{"id":82,"date":"2018-05-18T08:01:29","date_gmt":"2018-05-18T08:01:29","guid":{"rendered":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/?p=82"},"modified":"2021-03-24T12:37:17","modified_gmt":"2021-03-24T12:37:17","slug":"katsaus-3d-tulostuksen-kaytosta-teollisuudessa","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/2018\/05\/18\/katsaus-3d-tulostuksen-kaytosta-teollisuudessa\/","title":{"rendered":"Katsaus 3D-tulostuksen k\u00e4yt\u00f6st\u00e4 teollisuudessa"},"content":{"rendered":"

Suomen pikavalmistusyhdistys FIRPA j\u00e4rjesti t\u00e4n\u00e4 vuonna 20v juhlaseminaarin Otaniemess\u00e4 samaan aikaan Nordic 3Dexpo \u2013tapahtuman kanssa 18-19.4.2018.Seminaari oli kaksip\u00e4iv\u00e4inen: Ensimm\u00e4inen p\u00e4iv\u00e4 keskittyi 3D-tulostuksen k\u00e4ytt\u00f6\u00f6n medikaalipuolella ja toinen p\u00e4iv\u00e4 teollisuudessa. T\u00e4h\u00e4n kirjoitukseen on tiivistetty poimintoja toisen p\u00e4iv\u00e4n ohjelmasta.<\/p>\n

P\u00e4iv\u00e4n avasi lis\u00e4\u00e4v\u00e4n valmistuksen edell\u00e4k\u00e4vij\u00e4 ja ehk\u00e4 alan tunnetuin puhuja Terry Wohlers, joka on aikanaan ollut my\u00f6s alkusys\u00e4ys koko FIRPAn perustamiselle. Wohler\u2019s Report on vuosittain julkaistava alan perusraportti johon on ker\u00e4tty\u00e4 tietoa markkinoiden kasvusta, teollisten toimijoiden uutuuksista, alan uutisista ja ylip\u00e4\u00e4t\u00e4\u00e4n aiheeseen liittyv\u00e4\u00e4 materiaalia jo parinkymmenen vuoden ajan.<\/p>\n

Esityksen sis\u00e4lt\u00f6 painottui pitk\u00e4lti Wohler\u2019s Report 2018 raportissa julkaistuihin tietoihin. Tiivistettyn\u00e4 tilanne on maailmassa se, ett\u00e4 3D-tulostuksen markkinat kasvoivat yhteens\u00e4 noin 21%. Vihdoin l\u00e4hestyt\u00e4\u00e4n kriittist\u00e4 massaa jonka j\u00e4lkeen kasvu nopeutuu entisest\u00e4\u00e4n. Esimerkiksi metallin 3D-tulostinten myynti kasvoi vuonna 2017 80% edellisvuoteen verrattuna. My\u00f6s materiaalimyynti ylitti ensimm\u00e4ist\u00e4 kertaa miljardin dollarin rajan. <\/strong><\/p>\n

Metallitulostinten myynnin kasvua selitt\u00e4\u00e4 se, ett\u00e4 useat suuret yritykset ovat saaneet viime vuosien kehitysprojektejaan p\u00e4\u00e4t\u00f6kseen sek\u00e4 parannettua sertifointi\/laadunvalvontaprosessejaan. Markkinoille tuli my\u00f6s muutamia uusia tulijoita (esim. Desktop Metal) kilpailevilla tekniikoilla. Uudet tekniikat mahdollista entist\u00e4 halvempien osien valmistamisen, vaikka halvempi hinta n\u00e4kyy my\u00f6s materiaalin pinnanlaadussa. On kuitenkin paljon k\u00e4ytt\u00f6kohteita joissa sill\u00e4 ei ole merkityst\u00e4. Desktop Metal:in laitteisto perustuu pursotukseen, pesuun ja uunitukseen. Periaatteessa kyseess\u00e4 on perinteinen pursotusmenetelm\u00e4, jolla pursotetaan metallijauhe tulostusalueelle. Jauhe kulkee sidosaineen mukana, joka mahdollistaa pursottavan menetelm\u00e4n k\u00e4yt\u00f6n. Tukimateriaalin ja peruskappaleen v\u00e4liin pursotetaan ohut kerros keraamitahnaa, joka mahdollistaa tukimateriaalin helpon irroittamisen kappaleen valmistuksen j\u00e4lkeen.<\/p>\n

