Raskaan teollisuuden prosessia tehostettiin samalla kun varaosa- ja kunnossapitotarvetta vähennettiin Inconelista tulostetulla, aiempaa kestävämmällä komponentilla. Kulkuneuvon jousitusta kehittävä yritys otti etumatkaa keventämällä ratkaisuaan topologiaoptimoidulla metallitulosteella. Laitevalmistajan tuotekehitys hyödyntää tulostuksen mahdollistamaa prototyyppien sarjavalmistusta. Toimintamalli lyhentää testausvaihetta ja säästää kustannuksissa. Valmistavan teollisuuden yritys sai iäkkäälle laitteelleen lisää toimintavuosia ja lyhensi tuotantokatkosta tulostuttamalla varaosan.
Edellä olevat esimerkit ovat vain jäävuoren huippu. Metallitulostus on mahdollistaja monessa tilanteessa. On perusteltua ottaa yrityksessä kuin yrityksessä metallitulostus kiinteäksi osaksi keinovalikoimaa. Delva on joustava kumppanisi tulostuksen hyödyntämisessä.
Metallitulostuksen hyödyntäminen teollisuudessa lisääntyy kovaa vauhtia, mutta yritykset ovat avanneet julkisuudessa säästellen kehityshankkeitaan. Se on helppo ymmärtää – ovathan tavoitteet usein strategisia ja onnistumiset tuovat kestävää kilpailuetua. Kannustavia kokemuksiaan esitelleille toimijoille kuuluu iso kiitos, sillä he vievät esimerkillään suomalaista teollisuutta harppauksilla eteenpäin.
Joko-tai vai kuitenkin sekä-että?
Sammuvatko valot pian valimoista ja loppuvatko työt konepajoista, kun tilaukset siirtyvät tulostajien 24/7 miehittämättöminä toimiviin konesaleihin? Tulostavatko asiakkaat pian itse tarvitsemansa laitteet ja varaosat? Vaihtavatko terästehtaat jatkuvan valun prosessinsa atomisaatioon ja pyöröterästoimitukset jauheastioihin? Nämä utopiat – tai jonkun meistä mielestä kenties dystopiat – tuskin toteutuvat meidän elinaikanamme. Mutta muutos on käynnissä. Joko-tai:n sijaan se on Delvan mukaan kuitenkin sekä-että.
Delvalla todetaankin vahvasti: parhaimmillaan metallitulostus hyödyttää teollisuutta, kun se otetaan kiinteäksi osaksi keinovalikoimaa. Tällöin sen potentiaali tunnistetaan kaikessa yrityksen toiminnassa: tuotantoprosessien kehityksessä, kunnossapidon mahdollisuuksissa, koneiden ja laitteiden viemisessä uudelle tasolle sekä mahdollisuuksissa luoda täysin uutta liiketoimintaa.
Tulostus ei kuitenkaan korvaa totutumpia valmistusmenetelmiä vaan täydentää niitä. Tulostus poistaa valmistuksen rajoituksia ja avaa uusia mahdollisuuksia suunnitella tavoitteesta ja tarkoituksesta käsin. Se tekee uusien, aiemmin kalliiden tai jostain muusta syystä vaikeasti hyödynnettävien materiaalien käytön kannattavaksi. Se auttaa monella tavalla luomaan uutta vähemmällä ja viisaammin, siis kestävästi. Metallituloste voi kuitenkin kaivata esimerkiksi tiivistepinnan koneistusta tai muuta perinteisemmän valmistusmenetelmän tuottamaa ominaisuutta. Samaan aikaan on paljon komponentteja, joita ei taloudellisesti tai valmistuksen rajoitusten, kuten koon, vuoksi kannata tai voi tulostaa. Onkin taito ja menestyksen edellytys osata hyödyntää koko laajentunut valmistuksen mahdollisuuksien kirjo.
Osuva materiaalivalinta moninkertaistaa hyödyt
Koneenrakennuksessa on totuttu käyttämään tiettyjä materiaaleja, koska ne on koettu käyttökohteisiinsa suorituskyvyltään riittäviksi ja edullisiksi. Materiaalin vaihtaminen voi tuntua työläältä. Pitäytyminen samoissa vanhoissa materiaaleissa myös tulostettaessa johtaa kuitenkin kompromisseihin, joilla ei saavuteta parhaita mahdollisia hyötyjä. On myös huomioitava, ettei kaikkia tuttuja materiaaleja edes löydy tulostuksen materiaalivalikoimasta, koska niiden tulostus ei ole järkevää. Siksi uusiin materiaaleihin pitää tutustua, ne tuovat tulosta.
