mittatarkoiksi, jotta ne voitiin laserhitsata kokoonpanoon kiinni.<\/p>\n\n\n\n<p>Metallitulostuksen lis\u00e4ksi my\u00f6s muovitulostukseen liittyv\u00e4t asiat olivat seminaarissa esill\u00e4.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>W\u00e4rtsil\u00e4<\/strong> on ollut viime vuosina yksi suomen aktiivisimmista yrityksist\u00e4 3D-tulostuksen saralla. Yrityksell\u00e4 on sis\u00e4inen WHAM (W\u00e4rtsil\u00e4 Hub for Additive Manufacturing) yksikk\u00f6 ja se on ollut perustamassa FAME ekosysteemi\u00e4 Suomeen. Juho Raukola esitteli Firpan seminaarissa, miten W\u00e4rtsil\u00e4 on viime vuosina 3D-tulostusta hy\u00f6dynt\u00e4nyt. Numeroiden valossa hyvinkin paljon \u2013 yritys tulosti vuonna 2021 yhteens\u00e4 1353 osaa jotka liittyiv\u00e4t 134 projektiin. Rahalliset s\u00e4\u00e4st\u00f6t olivat n. 150.000 \u20ac ja ajalliset s\u00e4\u00e4st\u00f6t l\u00e4pimenoajoissa 7 viikkoa per komponentti. Esimerkit pitiv\u00e4t sis\u00e4ll\u00e4\u00e4n niin muovin kuin metallinkin 3D-tulostusta mutta suurin osa tulosteista oli muovia. Maailmanlaajuisestikin asiaa katsoen muovin 3D-tulostus kattaa valtaosan kaikesta tulostuksesta, joten t\u00e4m\u00e4 ei ollut yll\u00e4tys. Mielenkiintoisena sivuhuomiona muovitulostuksen osalta oli se ett\u00e4, yritys hy\u00f6dynt\u00e4\u00e4 paljon pursotukseen perustuvia laitteita, mm. Ultimaker, Markforged Mark Two ja Markforged X7.<\/p>\n\n\n\n<p>3D-tulostuksen eduista eri k\u00e4ytt\u00f6kohteissa yritys esitti seuraavaa:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\"><li>Aikas\u00e4\u00e4st\u00f6t: Tyypillisesti prototyypit, ty\u00f6kalut ja tuotannon apuv\u00e4lineet<\/li><li>Suorituskyky\u00e4 parantavat: Monimutkaiset osat, pienet mutta kriittiset komponentit<\/li><li>Rahalliset s\u00e4\u00e4st\u00f6t: kertavalmisteet ja ty\u00f6kalut &amp; tuotannon apuv\u00e4lineet<\/li><\/ul>\n\n\n\n<p>W\u00e4rtsil\u00e4n esityksess\u00e4 oli hyvi\u00e4 esimerkkej\u00e4 tyypillisist\u00e4 tuotannon apuv\u00e4lineist\u00e4 ja suojista, joita kokoonpanolinjalla k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n. Tyypillisesti osilla oli saavutettu useiden tuhansien eurojen kustannuss\u00e4\u00e4st\u00f6j\u00e4, mutta sit\u00e4 t\u00e4rke\u00e4mpi\u00e4 hy\u00f6tyji\u00e4 olivat jopa kuukausia lyhyemm\u00e4t toimitusajat. Ty\u00f6kalujen ja tuotannon apuv\u00e4lineiden valmistaminen 3D-tulostamalla on aihepiiri johon Pohjois-Savon alueen yritystenkin olisi hyv\u00e4 kiinnitt\u00e4\u00e4 huomiota. Joillekin alueen suurimmista toimijoista se onkin jo tuttua mutta iso osa alueen yrityksist\u00e4 ei ole viel\u00e4 ymm\u00e4rt\u00e4nyt asian merkityst\u00e4.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"356\" src=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2022\/08\/2022-07-firpa2-kuva4-wartsila-1024x356.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-1257\" srcset=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2022\/08\/2022-07-firpa2-kuva4-wartsila-1024x356.jpg 1024w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2022\/08\/2022-07-firpa2-kuva4-wartsila-300x104.jpg 300w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2022\/08\/2022-07-firpa2-kuva4-wartsila-768x267.jpg 768w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2022\/08\/2022-07-firpa2-kuva4-wartsila-230x80.jpg 230w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2022\/08\/2022-07-firpa2-kuva4-wartsila.jpg 1508w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><figcaption>Kuva 4. W\u00e4rtsil\u00e4 k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 3D-tulostusta mm. tuotannon ty\u00f6kalujen ja apuv\u00e4lineiden valmistuksessa. Kuvassa 3D-tulostettuja mittav\u00e4lineit\u00e4. L\u00e4hde: W\u00e4rtsil\u00e4<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>W\u00e4rtsil\u00e4 on erinomainen esimerkki Suomalaisesta yrityksest\u00e4 joka uskaltaa kertoa kokemuksistaan 3D-tulostuksen parissa ja levitt\u00e4\u00e4 tietoa valmistusmenetelm\u00e4n hy\u00f6dyist\u00e4. Yksi suurimmista syist\u00e4 siihen, ett\u00e4 Suomi on muuta Eurooppa j\u00e4ljess\u00e4 3D-tulostuksen hy\u00f6dynt\u00e4misess\u00e4, on ollut kotimaisten konkreettisten esimerkkien puute. Firpan seminaari ja siell\u00e4 esill\u00e4 olleet yritykset vastasivat t\u00e4h\u00e4n tarpeeseen hyvin.<\/p>\n\n\n\n<hr class=\"wp-block-separator has-alpha-channel-opacity\" \/>\n\n\n\n<p>Antti Alonen<br>tki-asiantuntija<br>Savonia-ammattikorkeakoulu<\/p>\n\n\n\n<hr class=\"wp-block-separator has-alpha-channel-opacity\" \/>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"800\" height=\"150\" src=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2022\/08\/TUO-banneri-2.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-1258\" srcset=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2022\/08\/TUO-banneri-2.jpg 800w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2022\/08\/TUO-banneri-2-300x56.jpg 300w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2022\/08\/TUO-banneri-2-768x144.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 800px) 100vw, 800px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>T\u00e4m\u00e4 blogikirjoitus on julkaistu 6.7.2022 Savonia-artikkelina osoitteessa: https:\/\/www.savonia.fi\/3d\/savonia-artikkeli-poimintoja-firpan-vuosiseminaarista-2022-osa-2-2\/ Firpan vuosiseminaarissa oli tarjolla katsaus suomalaiseen 3D-tulostusosaamiseen eri aihepiirej\u00e4 sivuten. Esitykset pitiv\u00e4t sis\u00e4ll\u00e4\u00e4n paitsi yleistason katsausta 3D-tulostuksesta, k\u00e4ytt\u00f6kohteista ja suunnittelusta, my\u00f6s runsaasti esimerkkej\u00e4 3D-tulostuksen k\u00e4yt\u00f6st\u00e4 Suomalaisissa yrityksiss\u00e4 niin muovin kuin metallinkin osalta. Artikkelin ensimm\u00e4isess\u00e4 osassa k\u00e4siteltiin robottitulostukseen liittyvi\u00e4 asioita, t\u00e4ss\u00e4 keskityt\u00e4\u00e4n muihin [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":4267,"featured_media":1259,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[84,78],"tags":[5,86],"class_list":["post-1253","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-3drobo","category-tuo","tag-3d-tulostus","tag-firpa"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1253","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4267"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1253"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1253\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1260,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1253\/revisions\/1260"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1259"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1253"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1253"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1253"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}