\"\"
Kuva 1. Desktop metal \u2013yrityksen innovaatio metallin 3D-tulostukseen on pursottavan menetelm\u00e4n k\u00e4ytt\u00f6 yhdess\u00e4 pesun ja uunituksen kanssa. Huomaa oikeanpuolimmaisessa kappaleessa n\u00e4kyv\u00e4t valkeat kerrokset keraamia (\u201dCeramic Release Layer\u201d), joka mahdollistaa tukirakenteen helpon irroittamisen.
L\u00e4hde: Nordic 3DExpo, 19.4.2018<\/figcaption><\/figure>\n

My\u00f6s suurten kappaleiden valmistus on yleistym\u00e4ss\u00e4 niin muovin kuin metallinkin osalta. Yksi esimerkki suuremmista tulostuskoosta on ORNL:n valmistama 3D-tulostettu sukellusvene, joka valmistettiin BAAM \u2013laitteistolla. Materiaalina on hiilikuituvahvistettu ABS-muovi, ja moduuleihin lis\u00e4t\u00e4\u00e4n kokoonpanon yhteydess\u00e4 metallirakenteita varmistamaan tasainen puristuskuormitus kerrosten v\u00e4lill\u00e4. Lis\u00e4tietoja sukellusveneest\u00e4 l\u00f6ytyy seuraavasta youtube-videosta: https:\/\/youtu.be\/8UY15kDVUek<\/a><\/p>\n

Siemens ja kaasuturbiinien korjaustulostukset<\/strong><\/p>\n

Yksi p\u00e4iv\u00e4n mielenkiintoisimmista esityksist\u00e4 oli Jonas Erikssonin esitelm\u00e4 siit\u00e4, miten Siemens hy\u00f6dynt\u00e4\u00e4 3D-tulostusta kaasuturbiinien korjausprosessissa. Asia ei ole uusi, sill\u00e4 Siemens aloitti tutkimaan 3D-tulostuksen k\u00e4ytt\u00f6\u00e4 kaasuturbiinien polttimien k\u00e4rkien korjausprosessissa jo vuonna 2008. T\u00e4ll\u00e4 hetkell\u00e4 kyseess\u00e4 on jo arkip\u00e4iv\u00e4inen toimenpide ja tuotantom\u00e4\u00e4riss\u00e4 ollaan ylitetty sarjatuotannon rajat (yli tuhat kappaletta). \u201dKorjaustulostuksen\u201d edut ovat eritt\u00e4in selv\u00e4t. Perinteisell\u00e4 tavalla korjattuna polttoainesuuttimesta joudutaan leikkaamaan pois paljon materiaalia vain sen takia jotta TIG-hitsauksena suoritettava korjaus on ylip\u00e4\u00e4t\u00e4\u00e4n mahdollista suorittaa sopivaan kohtaan. 3D-tulostamalla tehtyn\u00e4 riitt\u00e4\u00e4, ett\u00e4 koneistetaan pois kulunut osa (k\u00e4rki) ja tulostetaan sen tilalle uusi.<\/p>\n

\"\"
Kuva 2. Siemens valmistaa korjausosat 3D-tulostamalla, etu perinteiseen korjaukseen on selv\u00e4.<\/figcaption><\/figure>\n

Polttok\u00e4rkien lis\u00e4ksi Siemens on aloittanut vuonna 2017 valmistamaan 3D-tulostamalla turbiinin siivekkeit\u00e4. Kaasuturbiinin k\u00e4ytt\u00f6olosuhteet aiheuttavat haasteita materiaaliominaisuuksille. Tyypillisi\u00e4 esimerkkej\u00e4 k\u00e4ytt\u00f6olosuhteista ovat mm. l\u00e4mp\u00f6tila jopa 1400 C, py\u00f6rimisnopeus 6000-13000 rpm sek\u00e4 suuret kylm\u00e4-kuuma l\u00e4mp\u00f6tilavaihtelut.<\/p>\n

Siemensin esityksess\u00e4 oli listattuna yleistasolla suurimmat 3D-tulostuksen hy\u00f6dyt yritykselle: 50% lyhyempi l\u00e4pimenoaika, 60% nopeammat korjaukset, 75% nopeammat tuotekehitysajat, 30% pienemm\u00e4t kasvihuonep\u00e4\u00e4st\u00f6t, 65% v\u00e4hemm\u00e4n resursseja kiinni tuotantoprosessissa sek\u00e4 paremmat toiminnallisuudet.<\/p>\n

