Mitä tarkoittaa 3D-tulostus SLS-tekniikalla? Mitä on DMLS-tekniikka? 3D-tulostusta hyödynnetään tänä päivänä lähestulkoon kaikilla aloilla, kuten auto-, ilmailu-, meri-, tekstiili- ja koruteollisuudessa, rakennus- ja lääketeollisuudessa sekä metalli -ja konepajoissa. Kuinka teollisuustason 3D-tulostus eroaa kotitekoisesta 3D-tulostuksesta? Kannattaako osia tulostaa itse vai valita siihen kumppani? Tässä blogissa palaamme hetkeksi tärkeiden perusasioiden äärelle!
3D-tulostuksen laatu täyttää valmistavan teollisuuden vaatimukset ✔️
Jos meiltä kysytään, teollisuustason 3D-tulostusta ja kotona tehtävää 3D-tulostusta ei voi edes verrata keskenään. Nimensäkin mukaisesti teollisuustason 3D-tulostus viittaa siihen, että asiakkaitamme ovat valmistavan teollisuuden parissa työskentelevät yritykset. Monella yrityksellä on hyvinkin tarkat vaatimukset ja standardit paitsi komponenttien tai osien valmistukselle, myös niitä valmistavalle kumppanille. Me 3D Formtechillä suunnittelemme, valmistamme ja jälkikäsittelemme erilaisia osia vaativiinkin tarpeisiin ja olosuhteisiin – aina prototyypeistä lopputuotteisiin ja varaosiin saakka. Näin ollen yksi merkittävä tekijä teollisuustason 3D-tulostamisessa on laatu. Käytössämme on validoitu prosessi, jonka mukaan osien ja tuotteiden laatu testataan ja varmistetaan. Osien tulee olla paitsi mekaanisesti äärimmäisen kestäviä, myös visuaalisesti viimeisteltyjä ja tarkkoja.
Laadun lisäksi teollisuustason 3D-tulostuksen etuja ovat mm. kustannustehokkuus, tulostusvolyymit ja nopeus. Siinä missä kotitulostimilla tehdään usein yksittäisiä tai muutamia kappaleita, teollisuustason 3D-tulostuksessa voidaan osan koosta riippuen valmistaa jopa satoja osia hyvinkin kustannustehokkaasti. Kustannustehokkuus korostuu erityisesti silloin, kun puhutaan ns. elinkaarihinnasta. Vaikka aloituskustannus per kappale voi muihin valmistusmenetelmiin verrattuna olla korkeampi, isossa kuvassa 3D-tulostus tuo usein merkittäviäkin säästöjä muihin valmistusmenetelmiin verrattuna. Sen sijaan, että esimerkiksi 5000 kappaleen erää varten tilataan kallis muotti, joka jää valmistuksen jälkeen turhaksi, kannattaisi valmistusmenetelmäksi valita 3D-tulostus, jolloin säästytään kalliilta muottikustannuksilta ja osia voidaan valmistaa vain tarpeeseen. 3D-tulostettu osa voi myös olla kestävämpi ja pitkäikäisempi, tai toisaalta sisältää huomattavasti enemmän toiminnallisuuksia kuin esimerkiksi ruiskupuristamalla valmistettu osa.
Muottien valmistukseen menee helposti paitsi rahaa, myös aikaa. 3D Formtechilta saat laadukkaat ja viimeistellyt osat parhaimmillaan muutamassa päivässä. 3D-tulostamalla myös esimerkiksi varaosat saadaan nopeasti käyttöön, eikä niitä tarvitse tilata ja odottaa saapuvaksi kauempaakin. Sopiiko 3D-tulostus kaikkeen? Ei välttämättä. Perinteisillekin valmistusmenetelmille on aikansa ja paikkansa. Kannattaa kuitenkin asiantuntijan johdolla selvittää voisiko teollisuustason 3D-tulostus tarjota juuri sinun yrityksellesi ja alallesi ketterämmän, nopeamman, kustannustehokkaamman ja laadukkaamman tavan erilaisten muovi- ja metalliosien valmistukseen.
>> 3D-tulostus ei ole vain prototyyppejä varten – lataa maksuton opas täältä!
SLS-tekniikka ja DMLS-tekniikka 3D-tulostuksessa ⚙️
Teollisuustason 3D-tulostus eroaa kotitekoisesta 3D-tulostuksesta myös tekniikan osalta. Me 3D Formtechilla käytämme muovin 3D-tulostuksessa SLS-tekniikkaa, joka tulee sanoista selective laser sintering. Puhumme ns. jauhepetitekniikasta, jossa laserilla sulatetaan muovijauhetta, jolloin suunniteltu osa tai kappale rakentuu kerros kerrokselta valmiiksi. Lasersulattamalla voidaan tulostaa hyvinkin monimutkaisia kappaleita lähes rajoituksetta. 3D-tulostamalla pystytään siis toteuttamaan ilman kustannusten nousua sellaisia muotoja ja pintoja, jotka eivät perinteisissä tuotantomenetelmissä ole edes mahdollisia toteuttaa.
