Varaosien digitalisointi ja 3D-tulostus mahdollistavat valmistuksen missä ja milloin vain
Varaosien digitalisointi on askel kohti kestävämpää liiketoimintaa ja pienempää hiilijalanjälkeä.
Totta vai tarua: 3D-tulostuksella voidaan valmistaa avaruusraketti?
Apulaisprofessori Mika Salmi oikoo 3D-tulostuksesta vallitsevia mielikuvia. Salmen professuurin ala on kestävä kehitys valmistuksessa.
- 3D-tulostuksella tehdään pelkkiä turhakkeita.
Totta ja tarua. En väitä, etteikö sillä voisi tehdä myös turhakkeita, jos sellaisiksi voi kutsua harrastajien tulostamia vekottimia, mutta menetelmää käytetään myös vaativien teollisuustuotteiden valmistuksessa.
Sillä voidaan valmistaa monimutkaisia ja optimoituja kappaleita. Esimerkiksi moottorin polttoainesuutin voidaan muotoilla niin, että koko moottorin tehokkuus paranee.
Suomessa otetaan päivittäin käyttöön 3D-tulostuksella valmistettuja yksilöllisiä lääketieteellisiä implantteja. Hammashoidossa sen sovelluksia ovat hammaskruunut ja -sillat.
- 3D-tulosteet ovat laadultaan sitä sun tätä.
Tarua. Avaruus- ja ilmailuteollisuus, joilla on tunnetusti erittäin korkeat laatuvaatimukset, ovat 3D-tulostuksen edelläkävijöitä. Yhdysvalloissa on esimerkiksi valmistettu ja laukaistu avaruusraketti, jonka massasta 85 prosenttia on 3D-tulostettu.
3D-tulostaminen mahdollistaa tuotteiden laadun tiiviin tarkkailun jo valmistuksen aikana, kun kappaletta rakennetaan kerros kerrokselta. Aalto-yliopiston AIM-Zero-hankkeessa 3D-valmistusprosessia tarkastellaan ja analysoidaan tekoälyn avulla. Visiomme on, että viallisten tuotteiden valmistus voidaan kokonaan välttää.
- 3D-tulostamisessa voidaan käyttää muutakin kuin oranssia muovilankaa.
Totta. Tulostusmateriaalien kirjo ulottuu metalleista biomateriaaleihin ja muoveista keraameihin, ja niiden kehitys on huikean vauhdikasta. 3D-tulostusmenetelmät voivat sopia myös materiaaleille, joilla on täysin uusia ominaisuuksia, mutta joita ei perinteisillä valmistusmenetelmillä pystytä työstämään.
Väitän, että parhaita 3D-tulostuksen sovelluksia ei ole vielä edes nähty.
- 3D-tulostaminen on hidasta ja kallista.
Totta ja tarua. 3D-tuloksella ei voi valmistaa kappaleita samaan tahtiin kuin vaikkapa ruiskupuristusmuotilla. Mutta jos otetaan huomioon muotin valmistukseen kuluva aika, ei 3D-tulostus olekaan niin hidasta. On myös olemassa erittäin nopeita 3D-tulostustekniikoita.
Mitä pienempi kappale, sitä kustannustehokkaampaa 3D-tulostus yleensä on. Se tuo isoja säästöjä myös silloin, kun valmistetaan yksittäisiä tai räätälöityjä tuotteita, joille ei kannata tehdä omia kalliita muotteja tai työkaluja.
- 3D-tulostaminen ei edistä kestävää liiketoimintaa.
Tarua. Kone- ja laitevalmistajille 3D-tulostus mahdollistaa varaosien digitalisoinnin, jonka avulla voidaan valmistaa yksittäisiä tuotteita tai pieniä sarjoja tarpeen mukaan. Digitaaliset varaosat eivät vie varastossa hyllytilaa. Osien saatavuus paranee, niitä ei tarvitse kuljettaa ympäri maailmaa, eikä hyllyyn jää käyttämättömiä tavaroita.
Ylipäätään 3D-tulostus mahdollistaa tuotteiden valmistuksen mahdollisimman lähellä tarvetta ja vain tarpeeseen.
Teksti: Marjukka Puolakka
Kuvitus: Studio Jenni & Jukka
Artikkeli on julkaistu Aalto University Magazinen numerossa 33 syyskuussa 2023.
Lue lisää 3D-tulostamisesta
- Julkaistu:
- Päivitetty:
Lue lisää uutisia
Camilla Hollanti Suomalaisen Tiedeakatemian uudeksi jäseneksi
Camilla Hollanti johtaa merkittävää algebran ja lukuteorian sovellusten tutkimusryhmää. Hänen tutkimustensa punaisena lankana on soveltaa viestintäsovelluksissa vastaan tulleiden ongelmien käsittelyssä algebran ja lukuteorian tarjoamia menetelmiä. Tutkimusten sovelluskohteena on esimerkiksi turvallinen langaton viestintä ja hajautettu laskenta.
Fabian ja Jaakko Ahvenaisen rahasto palkitsi sillan- ja talonrakennusalan osaajia
Vuodelle 2024 myönnettiin yhteensä yhdeksän apurahaa.
Bioinspiroituja värejä ja olosuhteisiin sopeutuvia materiaaleja – Professori Olli Ikkalan kolmas EU-hanke pohjaa eläviin systeemeihin
Teknillisen fysiikan professori Olli Ikkala on saanut kolmannen kerran Euroopan tutkimusneuvoston Advanced Grant -rahoituksen. Rahoituksen suuruus on 2,5 miljoonaa euroa, ja hanke kestää viisi vuotta.