Savonialla on Suomen johtava 3D-tulostusympäristö
03.03.2021 | Teollisuus
– Tarjoamme monipuolisia 3D-tulostuspalveluita monialaisessa ja modernissa 3D-tulostusympäristössä, tiivistää TKI-asiantuntija Antti Alonen Savonia-ammattikorkeakoulun laite- ja osaamiskeskittymän.Savonia-AMK:ssa on loppusuoralla 3D-tulostusympäristön investointi- ja kehityshanke, jolla Kuopion Savilahteen on luotu ainutlaatuisen monipuolinen 3D-tulostuksen TKI- ja oppimisympäristö.Pohjois-Savon liiton (EAKR), Savonian ja yritysten rahoittama hankepari käynnistyi 1.10.2018 ja jatkuu maaliskuun 2021 loppuun saakka. Hankeparin kokonaisbudjetti on n. 3,2 milj. €. Savonian yhteistyökumppaneita hankkeessa ovat Kuopion yliopistollinen sairaala, Itä-Suomen yliopisto, Savon koulutuskuntayhtymä, Ylä-Savon ammattiopisto sekä monet pohjoissavolaiset yritykset.– Kyseessä on Suomen mittakaavassa hyvin merkittävä panostus 3D-tulostukseen, Alonen korostaa.Savonia on yksi maamme suurimmista ja monipuolisimmista ammattikorkeakouluista. Se tarjoaa koulutusta kuudella eri koulutusalalla. AMK:n kampukset sijaitsevat Kuopiossa, Iisalmessa ja Varkaudessa. Opiskelijoita on yli 7 000 ja työntekijöitä n. 530.Pitkäjänteistä kehittämistyötä3D-tulostus ei ole Savoniassa uusi asia, vaan sitä on tehty jo vuodesta 2000 saakka. Varsinaisesti 3D-tulostusympäristön suunnittelu alkoi viitisen vuotta sitten, kun AMK:ssa havaittiin sellaiselle olevan alueella tarvetta ja kysyntää.– Viimeisin askel kehityskulussa on nyt päättymässä oleva hanke, jonka avulla on rakennettu puitteet yhdelle maamme monipuolisimmista 3D-tulostusympäristöistä.– Olemme kahdessa vuodessa modernisoineet Savonian 3D-tulostuslaitekannan. Kappaleita voidaan valmistaa sekä muovista että metallista. Lisäksi on hankittu betonin robotisoitu 3D-tulostusratkaisu. 3D-tulostusympäristöä varten on Savonia-AMK:n Microkadun kampukselle tehty ajanmukaiset tilat, Antti Alonen kertoo.Palvelut yrityksilleKattavien 3D-tulostuspalveluiden ohella Savonia tarjoaa palveluita 3D-mallinnukseen, 3D-skannaukseen, materiaalien testaukseen ja alan koulutuksiin.– 3D-palvelumme sopivat erinomaisesti yritysten tutkimus- ja kehittämistarkoituksiin tuotteen suunnittelusta prototyypin tekemiseen.– Meillä yritykset voivat perehtyä 3D-tulostukseen ja sen mahdollisuuksiin edullisesti. Yritysten edustajat voivat tiloissamme tutustua laitteisiin ja prosesseihin, tai yritykset voivat halutessaan hankkia meiltä 3D-tulostuksen ja suunnittelun palvelukokonaisuuden avaimet käteen -periaatteella, Alonen toteaa.– Matalan kynnyksen palvelupalettimme sopii erityisen hyvin pienille yrityksille, startupeille ja keksijöille. Savonian 3D-tulostusympäristön monialaisuus on iso etu. Tulostamiseen liittyvien palveluiden lisäksi tarjolla on Savonian osaaminen esim. muotoilussa. Savonia tekee aktiivisesti tutkimus-, kehitys- ja innovaatiotoimintaa alueen yritysten kanssa, ja 3D-tulostus tuo uusia mahdollisuuksia useiden eri alojen käyttökohteisiin.