Hyvä esimerkki metallitulostuksen avaamista mahdollisuuksista on Inconel. Se on korroosionkestävä nikkeliseos, joka on erittäin lujaa myös ääriolosuhteissa. Inconelia on saatavilla eri seoksina, esimerkkeinä Inconel 718 (IN718), Inconel 625 (IN625) ja Inconel 939 (IN939). Näillä kaikilla on omat ominaispiirteensä ja sovelluskohteensa. Yhteistä on se, että ne ovat kuumalujia ja soveltuvat siten vaativiin käyttökohteisiin. Vaikka Inconelin suorituskyky on monella tapaa ruostumatonta terästä parempi, sen käyttö on ollut tähän asti rajallista. Tähän on syynä pitkälti sen haasteellinen työstettävyys työstökarkenemisen vuoksi. Tilanne on mahdollista muuttaa tulostuksen avulla.
Osaamisen ulottuvuudet
Metallitulostus on mahdollisuus, joka läpileikkaa koko yrityksen. Laaja-alaisen osaamisen kehittäminen on tärkeää, jotta mahdollisuuksista osataan ottaa hyöty irti. Olennaista on tunnistaa, miten eri toiminnot voisivat hyötyä metallitulostuksesta. Tuottavuus, kilpailukyky ja kestävyys ovat teollisuuden yhdessä alleviivaamia tavoitteita, joissa tulostus avaa uusia ovia.
Osaamisessa on hyvä tunnistaa eri osa-alueita ja miettiä, miten riittävä taso kullakin alueella saavutetaan. Keskeinen osaamisalue liittyy oman toimialan tuntemukseen, alan ratkaisuihin ja visioihin sekä tuotannollisessa toiminnassa prosesseihin ja niiden lainalaisuuksiin. Nämä ovat kunkin yrityksen omaa ydinosaamista.
Tulostettavien kappaleiden suunnittelussa tarvitaan spesifiä osaamista, jotta tulostuksen lainalaisuudet osataan toisaalta hyödyntää ja kappaleet optimoida ja toisaalta rajoitukset huomioida. Itse tulostus ja materiaalit ovat toisiinsa vahvasti liittyviä osaamisalueita, jotka edellyttävät niin taitoa kuin kokemusta. Jokaisella materiaalilla on omat ominaisuutensa, jotka on prosessissa osattava ottaa huomioon onnistuneen lopputuloksen saavuttamiseksi. Kaiken tämän lisäksi tarvitaan syvää osaamista muun muassa simulaatiosta, optimoinnista ja laskennasta jälkikäsittelyyn. Jokainen yritys valitsee oman 3D-tulostuksen polkunsa ja asettaa omat tavoitteensa.
Digitaalisesta valmistuksesta kaikki irti
Digitointi, digitalisaatio, digitaalinen transformaatio – suurin osa yrityksistä on asettanut itselleen tavoitteita tälle kehityskäyrälle. Tilaisuus nostaa tuottavuutta on ilmeinen, mutta vaatii merkittäviä investointeja.
3D-tulostus on lähtökohtaisesti digitaalista valmistusta ja edellyttää aina 3D-malleja valmistettavista osista. Sovelluskehitys on tulostuksen ympärillä ollut viime vuosina massiivista. Työkaluja on tarjolla muun muassa suunnittelun tueksi, tuotannon tehokkaaseen suunnitteluun, tuotannollisen toiminnan ohjaukseen ja tuotannon jatkuvaan valvontaan.
Merkittävä apu haastavissa rakenteissa saadaan tulostuksen simulaatiosta, joka auttaa ennakoimaan lämmön aiheuttamia muodonmuutoksia valmistusprosessissa ja kompensoimaan niitä etukäteen, jotta tulostettu osa on suunnitellun mukainen. Delva auttaakin simulaation avulla yrityksiä suoraviivaisemmin onnistuneeseen lopputulokseen.
Kumppani kuten haluat
Menestyjät hakevat keinot onnistua ja Delvalla muistutetaankin, että kaikkea ei tarvitse osata tai ehtiä tehdä itse. Sama koskee metallitulostuksessa varsin merkittäviä investointeja tulostimiin ja niiden oheislaitteisiin. Metallitulostuksen kehitysvauhti on kova, jo ajan tasalla pysyminen vaatii voimavaroja. Kehityksestä pääsee osalliseksi myös pienemmillä ja ennakoitavimmilla panostuksilla. Siinä olemassa olevan osaamisen hyödyntäminen on usein oiva ratkaisu.
Delva tarjoaa kumppanuutta, joka taipuu asiakkaan tarpeisiin. Tarpeet voivat olla pitkälle menevää kehityskumppanuutta, uuden luomista ja osaamisen rakentamista, puhdasta tulostuskapasiteettia tai jotain siltä väliltä. Yhteistyön tasosta päättää asiakas itse. Delvalla metallitulostus on innoituksen lähde ja mahdollisuuksien meri. ”Me opimme ja opetamme, me kehitämme ja tulostamme. Tarjoamme Suomen laajimman materiaalivalikoiman metallitulostuksessa Inconelista titaaniin ja työkaluteräksestä kupariin. Kaiken teemme teollisuutta tukevalla asenteella ja osaamisella. Tule siis ja haasta meidät. Me tulostamme kappaleen kuin kappaleen*) *)järjen rajoissa, tietenkin. ”.