Metallin 3D-tulostuksessa käytössämme on DMLS-tekniikka, jossa on SLS-tekniikan tapaan kyse lasersulatuksesta. Käytännössä metallin 3D-tulostukseen tarkoitettu laitteisto sulattaa metallijauhetta laserin avulla kierros kierrokselta niin kauan, että haluttu osa on valmis. 3D-tulostuksesta puhutaankin toiselta nimeltään lisäävänä valmistuksena (AM eli additive manufacturing), joka kuvaa hyvin 3D-tulostuksessa käytettävää tekniikkaa. Lopuksi ylimääräinen jauhe ja tukirakenteet poistetaan, ja osat ovat valmiita jälkikäsiteltäväksi. Tiesitkö, että DMLS-tekniikalla valmistettujen metalliosien tiiveys on 99,95%? Tekniikka ja käytössämme olevat laitteistot metallin 3D-tulostukseen toimivat parhaiten pienten ja keskikokoisten osien valmistuksessa, kun taas isoihin kappaleisiin sopivat muut tekniikat.
>> Tutustu kuusiosaiseen blogisarjaan metallin 3D-tulostukseen liittyen täällä!
Teollisuustason tekemisessä tärkeää ovat niin materiaalit, laitteistot, tietotaito ja kokemus, erilaiset sertifikaatit ja takuut kuin ammattimaiset prosessitkin. Kaikki käyttämämme materiaalit ovat sertifioituja ja ISO-standardin mukaisesti testattuja. EOSin huipputason 3D-tulostimet sekä käytössämme olevat materiaalinkäsittelylaitteisto ja DyeMansionin jälkikäsittelylaitteisto puolestaan takaavat tarkan pinnanlaadun ja ensiluokkaisen viimeistelyn. Laitteistojen laadunvarmistuksesta huolehditaan mm. säännöllisillä huolloilla ja kalibroinneilla sekä erilaisilla testiajoilla. Osien laadun varmistaa puolestaan validoidut prosessit ja lukitut parametrit. Vaihteleeko osien laatu keskenään? Lähtökohtaisesti ei. Meillä 3D Formtechillä tasalaatuinen lopputulos voidaan luvata asiakkaalle käyttämällä valmiiksi validoituja parametrejä, joilla kappaleen mekaaniset ominaisuudet voidaan varmistaa etukäteen. Olemme viime vuosina investoineet uusiin laitteistoihin, jotka auttavat varmistamaan entistäkin paremmin sen, ettei tulosteiden mekaanisessa laadussa ole suuria vaihteluita ja että laatu pysyy tasaisen hyvänä aina prototyypeistä lopputuotteisiin saakka. Käytössämme oleva MQS-materiaalinkäsittelylaitteisto vähentää käsityön määrää tekemällä muovijauheseoksen automaattisesti, jolloin jauheen laatu pysyy parempana ja tasaisempana.
Kannattaako osia tulostaa itse vai ottaa siihen kumppani? 🤝
Riippuu tilanteesta! Joillakin yrityksillä on käytössään myös omia 3D-tulostimia, joilla tulostetaan esimerkiksi ensimmäisiä prototyyppejä ja nopeutetaan sitä kautta tuotekehitystä ja testausta. Kun etsinnässä on ensiluokkaista laatua, sertifioidut prosessit ja lopputulos sekä takuulla tiukkoihinkin vaatimuksiin vastaavat osat – kannattaa kääntyä ammattilaisen puoleen. Tässä kohtaa on tärkeää muistuttaa, että itse tulostaminen on vain n. 30-50% koko prosessista. Sitä ennen on täytynyt suunnitella haluttu osa optimaalisella tavalla sopivaksi 3D-tulostettavaksi aina materiaalinvalinnasta 3D-mallinnuksen tekoon, kun taas varsinaisen tulostuksen jälkeen täytyy vielä kiinnittää huomiota siihen, kuinka osa kannattaa jälkikäsitellä, jotta siitä tulee siistin näköinen, kestävä ja valmis käytettäväksi myös lopputuotteena.
>> Miksi ja miten 3D-tulostetut osat kannattaa jälkikäsitellä? Lue lisää täältä!
Teollisuustason 3D-tulostus vaatii siis investointeja niin laitteistoihin, tiloihin, henkilöstöön, osaamiseen, materiaaleihin ja prosesseihin. Kokeneena ja ammattitaitoisena toimijana meiltä 3D Formtechillä nämä kaikki löytyvät ja toimimme mielellämme kumppaninasi teollisuustason 3D-tulostuksessa. Saimme alkuvuodesta 2022 laadukkaasta johtamisesta kertovan ISO9001:2015-sertifikaatin, jonka myöntämisen perusteena oli mm. vahva asiakaslähtöisyys, ylimmän johdon motivaatio ja vaikuttavuus, prosessimainen lähestymistapa sekä jatkuva kehittyminen. Sertifikaatti auttaa varmistamaan, että asiakkaat saavat yhtenäisiä, laadukkaita tuotteita ja palveluita, mikä puolestaan tuo monia hyötyjä heidän liiketoimintaansa. Pian 10-vuotisen historiamme aikana olemme nähneet teollisuustason 3D-tulostuksen kehityksen ja katsomme myös vahvasti tulevaisuuteen. Tällä hetkellä valmistamme n. 40% kaikista Suomessa tehtävistä teollisuustason 3D-tulosteista. Lähdetkö sinä kanssamme selvittämään teollisuustason 3D-tulostuksen rajattomia mahdollisuuksia? 🌍