News

Hitsaustekniikka-lehdessä käsitellään lisäävän valmistuksen nykytilaa
Kirj. LUT-yliopisto, Lasertyöstön ja 3D-tulostuksen tutkimusryhmä:
Markus Korpela, Atte Heiskanen, Niko Riikonen, Heidi Piili, Antti Salminen

Metallien 3D-tulostus on jatkanut kasvuaan Suomessa tämän vuoden aikana – ainakin laitehankintojen osalta. Karkeasti puolet tahoista käyttävät laitteita opetus- ja/tai TKI-tarkoituksiin, kun taas loput toimivat palveluntarjoajina tai valmistavat kappaleita oman tuotantonsa tarpeisiin. Kahta laitetta lukuun ottamatta kaikki valmistavat kappaleita kerros kerrokselta mikrotason (laser-)hitsaukseen perustuvalla tekniikalla, eli jauhepetisulatuksella. Nämä kaksi hyödyntävät materiaalin pursotusta, eli samaa perustekniikkaa, jota kuluttajakäyttöönkin myytävät muovien 3D-tulostimet.

Palveluntarjoajille ensimmäinen metallitulostin tuli Suomeen viisi vuotta sitten. Nyt palveluntarjoajia, joilla on oma metallitulostin Suomessa, on tiettävästi viisi kappaletta. Suomalainen teollisuus hyödyntää metallien 3D-tulostusta vielä vähäisissä määrin. Julkisuudessa on ollut esillä muutaman suomalaisen yrityksen tulostettuja sovelluksia, mutta näitä kaivattaisiin lisää ikään kuin rohkaisuksi muille yrityksille lähteä pohtimaan metallien 3D-tulostusta valmistusmenetelmänä. Menetelmällä on paljon rajoituksia ja se soveltuu vain hyvin valikoituihin sovelluksiin, mutta sovelluksen löytyessä säästöt voivat olla merkittäviä.

Korpela (2019) haastatteli Alihankintamessuilla (2018) 76 suomalaista kone- ja metallialanyritystä selvittääkseen muun muassa, minkä verran yritykset ovat hyödyntäneet metallien 3D-tulostusta. Yrityksistä 93 % oli pk-yrityksiä. Haastateltuja yrityksiä oli lähes jokaisesta maakunnasta painottuen Keski-Suomeen ja rannikkomaakuntiin. 18 % yrityksistä oli kokeillut metallien 3D-tulostusta alihankintana ja 23 % niistä, jotka eivät vielä olleet, aikoivat kokeilla sitä lähitulevaisuudessa. Kuitenkin vain yksi yritys arvioi sen tapahtuvan seuraavan 12 kuukauden aikana. Yrityksillä oli siis jossain määrin suunnitelmia asian suhteen, mutta ilmeisesti konkreettisiin toimiin ei vielä oltu ryhdytty. 5 % vastaajista ei osannut sanoa, oliko yritys vielä hyödyntänyt menetelmää. Vain 5 yritystä arvioi tilanneensa yli viisi tulostettua metallikappaletta ja vain 2 yritystä yli viisikymmentä. Metallien 3D-tulostusta sarjatuotantona siis hyödyntää mahdollisesti vain hyvin harva suomalainen yritys.

Kyselyssä pyydettiin yrityksiä myös arvioimaan syitä siihen, miksi metallien 3D-tulostusta ei oltu vielä hyödynnetty. Hieman yli puolet yrityksistä arvioi, ettei heillä ole ollut tarvetta metallien 3D-tulostukselle. Tämä on ymmärrettävää, koska nykyisen teknologian avulla ei pystytä valmistamaan kappaleita kannattavasti kuin tiettyjen reunaehtojen puitteissa. Mielenkiintoista toisaalta on, että vain noin viidesosa vastaajista valitsi syiksi menetelmän yleisiä rajoituksia, kuten kappaleiden rajoitettu koko, laadulliset seikat tai korkeat kustannukset. Tietotaidon puute korostui selkeästi tuloksista, joten suomalaisen kone- ja metalliteollisuuden voidaan todeta tarvitsevan koulutusta aiheeseen liittyen.

3D-tulostuksen opetus onkin lisääntynyt suomalaisissa teknillisissä korkeakouluissa jatkuvastiviime vuosien aikana, ja useilta tahoilta löytyy omia laitteita tutkimus- ja opetuskäyttöön.

Lisäksi on tiedossa, että ainakin pari uutta ammattikorkeakoulua olisi hankkimassa lähitulevaisuudessa laitteistot myös metallien tulostamiseen. Tämä kehityssuunta tulee automaattisesti lisäämään yritysten ymmärrystä tästä muihin valmistusmenetelmiin nähden uudesta menetelmästä, koska tulevaisuuden insinöörit vievät tietotaitonsa työelämään sinne siirtyessään.

Itse tutkimusta viedään eteenpäin erilaisten tutkimushankkeiden avulla, joita esimerkiksi LUT-yliopistossa on käynnissä seuraavasti:

– ReGold-AM: Kullan talteenoton tehostamista elektroniikkajätteestä ja teollisuuden sivuvirroista lisäävällä valmistuksella. Rahoitus: Suomen Akatemia.

– Teollisuuden 3D-tulostus (Me3DI): Muodostetaan teollinen metallien 3Dtulostuskeskittymä Etelä-Karjalan alueelle. Rahoitus: Euroopan aluekehitysrahasto.

– Teollisuuden huippuosaaja (Chief Expert in Engineering, CEE): Koulutetaan tekniikan alan asiantuntijoita hyödyntämään moderneja tekniikoita ja ympäristöjä työssään. Rahoitus: Euroopan sosiaalirahasto.

– MFG 4.0: Tutkitaan ja selvitetään valmistavan teollisuuden tulevaisuutta monelta kantilta.Projektin painopiste on 3D-tulostuksessa ja teollisessa automaatiossa, niiden kehityksessä ja niiden mukanaan tuoman valmistavan teollisuuden murroksen ymmärtämisessä ja siihen varautumisessa. Rahoitus: Strateginen tutkimusneuvosto (STN).

Ympäri Suomea on lisäksi käynnissä erilaisia koulutushankkeita ja -tilaisuuksia, joissayrityksiä koulutetaan ymmärtämään tekniikan mahdollisuuksia – sekä rajoitteita. Yksittäiset tahot, kuten LUT-yliopisto, järjestävät yrityksille räätälöityjä koulutuspaketteja aiheeseen liittyen.