Muuta mielenkiintoista<\/strong><\/p>\n

Jyrki Saarisen (Joensuun Yliopisto) esitys optiikan 3D-tulostuksesta oli my\u00f6s mielenkiintoinen. Joensuussa on yksi maailman harvoista optiikan 3D-tulostukseen soveltuvista laitteista, ja meille tuli yll\u00e4tyksen\u00e4 miten hyvin laitteisto soveltuisi jopa pienten optiikoiden sarjavalmistuksiin. Massar\u00e4\u00e4t\u00e4l\u00f6intimahdollisuus on optiselle t\u00e4ysin uusi k\u00e4site, mik\u00e4 mahdollistanee my\u00f6s uusia liiketoimintamalleja. Laitteistoa kehitt\u00e4v\u00e4 belgialainen Luxexcel on jo kehitt\u00e4nyt laitteesta A3 kokoisen tulostinlaitteen, eli tulevina vuosina on mahdollista entist\u00e4 suurempien optisten komponenttien 3D-tulostaminen.<\/p>\n

Yksi mielenkiintoinen bongaus oli seminaarin kanssa samaan aikaan j\u00e4rjestett\u00e4v\u00e4 3D Nordic Expo \u2013n\u00e4yttelyss\u00e4 esill\u00e4 ollut UPM 3D Formi \u2013tulostusmateriaali. Kyseess\u00e4 on selluloosakuidusta ja teknisest\u00e4 polymeerist\u00e4 valmistettu filamenttimateriaali. Materiaalia myy suomessa ainakin Maker3D (https:\/\/www.3d-tulostus.fi<\/a> ).<\/p>\n

Kappaleita tutkittaessa meille kerrottiin ett\u00e4 materiaali j\u00e4hmettyy nopeasti mik\u00e4 mahdollistaa kappaleiden tulostamisen jopa 75 asteen kulmassa ilman tukimateriaalia. Pikaisesti tutkittuna materiaali vaikutti hyvin samankaltaista kuin muut markkinoilla olevat puufilamenttimateriaalit, mutta onhan se hienoa ett\u00e4 niinkin suuri suomalainen puualan toimija kuin UPM on l\u00e4htenyt kehitt\u00e4m\u00e4\u00e4n tulevaisuuden tulostusmateriaalia.<\/p>\n

\"\"
Kuva 3. UPM Formi \u2013filamentista valmistettuja kappaleita, L\u00e4hde: Nordic 3DExpo, 19.4.2018<\/figcaption><\/figure>\n
\n
\n
\n
\n
\n
\n
\n

Antti Alonen
\nTKI-asiantuntija
\nSavonia-ammattikorkeakoulu
\nhttp:\/\/alvo.savonia.fi\/<\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/article>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n

\"\"<\/figure>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Suomen pikavalmistusyhdistys FIRPA j\u00e4rjesti t\u00e4n\u00e4 vuonna 20v juhlaseminaarin Otaniemess\u00e4 samaan aikaan Nordic 3Dexpo \u2013tapahtuman kanssa 18-19.4.2018.Seminaari oli kaksip\u00e4iv\u00e4inen: Ensimm\u00e4inen p\u00e4iv\u00e4 keskittyi 3D-tulostuksen k\u00e4ytt\u00f6\u00f6n medikaalipuolella ja toinen p\u00e4iv\u00e4 teollisuudessa. T\u00e4h\u00e4n kirjoitukseen on tiivistetty poimintoja toisen p\u00e4iv\u00e4n ohjelmasta. P\u00e4iv\u00e4n avasi lis\u00e4\u00e4v\u00e4n valmistuksen edell\u00e4k\u00e4vij\u00e4 ja ehk\u00e4 alan tunnetuin puhuja Terry Wohlers, joka on […]<\/p>\n","protected":false},"author":4267,"featured_media":85,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[20,1],"tags":[9,10,8],"class_list":["post-82","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-liva","category-uncategorized","tag-firpa-2018","tag-teollisuus","tag-tilannekatsaus"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/82","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=82"}],"version-history":[{"count":11,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/82\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":998,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/82\/revisions\/998"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/media\/85"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=82"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=82"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=82"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}