3D-tulos­tus kehit­tyy koko ajan

– 3D-tulos­tuk­sen voi sanoa lähte­neen liik­keelle Yhdys­val­loissa 1980-luvulla, kun lento­ko­nei­den suih­ku­moot­to­rei­den pyöri­vissä osissa alet­tiin käyt­tää titaa­nista valmis­tet­tuja kompo­nent­teja, toteaa lahte­lai­sen Materflow-yrityk­sen perus­taja ja toimi­tus­joh­taja Timo Pelto­nen.

– Titaa­nissa yhdis­ty­vät monet tärkeät ominai­suu­det. Se on kevyt ja luja metalli, joka kestää hyvin lämpöä. Mutta titaa­nista oli vaikea valmis­taa osia perin­tei­sillä mene­tel­millä. Tähän tuli avuksi 3D-tekniikka.

Pelto­sen mukaan Suomessa olevat merkit­tä­väm­mät 3D-tulos­tuk­seen erikois­tu­neet yrityk­set voi laskea kahden käden sormilla. Lait­teis­to­jen valmis­ta­mi­seen liit­ty­vää osaa­mista löytyy eniten Yhdys­val­loista, Saksasta ja Kiinasta. Ohjel­misto-osaa­jia on jo sitten ympäri maailmaa.

3D-tulos­tuk­sessa tulos­tus­kone valmis­taa kolmiu­lot­tei­sen kappa­leen digi­taa­li­sen mallin pohjalta. Lähtö­raaka-aine on aina samaa ainetta kuin loppu­tuote. Teol­li­suu­dessa käyte­tyim­mät mate­ri­aa­lit ovat muovi ja metalli.

Suuren, teol­li­suusuu­nia muis­tut­ta­van koneen luukusta voi seurata, kuinka kelkka levit­tää alus­talle muovi­jau­hetta tasai­seksi kerrok­seksi, minkä jälkeen kone sulat­taa kerrok­sen laser­sä­teellä. Kerros­ten korkeus voi vaih­della, mutta useim­mi­ten puhu­taan millin kymme­nes- tai sada­so­sista. Ajopro­sessi voi kestää tunneista vuorokausiin.

– Ajon jälkeen jauhe­kakku otetaan pois koneesta ja irto­jau­heen seasta noste­taan esiin valmiit tuot­teet, jotka puhdis­te­taan käsin tai sulje­tussa tilassa lasikuulapuhalluksella.

– Yhdessä ajossa voi valmis­tua tuhan­sia pieniä muovi­kom­po­nent­teja. Metal­lin 3D-tulos­tus tapah­tuu kuiten­kin eri tavalla. Tuote tulos­tuu yhdelle ainoalle alus­talle, ja siihen tarvi­taan mukaan tukia, jotka irro­te­taan pois tulos­tuk­sen jälkeen.

Lähin paikka, mistä suoma­lai­nen voi löytää meidän valmis­ta­mamme tuot­teen, on oma suu, sillä valmis­tamme hammas­pro­tee­sien runko-osia.

Vuonna 2014 perus­tettu Materflow valmis­taa tuot­teita viidestä eri muovi­ma­te­ri­aa­lista sekä alumii­nista, kobolt­tik­ro­mista, ruos­tu­mat­to­masta teräk­sestä ja työka­lu­te­räk­sestä. Sekä muovi- että metal­li­tuot­tei­den tulos­ta­mi­sessa käyte­tään jauhe­pe­ti­tek­niik­kaa. Muovi­tuot­teet muodos­ta­vat 80 prosent­tia yrityk­sen tuotannosta.

Tuote­ke­hi­tyk­sestä ja mallin­nuk­sesta vastaa­vat yrityk­set itse. 3D-tulos­tusta käyte­tään sekä erilais­ten proto­tyyp­pien että loppu­tuot­tei­den valmis­tuk­seen. Valt­tina ovat nopeus, help­pous ja edul­li­nen hinta. 3D-tieto­ko­ne­mal­lin varas­tointi on myös helpom­paa kuin itse tava­ran varastointi.

Materflow on valmis­ta­nut 3D-tuot­teita muun muassa elin­tar­vike- ja kaivos­teol­li­suu­delle, niin Suomeen kuin ulko­maille. Yrityk­sen tuot­teita ovat tilan­neet esimer­kiksi Ikea ja Outotec.

Eräs asia­kas on PL Varao­sat, joka asen­taa ja huol­taa asiak­kail­leen parveke- ja teras­si­la­seja. Eri ikäi­sissä laseissa on satoja erilai­sia muovio­sia, mutta kun niistä on teetetty 3D-malleja, on varao­sien tilaa­mi­nen hauras­tu­nei­den osien tilalle helpompaa.

– Lähin paikka, mistä suoma­lai­nen voi löytää meidän valmis­ta­mamme tuot­teen, on kuiten­kin oma suu, sillä valmis­tamme kobolt­tik­ro­mista 3D-tulos­ta­malla hammas­pro­tee­sien runko-osia.

Kirjas­toissa voi kokeilla tulostusta

3D-tulos­tuk­seen voi tutus­tua vaikka kirjas­toissa, sillä 3D-lait­teita on hankittu jo kymme­nille paik­ka­kun­nille. Niitä löytyy muun muassa Helsin­gin, Espoon, Vantaan, Tampe­reen, Turun, Kuopion ja Lahden kirjastoista.

Helsin­gin pääkir­jas­tosta Oodista löytyy useam­pia 3D-tulos­ti­mia, joita asiak­kaat voivat varata käyt­töönsä ja tulos­taa niillä yksin­ker­tai­sia esineitä. Tulos­ta­mi­seen tarvi­taan 3D-malli­tie­dosto STL-muodossa. Tulos­tus­ma­te­ri­aa­lina käyte­tään mustaa ja valkoista myrky­töntä PLA-muovia.

Rikol­li­set tehneet osia aseisiin

Poliisi otti Suomessa kesällä kiinni lähes sata henki­löä osana isom­paa kansain­vä­listä operaa­tiota. Samassa yhtey­dessä se löysi Tampe­reelta asepa­jan, jossa oli valmis­tettu 3D-tulos­tuk­sella osia aseisiin.

Tulli taka­va­ri­koi paikalta toimi­via aseita, asei­den osia sekä ampu­ma­tar­vik­keita. Tämä oli ensim­mäi­nen kerta, kun Suomessa törmät­tiin tällai­seen toimintaan.

Aseen osien valmis­ta­mi­nen 3D-koti­ko­neella ei ole kovin vaikeaa, mutta aseen kokoa­mi­nen vaatii jo enem­män osaa­mista. Aseissa on kriit­ti­siä osia, joissa muovi kestää huonosti.

Beto­ni­talo valmis­tui 3D-tulostuksella

Hollan­tiin valmis­tui tämän vuoden keväällä maail­man ensim­mäi­nen 3D-tulos­tettu talo. Bunk­ke­ri­mai­nen, beto­nista kerrok­sit­tain tulos­tettu omako­ti­talo on koottu parista kymme­nestä eril­li­sestä osasta.

Mate­ri­aa­lien osalta 3D-tulos­tusta hallit­see ylivoi­mai­sesti muovi, jonka jälkeen tule­vat metal­li­tuot­teet. Tekno­lo­giaa käyte­tään myös kumin, lasin, grafii­tin ja hiili­kui­dun valmis­ta­mi­sessa. Yksi uusista inno­vaa­tioista on 3D-biotu­los­tus, jota voidaan hyödyn­tää kudos- ja solu­vil­je­lyssä sekä hius­ten ja ihon tulostamisessa.