Jos meiltä kysytään, valmistava teollisuus voi vähitellen unohtaa kalliit muotit, sillä tänä päivänä teollisuustason 3D-tulostus suoriutuu mitä erilaisimpien muovi- ja metalliosien tuotannosta ketterämmin, laadukkaammin ja kustannustehokkaammin kuin aikaisemmin. Aina prototyypeistä suurten tuotantoerien lopputuotteisiin ja varaosiin asti, 3D-tulostus tehostaa prosesseja ja kirkastaa yhä useamman yrityksen kilpailuedun markkinassa.
3D-tulostus ei ole vain monimutkaisia osia varten
3D-tulostus on teknologiana ollut olemassa jo pidempään, mutta se on ottanut melkoisia harppauksia erityisesti viimeisen viiden vuoden aikana. Jo tässä kohtaa on syytä muistuttaa, että kotitekoista 3D-tulostusta ei voida edes verrata teollisuustason 3D-tulostukseen, jossa laitteistot takaavat ensiluokkaisen laadun, tarkkuuden ja mitä monimutkaisimmat muodot.
>> Miksi päätimme investoida uusiin laitteistoihin? Lue viimeisimmästä blogista!
Onko 3D-tulostus vain monimutkaisia osia varten? Vaikka 3D-tulostus mahdollistaa mitä monimutkaisempien geometristen muotojen luomisen ja 3D-tulostettuja osia löytyy Airbusin suihkuturbiinimoottoreista asti, 3D-tulostus ei ole vain monimutkaisia osia varten. Se voi tuoda rajattomia mahdollisuuksia mille tahansa valmistavan teollisuuden yritykselle, jossa muovia tai metallia jollakin tavalla hyödynnetään. Mikä meitä sitten hidastaa tai estää?
Kokemustemme mukaan edelleen luullaan, että sovelluksen, mihin 3D-tulostusta käytetään, olisi oltava avaruusraketin polttoainesuuttimen tasoisella vaikeusasteella. Se onkin yksi merkittävimmistä hidasteista teknologian laajamittaisessa hyödyntämisessä. Lyhyesti sanottuna: kaikki teknologia ja osaaminen on jo täällä. Ainoa este ihmiskunnan teknologialoikalle on siis ihminen itse. Uudet teknologiat haastavat suunnittelijoita unohtamaan opitun ja ajattelemaan perinteisiä tuotantotekniikoita kauemmas.
Uuden teknologian käyttöönotto voi herättää usein kysymyksiä, kuten…
- Mihin käyttötarkoituksiin 3D-tulostus soveltuu?
- Onko se vain prototyyppien valmistusta varten?
- Millainen on 3D-tulosteen matka ideasta valmiiksi tuotteeksi?
- Mitä eri vaiheita 3D-tulostuksessa on?
- Kuinka eri valmistusmenetelmät eroavat toisistaan?
- Miksi 3D-tulostuksesta kannattaa kiinnostua?
- Mistä lähteä liikkeelle, jos 3D-tulostus kiinnostaa?
Kirjoitimme maksuttoman asiantuntijaoppaan, jossa vastaamme näihin kysymyksiin.
3D-tulostus verrattuna muihin valmistusmenetelmiin
Valmistusmenetelmän valinta vaikuttaa niin valmistettavaan tuotteeseen tai osaan, mutta myös isommassa kuvassa esimerkiksi kustannuksiin lyhyellä ja pitkällä aikavälillä. 3D-tulostus onkin usein kustannustehokkaampi, nopeampi ja monipuolisempi teknologia kuin koneistus tai ruiskupuristus (ruiskuvalu). Metallisten kappaleiden valmistuksessa käytettävä koneistus on perusperiaatteeltaan 3D-tulostuksen vastakohta.
Koneistamisessa kustannukset syntyvät raakamateriaalin hankinnan lisäksi käsillä olevan materiaalin työstämisestä. Mitä vähemmän alumiinikuutiota tarvitsee muokata, sitä pienemmät ovat kustannukset. Käytännössä koneistuksella valmistettavat kappaleet pyritäänkin suunnittelemaan mahdollisimman yksinkertaisiksi, sillä monimutkaiset muodot tietäisivät heti hyppäystä kustannuksissa.