Muovia, metallia ja betoniaSavonian laitekanta mahdollistaa useiden eri menetelmien käytön muovien ja metallien tulostamisessa: suorakerrostus, materiaalin pursotus, materiaalin ruiskutus, jauhepetimenetelmä sekä nesteen fotopolymerisointi eli valokovetus.– Materiaalin pursotuksessa käytössämme on tavanomaisten pursotustulostinten lisäksi robottiin kiinnitettävät tulostuspäät muovigranulaatin ja betonin tulostukseen. Lisäksi metallipuolelle on käytössä Markforgedin Metal X – pursotukseen ja sintraukseen perustuva järjestelmä. Materiaalien ruiskutukseen perustuvalla menetelmällä onnistuu puolestaan muovin täysväritulostus, läpinäkyvät kappaleet ja multimateriaalitulostus, Alonen luettelee.Jauhepetitulostuksessa käytössä on SLS-tulostimen lisäksi HP:n MJF 580 -väritulostin, joka mahdollistaa menetelmän edut myös täysväritulosteina. Valokovetuslaitteissa meillä on uusi Nexa3D NXE400, joka on luokassaan Suomen nopein.Metallien tulostukseen Savonian 3D-tulostusympäristössä on kolme erityyppistä laitetta. Jauhepetimenetelmän tulostimella sulatetaan laserilla metallijauhetta kerros kerrokselta. Menetelmällä voidaan tehdä tarkkoja ja geometrisesti monimutkaisia tulosteita. Pursotukseen ja sintraukseen perustuvalla tulostimella voidaan tehdä mm. kappaleen sisäisiä kennorakenteita. Kolmas laite on laser/hybridihitsaussoluun integroitu lankasyöttöinen suorakerrostus. Menetelmällä voidaan valmistaa suurikokoisia kappaleita tai lisätä olemassa oleviin kappaleisiin uusia piirteitä.Suomen ensimmäinen huippunopea Nexa3D-muovitulostinViime syksynä asennettu Nexa3D NXE400 -muovitulostin pystyy tulostamaan laadukkaita muoviosia huomattavasti aiempaa suuremmalla tulostusnopeudella.– Nexa on uuden sukupolven laite, jonka toiminta perustuu nesteen fotopolymerisointiin eli valokuvitukseen. Laitteen LED-valonlähde ja LCD-järjestelmä kovettavat muoviresiininestettä erittäin nopeasti. Tulostusnopeus on huima: aikaisemmin kymmeniä tunteja kestänyt tulostus valmistuu Nexalla tunneissa. Laitteen valmistaja ilmoittaa tulostusnopeudeksi parhaimmillaan 35 cm3 minuutissa, mutta nopeus riippuu kuitenkin kappaleen koosta, käytettävästä materiaalista ja tulostus parametreista, Antti Alonen kuvailee.Nexan materiaalivalikoima kattaa tällä hetkellä yleisiä perusmateriaaleja, jotka soveltuvat niin prototyyppeihin kuin teknisiin käyttökohteisiinkin, ja kehitteillä on uusia materiaaleja. Viimeisimpiä uutuuksia ovat tekninen erikoismuovi sekä mm. dentaali- ja medikaalipuolen materiaalit. Nexan vahvuudet ovat suuri nopeus ja iso tulostustilavuus.3D-tulostus tuotantoketjun varmistajanaAntti Alosen mukaan investointi- ja kehityshankkeessa mukana olleita yrityksiä on kiinnostanut erityisesti tuotannon apuvälineiden ja erilaisten prototyyppien valmistus. Myös vertailu eri tulostusmenetelmien ja materiaalien välillä on ollut tapetilla.– Prototyyppiosien lisäksi olemme valmistaneet erilaisia kiinnittimiä, suojia, työkaluja ja muita apulaitteita.– Suurin kasvu 3D-tulostuksen käyttökohteissa Suomessa ja maailmalla on lopputuotteissa, mutta ennen lopputuotteiden valmistusta täytyy olla varmistettuna, että valittu 3D-tulostusmenetelmä ja -materiaali on käyttökohteeseen soveltuva. 3D-tulostusmenetelmiä on useita ja ne eroavat toisistaan niin teknisten ominaisuuksien kuin käyttökustannuksienkin osalta.– Koronan myötä tapetille on noussut toimitusvarmuus: kun tuotetta ei mistään saa, on herätty kysymään, voisiko sen tulostaa. 3D-tulostusta on kuluneen vuoden aikana käytetty paikkaamaan toimitusketjujen äkillisiä puutteita. Samalla on löytynyt tapauksia, joissa 3D-tulostus on osoittautunut normaalitilanteessakin kannattavaksi valmistusmenetelmäksi.
3D-tulostus Savonialla
Savonian monipuolinen 3D-tulostamisen toimintaympäristö kattaa yleisimmät 3D-tulostusmenetelmät. Muovin ja metallin tulostimien lisäksi käytössä on robotisoitu 3D-tulostus muovigranulaateista ja betonista.- Metallitulostuksen menetelmät: jauhepeti, pursotus + sintraus, lankasyöttöinen suorakerrostus
- Muovitulostuksen menetelmät: jauhepeti (MJF, SLS), materiaalin ruiskutus, valokovetus, materiaalin pursotus
- Palvelut: 3D-mallinnus, 3D-skannaus, materiaalien testaus, koulutus
- https://3dtulostus.savonia.fi (sis. mm. tietopankin, jossa laitekannan tulostusalueet) sekä https://blogi.savonia.fi/3dtulostus/
- Instagram: @savonia3dtulostus
- S-posti: [email protected]
Haluatko oman yrityksen esille tähän?