FAME:ssa (Finnish Additive Manufacturing Ecosystem) haetaan järjestelmällisesti tietoa ja ymmärrystä tulostuksella saavutettavien menestystarinoiden vauhdittamiseksi. Delvalla on ollut ilo ja kunnia isännöidä jäsenyritysten tulostuspäiviä tuotantotiloissaan Hämeenlinnassa. Pohdiskelemme seuraavassa hyötyjä, joita yritykset saavat käytännön oppimisesta lisäävän valmistuksen matkallaan.
Vanhaa hyvää sanontaa mukaillen: samalla tavalla tekemällä saa samoja asioita. Jos haluamme uudenlaisia asioita, tekemisen täytyy muuttua. Lukuisat esimerkit osoittavat, että uudella tavalla tekeminen kannattaa. Tulostamalla toteutetaan ratkaisuja, jotka aiemmin eivät olleet mahdollisia. Ajallisten ja rahallisten säästöjen lisäksi kehitetään kestävästi, kun vähennetään materiaalin ja energian käyttöä tuotteen elinkaaren kaikissa vaiheissa.
Uuden oppiminen on palkitsevaa ja tekemällä opimme. Mutta muutos myös haastaa ajattelua ja käytänteitä. Uuden ajattelun juurruttamiseksi yrityksen kuin yrityksen on määritettävä riittävät panostukset.
Metallitulostusta käytännön kautta
Laaja-alainen ymmärrys tulostuksesta hyödyttää yritystä, oli sitten tavoitteena tulostaa tai tulostuttaa. Kaukaa viisas yritys tiedostaa muutosprosessin vaativuuden ja tarjoaa hyvissä ajoin henkilöstölleen mahdollisuuden positiiviseen oppimispolkuun ja onnistumisen kokemukseen. Tämä tukee vahvasti henkilöstön motivaatiota ja luo rohkaisevaa ilmapiiriä. Onnistua voi monella tavalla. Me Delvalla uskomme kokeilevaan kulttuuriin ja tekemisen kautta oppimiseen.
Onnistuneet tulosteet eivät synny pelkästään nappia painamalla. Merkittävä osa positiivisesta lopputuloksesta aikaansaadaan suunnittelupöydällä, mutta kukaan ei ole seppä syntyessään. Sen sijaan, että yritykset maksaisivat kalliita oppirahoja pieleen menneistä protoista tai hylkäisivät suurien mahdollisuuksien teknologian hätiköityjen johtopäätösten takia, onnistumista voi tukea hyvissä ajoin käytännön tekemisen kautta. Uskomme, että kokeilun, keskustelun ja esimerkkien kautta syntyvä oivallus on kullanarvoinen ja vie pitkin harppauksin kohti metallitulostuksen hyödyntämistä uusien, innovatiivisten ratkaisujen tasolle.
Yhteistyö on voimaa myös metallitulostuksessa
Metallitulostus pitää sisällään eri teknologioita. Niistä kehittynein ja vaativimpiinkin käyttökohteisiin soveltuva on jauhepetimenetelmä, jonka perustellusti voi todeta olevan jo yksi valmistusmenetelmä perinteisempien joukossa. Jauhepetimenetelmä on myös Delvan valinta.
Vaikka tulostus vähentää komponenttien valmistuksen työvaiheita, jauhepetimenetelmällä tulostus pitää sisällään monenlaista tekemistä. Koko tulostuksen prosessi alustojen tehokkaasta suunnittelusta, koneiden puhdistuksesta ja jauheiden vaativasta käsittelystä itse kappaleiden rakentumiseen tulostimessa, lämpökäsittelyyn, sahaukseen ja monivaiheiseen viimeistelyyn avautuu parhaiten tekemällä.
Me Delvalla vannomme yhteistyön ja yhteiskehittämisen nimeen. Kun lyödään yhteen asiakkaan syvä osaaminen teollisuuden tarpeista ja tulostajan tiedot ja taidot tulostuksen mahdollisuuksista ja rajoitteista, päästään pitkälle. Ymmärrys toinen toisensa työstä ja mahdollisista haasteista parantaa kommunikaatiota ja auttaa löytämään ratkaisuja yhdessä. Oppiminen tapahtuu vuorovaikutuksessa.
Kuva: Famelaiset käytännön kautta perehtymässä Delvan AM-spesialisti Eetu Kivirasin johdolla.
