Kolumni | Kolme 3D-tulostuksen myyttiä vaatii edelleen murtamista

Kolumni  03.11.2022

Vaikka 3D-tulostamisen alkujuuret löytyvät jo kohta puolen vuosisadan takaa 1980-luvulta, sen täysimittainen hyödyntäminen antaa vielä odotuttaa itseään. Lisäävän valmistuksen kehittyminen vakavasti otettavaksi valmistusmenetelmäksi vaati useita teknologisia kehitysaskeleita mm. tulostimissa, materiaaleissa, ohjelmistoissa ja liiketoimintamalleissa. Nyt ne ovat valmiita teolliseen hyödyntämiseen.

Matka on kuitenkin vielä alkumetreillä. Lisäävän valmistuksen toiminta kehittyy vakaasti kohti valtavirtaa samoin kuin aikanaan Internetin, joka rakentui yksinkertaisista sovelluksista kansainväliseksi kommunikaatioalustaksi jokaisen hyödyksi.

Lisäävän valmistuksen laajamittaista hyödyntämistä hidastaa muutama tiukkaan pinttynyt myytti. Tässä blogitekstissä murramme kolme yleistä 3D-tulostukseen liittyvää harhaluuloa, ja annamme lopuksi omia vinkkejämme ideoinnin tueksi ja oman luovan ajattelun herättelyyn.

Myytti 1: ”3D-tulostus on tarkoitettu prototyyppien valmistukseen.”

Pitää paikkansa, että 3D-tulostus on kätevä, nopea ja edullinen tapa valmistaa prototyyppejä. Tätä vauhdittaa mm. edullisten koti- ja toimistotulostimien yleistyminen, joilla kuitenkaan ei tyypillisesti päästä teollisten tuotteiden vaatimaan laatuun tai määrään.

Ajatus siitä, että 3D-tulostus soveltuisi ainoastaan protojen valmistukseen, on myytin murtamisen paikka. 3D-tulostus on mitä suurimmassa määrin myös korkeavolyymisten, korkealaatuisten ja vaativaan käyttöön tarkoitettujen tuotteiden valmistusmenetelmä. 3D-tulostettuja tuotteita käytetään varsin vaativissa olosuhteissa esimerkiksi teollisuudessa, rakentamisessa ja lääketieteen sovelluksissa. Nopean toimitusajan ansiosta ne tarjoavat erinomaisen vaihtoehdon myös varaosatuotantoon.

Malliesimerkki 3D-tulosteiden vaativasta teollisuuskäytöstä on vaikkapa asiakkaamme Valmet, jonka automaatioliiketoimintalinjan kanssa olemme tehneet pitkään yhteistä tuotekehitystä ja jolle toimitamme tuotteita sarjatuotantona.

Myytti 2: ”3D-tulostus ei yllä laadullisesti perinteisen valmistuksen tasolle.”

Tämä väite on 2020-luvulla jo varsin vanhentunut ja siten aito myytti. Lisäävä valmistus on jo vuosia yltänyt lopputuotteissa laadullisesti vähintäänkin samaan kuin perinteiset valmistusmenetelmät. 3D-tulostusta on kehitetty niin pitkään, että tutkimusten ja käytännön kokemuksen kautta on pystytty optimoimaan ja vakioimaan laatuun vaikuttavat muuttujat ja validoimaan optimaaliset prosessit. Tämä koskee niin metalli- kuin muovitulosteitakin.

3D-tulostettujen tuotteiden laatuun vaikuttavia tekijöitä ovat ennen kaikkea:

• olosuhteet: ilman kosteus, lämpötila ja muut olosuhdetekijät
• materiaalit: eri materiaalien ominaisuuksien validointi valmistajan omassa prosessissa
• prosessi: valmistusprosessin mittaaminen laadun varmistamiseksi ja kehittämiseksi
• jälkikäsittely: esimerkiksi pienpartikkelien poisto ja maalaus käyttötarpeen mukaan.

