3d-printing

3D-tulostus

3D-tulostus on virtuaalisen mallin tuottamista fyysiseksi esineeksi 3D-tulostimen avulla. 3D-tulostus on additiivinen, ainetta lisäävä valmistusmenetelmä, toisin kuin esimerkiksi CNC-jyrsintä, jossa materiaalia poistetaan kappaleesta. Kolmiulotteisessa tulostuksessa voi käyttää monta eri tulostustekniikkaa, mutta niiden kaikkien periaate on sama: tulostettava malli tulostetaan kerros kerrokselta, kunnes tuloksena on valmis esine.

3D-tulostimen tulostusmateriaali voi olla esimerkiksi muovia, keraamia, metallia tai lasia. Materiaali johdetaan joko jauheena tai nauhana tulostuspäähän, joka sulattaa tai liuottaa sen nesteeseen ja suihkuttaa tulostusalustalle, missä se kovettuu ohuina kerroksina. Tällä tavalla rakennetaan malli kerros kerrallaan.

3D-tulostus kotioloissa

Enää 3D-tulostaminen ei ole vaan ammattilaisten hommaa. Edullisempien hintojen ansiosta 3D-tulostuksesta on tulossa valtavirtaa. Harrastajien keskuudessa ovat suosittuja edulliset, valmiit tulostimet, mutta on olemassa myös avoimeen lähdekoodiin perustuvia rakennussarjoja tee-se-itse-henkilöille.

Kannattaa kuitenkin muistaa, että mitään kovin hyödyllistä ei kotona voi vielä tulostaa, sillä kotikäyttöön soveltuvien 3D-tulostinten jälki ei ole kovin nättiä, ja tulostetut osat eivät ole kovin kestäviä.

3D-tulostus ammattikäyttöön

Ammattikäyttöön tarkoitettu, hieman monimutkaisempi ratkaisu, Selective Laser Sintering (SLS), käyttää metallijauhetta sekä erittäin tarkkaa laser- tai elektronisuihkua. 3D-tulostin sulattaa mikronin-ohuita metallikerroksia kerros kerrokselta. SLS-tekniikalla on mahdollista tulostaa erittäin kestäviä osia, jotka kilpailevat tasapäisesti perinteisillä menetelmillä, esimerkiksi ruiskuvalulla, valmistettujen osien kanssa.

Toinen ammattikäytöön soveltuva tulostustekniikka on stereolitografia (SLA), missä 3D-malli tulostetaan kovettamalla nestemäistä fotopolymeerihartsia kerroksittain UV-laserin avulla.

Kaupallisten tuotteiden tuotekehitysprosessin alkuvaiheessa on tärkeää tuntea ja nähdä tuotteesta konseptimalli niin aikaisin kun mahdollista. Konseptimallin pitää näyttää aidoilta, mutta sen ei välttämättä tarvitse olla täysin toiminnallinen.

Prototyyppien ja testiosien lisäksi on mahdollista tulostaa myös toimivia käyttöosia. Ammattikäyttöön tarkoitetut tulostimet tulostavat suurella tarkkuudella ja käyttävät hyvälaatuisia materiaaleja, joten osat ovat käyttövalmiita saman tien tai kevyen viimestelyn jälkeen. Kun kyseessä on pieni valmistussarja, 3D-tulostus voi olla paras ratkaisu tuotantoon. Suomessa ammattikäyttöön tarkoitettuja tulostimia myy esimerkiksi Canorama.

Kuva: keroism (CC)