3D-tulostuksessa kustannukset ovat sidoksissa kappaleen valmistamiseen käytetyn materiaalin määrään ja kappaleen kokoon. Mitä enemmän materiaalia käytetään, sitä enemmän valmistus maksaa. Ajatuksena onkin, että 3D-tulostuksessa kappaleeseen jätetään vain sen ydintoiminnallisuuden kannalta tärkeä materiaali. Tämä johtaa siihen, että toisin kuin koneistuksessa, 3D-tulostuksessa kappaleiden monimutkaisuus ei maksa käytännössä mitään – itse asiassa geometrialtaan monimutkaisempi kappale saattaa tulla yksinkertaista kappaletta halvemmaksi, jos materiaalia kuluu kappaleen valmistamiseen vähemmän. Näin ollen arvokkaitakin metalleja voidaan 3D-tulostuksen avulla hyödyntää ihan ns. käyttökappaleissa ja kustannukset pysyvät järkevinä.
>> Lue lisää 3D-tulostuksen ja koneistuksen vertailusta täällä!
Muovikappaleiden osalta vaihtoehtona on useimmiten valamiseen perustuvia valmistusmenetelmiä kuten ruiskuvalu. Muovin 3D-tulostuksessa käyttämällämme SLS-tekniikalla (selective laser sintering) eli lasersintraamalla saavutetaan 3D-tulostuksessa kappaleiden erilaiset geometriat lähes rajoituksetta. 3D-tulostamisella pystytään siis toteuttamaan ilman kustannusten nousua sellaisia muotoja ja pintoja, jotka eivät perinteisissä tuotantomenetelmissä ole edes mahdollisia toteuttaa.
Yksi merkittävimmistä 3D-tulostuksen eduista ns. perinteisiin valmistusmenetelmiin verrattuna on kalliista muoteista eroon pääseminen. Sen sijaan, että esimerkiksi 5000 kappaleen erää varten tilataan kallis muotti, joka jää valmistuksen jälkeen turhaksi, kannattaisi valmistusmenetelmäksi valita 3D-tulostus. Muottien valmistukseen menee helposti paitsi rahaa, myös aikaa.
Perinteisillekin valmistusmenetelmille on toki aikansa ja paikkansa, mutta suosittelemme lämpimästi selvittämään asiantuntijan johdolla, voisiko teollisuustason 3D-tulostus tuoda juuri teille ketterämmän, nopeamman, kustannustehokkaamman ja laadukkaan tavan erilaisten muovi- ja metalliosien valmistukseen.
3D-tulostus on ennen kaikkea strateginen valinta
3D-tulostusta hyödynnetään jo lähestulkoon kaikilla aloilla, kuten auto-, ilmailu-, meri-, tekstiili- ja koruteollisuudessa, rakennus-, ja lääketeollisuudessa, metalli -ja konepajoilla sekä monella muulla alalla – jopa elintarviketeollisuudessa esimerkiksi pakkausten tuotannossa.
Kannustamme rohkeasti yrityksiä siirtymään pois muotistaan, niin konkreettisesti kuin filosofisestikin, ja pohtimaan tuotantoaan perinpohjaisesti. Kannattaa siis käydä läpi omaa liiketoimintaa pala palalta ja pohtia: löytyisikö sieltä jokin vaihe, jossa 3D-tulostaminen olisi aidosti parempi vaihtoehto perinteisen tuotantomenetelmän sijaan? Kiinnitä huomiota koko tuotteen elinkaareen – olisiko siellä jokin vaihe, joka sujuisi ketterämmin, tehokkaammin ja paremmin 3D-tulostamisen avulla? Vai löytyisikö 3D-tulostamalla tapa tehdä asiat ihan uudella tavalla? 3D-tulostus sopii monelle eri yritykselle ja erilaisia osia voidaan valmistaa hyvinkin kustannustehokkaasti ja nopeasti – tarvittaessa myös suurina erinä.
>> 3D-tulostaminen: voittava strategia ja merkittävä kilpailuetu? Lue lisää!
Hypeä on paljon ja ajatukset saattavat liitää korkealla, mutta käytännön ratkaisut ovat kuitenkin yleensä helppoja ja yksinkertaisia. Näin on asia myös 3D-tulostuksessa.
Kirjoitimme aiheesta maksuttoman asiantuntijaoppaan, jossa kerromme…
- Mihin käyttötarkoituksiin 3D-tulostus soveltuu?
- Onko se vain prototyyppien valmistusta varten?
- Millainen on 3D-tulosteen matka ideasta valmiiksi tuotteeksi?
- Mitä eri vaiheita 3D-tulostuksessa on?
- Kuinka eri valmistusmenetelmät eroavat toisistaan?
- 8 syytä kiinnostua 3D-tulostuksesta
- Mistä lähteä liikkeelle, jos 3D-tulostus kiinnostaa?