Usein 3D-tulostus mahdollistaa tuotteita ja ominaisuuksia, jotka perinteisin menetelmin on hankala tai jopa mahdoton toteuttaa. Tyypillisiä esimerkkejä ovat vaikkapa erilaiset kierteiset ja monikerroksiset rakenteet.

Myytti 3: ”3D-tulostuksen sovelluskohteet ovat vielä rajalliset.”

Olemme käytännön työssämme huomanneet, että lisäävän valmistuksen laajamittaista hyödyntämistä estävät kaikkein eniten inhimillisen luovuuden ja mielikuvituksen rajat. 3D-tulostuksen mahdollisuudet ovat rajattomat – jo nyt. Maailmalla on 3D-tulostettu muun muassa siltoja, taideteoksia, ihmisen varaosia ja ruokaa. 3D-tulostin löytyy myös kansainväliseltä avaruusasemalta.

Lisäävään valmistukseen liittyvän, uudenlaisen ajattelun omaksuminen on ymmärrettävästi haastavaa. Kuinka moni suunnittelija osaa esimerkiksi jäljitellä kasvien energiatehokkaita virtausrakenteita ja ällistyttäviä kestäviä muotoja? Tämän ajattelun kehittäminen on yksi tärkeimmistä uusista osaamisalueista.

Kuvittele ja toteuta! 3DStepin kanssa 3D-tulostuksen hyödyntäjäksi

Jos 3D-tulostaminen ei ole vielä tuttua, suosittelemme suoraviivaista aloitusta. Tuo kotikäyttöön tarkoitettu 3D-tulostin esimerkiksi työntekijöiden käytettäväksi ja anna ideoiden syntyä. Alkuinvestoinnit ovat saatuun hyötyyn nähden suuret. ROI on kohdallaan.

3DStepillä tarjoamme paitsi lisäävän valmistuksen kattavia palveluja, myös korkealaatuista sparrausta ja tukea asiakasyritysten ja organisaatioiden osaamisen kehittämiseen ja tuoteinnovaatioiden mahdollistamiseen. Tässä muutama esimerkki:

• Olemme koonneet inspiraatioksi maksuttoman 3D-tulostuksen 100 esimerkkiä -oppaan. Kirjasessa esittelemme lisäävän valmistuksen esimerkkejä lukuisilta sovellusalueilta, kuten mittaus ja työkalut, varaosat, pehmeä robotiikka, implantit ja näköismallit – ja paljon muuta. Lataamalla kirjasen saat jatkossa myös 3DStepin uutiskirjeen.
• Järjestämme säännöllisesti rajatun osallistujamäärän työpajoja ja autamme asiakkaita ajattelemaan uusin tavoin myös kahdenvälisissä keskustelu- ja sparraustuokioissa.
• Metallitulostuksen opintoryhmä 2023. Toteutamme tammi-kesäkuussa 2023 uudenlaisen oppimiskokonaisuuden, joka keskittyy metallien 3D-tulostukseen teknologian, suunnittelun ja liiketoiminnan näkökulmista. Opintoryhmään voivat hakea yritysten henkilöstö ja yrittäjät. Tutustu ja hae: https://www.3dstep.fi/opintoryhma2023.
• 3D & New Materials -messuilla toteutamme torstaina 1.12. M3dical 2022 -tapahtuman yhteistyössä Finnish Medical 3D Printing -verkoston kanssa. Perehdymme tapahtumassa lääketieteen 3D-tulostussovelluksiin ja demoihin.

Toimintaamme voi seurata myös  LinkedInissä ja Facebookissa. Voit myös ottaa suoran yhteyden 3D-tulostuksen ammattilaisiimme – meille kuvitteleminen ja toteuttaminen on antoisaa, loputtoman kiinnostavaa kokopäivätyötä.

Kirjoittaja Pekka Ketola on innovaatiotyön ammattilainen,
yrittäjä, puhuja ja kolumnisti sekä 3DStepin toimitusjohtaja,
jota inspiroi mahdollisuuksien rajojen etsiminen ja rikkominen.