Suuren muotin valmistaminen 3D-tulostamalla
Suuren kokoluokan 3D-tulosteilla tarkoitetaan kappaleita, joiden koko on puolesta metristä ylöspäin ja joiden paino on tyypillisesti kymmenistä kiloista satoihin kiloihin. Tämän kokoluokan 3D-tulosteille löytyy käyttökohteita monilta eri teollisuuden aloilta. Materiaalina suuren kokoluokan muovitulostuksessa ovat tyypillisesti erilaiset kuituvahvisteiset muovit ja komposiittimateriaalit.
Teksti: Antti Alonen Kuvat: REDU
Tyypillisesti niissä tulostusalueen koko on suurimmillaan 1 m 3 , tosin hieman isompiakin markkinoilla on tarjolla. Euroopassa tunnetuimpia valmistajia lienevät BigRep, Builder ja Modix. Koneistuskeskuksiin integroidut järjestelmät , joissa tu- lostuspää on yhtenä järjestelmän työkaluista ja kokorajoitus tu- lee koneen työalueesta. Etuna on se, että samalla koneella voidaan hoitaa työkalua vaihtamalla myös tarvittavat jälkikäsittelyvaiheet. Koneistuskeskuksiin integroituja tulostimia valmistavat mm. Breton ja Belotti. Gantry-pohjaiset järjestelmät ovat maailman suurimpia tulos- tusjärjestelmiä useista metreistä kymmeniin metreihin. Niillä valmis- tetaan mm. veneitä ja muita suuria rakenteita. Tunnetuimpia laiteval- mistajia ovat Thermwood, Cincinnati Inc ja Ingersol. Käsivarsirobotteihin perustuvat järjestelmät , joissa tulos- tusalue määräytyy robotin ulottuvuuden ja lisälaitteiden perusteella. Yksi tunnetuimmista laitevalmistajilta tällä puolelta on CEAD, joka valmistaa tulostuspäitä robottisoluihin. Suomesta löytyvät suuren ko- koluokan robottitulostusjärjestelmät muovitulostukseen ovat kaikki CEADin tulostuspäihin perustuvia, ja niitä löytyy tällä hetkellä neljäl- tä toimijalta: Savonialta, REDUlta, TAMK:ilta ja Centrialta. Lämpömuovausmuotti kahdesta osasta 3D-tulostuksen yhteishankkeessa (www.3dty.fi/) tutkitaan suuren kokoluokan muovitulostusta. Hankkeessa Rovaniemen koulutus- kuntayhtymä REDU valmisti lämpömuovausmuotin, jota käytetään
Tämän menetelmän käyttökohteet voidaan jakaa karkeasti lopputuot- teisiin, tuotannon työkaluihin sekä visuaalisiin malleihin. Lopputuotteiden osalta tunnetuimpia suuren kokoluokan 3D-tulosteita ovat veneet, joiden kokoluokka on tyypillisesti 5-8 met- riä. Vuonna 2019 Mainen yliopisto valmisti tulostamalla 7,6 metriä pitkän veneen, joka pääsi Guinnesin ennätysten kirjaan suurimpana 3D-tulostettuna veneenä. Hieman pienempiä, ja kuluttajille ehkä tu- tumpia käyttökohteita ovat huonekaluteollisuuden lopputuotteet ku- ten tuolit, hyllyt ja pöydät. Tuotannon työkaluista merkittävimmät ovat erilaiset muotit. Ilmailuteollisuudessa suuren kokoluokan muotteja käytetään mm. erilaisten siipirakenteiden valmistuksessa. Muita suurta muovitulos- tusta hyödyntäviä toimitaloja ovat meriteollisuus, energiateollisuus, rakennusteollisuus ja ajoneuvoteollisuus. Visuaalisten mallien osalta suuren kokoluokan tulostusta käyte- tään teollisella puolella mm. erilaisten prototyyppien ja näköismallien valmistamiseen. Taiteen ja taideteollisuuden puolelta puolestaan löy- tyy näyttäviäkin patsaita ja taideteoksia, joissa 3D-tulostuksen hyö- dyntäminen on tuonut valmistusprosessiin uusia mahdollisuuksia. Miten suuret muovitulosteet valmistetaan? Tulostusjärjestelmät, joilla suuria muovitulosteita tällä hetkellä valmis- tetaan, voidaan jakaa toimintaperiaatteiltaan neljään eri kategoriaan. Perusmallin suuret tulostimet , jotka ovat käytännössä perus- tason pursottavia tulostimia suurempaan mittakokoon rakennettuna.
16 MUOVIPLAST 3/2024
Made with FlippingBook - Online magazine maker