Tukirakenteisiin kiteytyy paljon
Tukirakenteet ovat jauhepetimenetelmällä tulostettaessa keskeisessä roolissa. Perusmuistisääntö on, että tyhjän päälle ei voi tulostaa. Olemme aiemmin toisaalla kertoneet niin sanotuista matalan kulman urotöistä, joissa on uhmattu 45 asteen kulman nyrkkisääntöä ja rakennettu kappale jopa 13 asteen kulmaan. Tämä on hyvinkin mahdollista, mutta edellyttää aina merkittäviä materiaalikohtaisia kehityspanostuksia. Arjen ratkaisu on lisätä tulosteeseen tukirakenteita, joiden varaan tuloste onnistuneesti muodostuu. Tukirakenteista aiheutuu kuitenkin lisää tulostettavaa ja siten kustannuksia. Lisäksi ne joudutaan poistamaan materiaalista ja tukirakenteen järeydestä riippuen käsin tai koneistamalla.
Suunnittelun on hyvä miettiä valmistusprosessi niin pitkälle, että tukirakenteet on minimoitu ja ne ovat järkevästi poistettavissa. Tämä kaikki konkretisoituu aivan uudella tavalla, kun suunnittelija saa tuntumaa tukirakenteiden poistoon käsin esimerkiksi lämpökäsitellystä 316L:stä. Kokemus jättää vahvan muistijäljen.
Kuva: Tukimateriaalien poistoa.
Jauheen häviämättömyyden laki
On myös hyvä käytännössä todeta, että jauhepetiteknologiassa sulattamaton jauhe jää tulosteiden joukkoon, kunnes se imuroidaan tulostuksen päätteeksi tulostimesta. Yksi tulostuksen hienous on mahdollisuus toteuttaa kevennettyjä, jopa täysin onttoja rakenteita. Onkin huomioitava, että jauhetta jää tulostusprosessissa myös rakenteiden sisään ja sen sujuva poistaminen on syytä miettiä hyvissä ajoin. On hyvin harmillista, jos muutaman euron tulosteesta joudutaan ravistelemaan käsityönä jauhetta puoli tuntia tai sitä ei saada ollenkaan poistettua. On myös käyttökohteita, joissa jauhejäämät rakenteissa ovat äärimmäisen kriittisiä ja siksi on niiden mahdollisuus pystyttävä poissulkemaan täysin.
Kuva: Koneen ääressä, tulostus on valmis.
Taloudellista näkökulmaa tulostukseen
Puhumme Delvalla paljon materiaalivalinnan merkityksestä hyötyjen saavuttamiseksi tulostuksessa. Avoimuus uusille, tulostuksen mahdollistamille materiaaleille on kauaskantoista, pitäytyminen vanhoissa valinnoissa jarruttaa kehitystä.
On tärkeää nostaa esille taloudellinen näkökulma: tuotantoon tutustumisen kautta käy ilmeiseksi, kuinka jokainen uusi materiaali edellyttää merkittäviä investointeja jauheenkäsittelyyn, itse jauheeseen kuin parametreihinkin. Lisäksi jokainen materiaali edellyttää omaa osaamista. Jotta nämä vaatimukset olisivat mahdollisia toteuttaa, tarvitaan volyymejä. Myös itse tulostusprosessin tehokkuus kasvaa, kun materiaalikohtaiset tulostusalustat ovat mahdollisimman täynnä. Tämä tuo asiakkaalle kustannusetua. Siksi tulostettavien materiaalien syvempi ymmärrys ja hyödynnettävyys on eduksi kaikille. Luottamus ja rohkeus valita aiemmasta poikkeavaa syntyy kokemusten ja konkreettisten esimerkkien kautta.
Kuva: Tulostuksessa käytettävät suojavarustukset konkretisoivat jauheen hienouden – se kun on ohuempaa kuin vehnäjauho. Suojautuminen on välttämätöntä terveysriskien välttämiseksi.
Mietitkö mahdollisuutta?
Kiitämme kaikkia FAME:n tulostuspäiviin osallistujia ja jatkamme mielellämme yhteistyötä eri muodoissa. Kuten edellä todettiin, yhteistyö on voimaa.
Jos kiinnostuit järjestämään omalle yrityksellesi tutustumispäivän metallitulostukseen, olethan yhteydessä. Suunnitellaan teidän tarpeisiinne soveltuva kokonaisuus.
Kuva: FAME:n jäsenyritysten henkilöstöä tutustumassa metallitulostukseen Delva Oy:ssä Hämeenlinnassa tammikuussa 2022. Delvan CTO Markus Lindqvist perehdyttämässä.
Yhteydenotot ja lisätietoja: marja-leena.makinen@delva.fi, 050 431 7034
Kuvat: Valokuvaus Viirukka