Mitkä ovat 3D-tulostuksen uudet ulottuvuudet?

Innovaatiot ja uudet teknologiat

Ainetta lisäävä valmistus (additive manufacturing, AM), jonka moni tuntee 3D-tulostuksen nimellä, on jo runsaan vuosikymmenen verran ollut arkkitehdeille tärkeä apuväline. Suunnitelmia on pystytty esittämään sen avulla kouriintuntuvassa muodossa ja ratkaisuja on voitu työstää suhteellisen edullisin kustannuksin. Suunnitelmia voidaan esittää visuaalisesti kätevässä muodossa ja muokata rajoituksetta. Myös konepajat ja eri alojen T&K-tiimit ovat alkaneet hyödyntää 3D-tulostuksen mahdollisuuksia niin luovien prosessien ja testauksen kuin tuotannon tehostamisessa. Muodoiltaan tähän asti mahdottomia kappaleita voidaan nyt tulostaa tehokkaasti ja taloudellisesti materiaaleista, joita ei aiemmin ole voitu työstää. Teknologia määrittelee uudelleen mahdollisen ja mahdottoman rajoja ja antaa luoville tekijöille uusia innostavia mahdollisuuksia siirtää mahdollisuuksien rajoja.

Nopeasti ja helposti uusia tuoteversioita

Ainetta lisäävä valmistus on omimmillaan silloin, kun käsillä oleva sovellus törmää perinteisten valmistusmenetelmien rajoituksiin. Teknologia tuo mukanaan uudenlaista suunnittelu- ja valmistusajattelua. Suoraan digitaaliseen suunnitteluprosessiin integroitu valmistus ei ainoastaan tuota hienopiirteisempiä ja helpommin digitaalisesti muokattavia tuotteita vaan myös uusia ratkaisuja ongelmiin. Ongelmien ratkaisuun ja innovointiin on tarjolla uudenlaista tietoa ja apua. Suunnittelulähtöisellä valmistusprosessilla pystytään toteuttamaan erittäin vaativia rakenteita, jotka ovat tavanomaisia prosesseja kevyempiä, vakaampia ja kustannustehokkaampia. Suunnitteluun liittyvät rajat häviävät, ja uusien toiminnallisten ominaisuuksien integrointi tuotteeseen on merkittävästi aiempaa helpompaa.

Ennennäkemätöntä räätälöitävyyttä

Jokaisessa kolikossa on kaksi puolta. Niin myös lisäävässä valmistuksessa, nimenomaan prosessin räätälöimisen kannalta. Koska lisäävässä valmistuksessa ei tarvita kalliita, isotöisiä tai pitkiä toimitusaikoja vaativia työkaluja tai muotteja, tuotteita on helppo muuttaa ja prototyyppejä voidaan valmistaa nopeasti ja helposti. Tuotantosarjojen minimikoot eivät sido innovatiivista teknologiaa. Jokainen tuoteominaisuus voidaan räätälöidä digitaalisesti ja valmistaa kustannustehokkaasti pieninäkin sarjoina tai jopa yksittäiskappaleina. Lisäävä valmistus on siis yhtäältä tuotesuunnittelun kokonaisprosessin työkalu, mutta toisaalta se tarjoaa myös yrityksille mahdollisuuksia innovatiiviseen suunnitteluun: tuote voidaan suunnitella ja myös valmistaa helposti sarjana heti kun prototyyppi on saatu testatuksi. Suunnittelua on helppo räätälöidä eikä tuotemuutoksiin hukkaannu samalla tavoin resursseja kuin perinteisissä menetelmissä. Myös riippuvuus pitkistä ja kalliista tuotantolinjoista on historiaa.

Yhteenveto

Lisäävä valmistus on perinteisesti ollut arkkitehtien suosima työkalu. Nykyään AM nivoutuu saumattomasti tämän päivän valmistusekosysteemeihin ja avaa uusia mahdollisuuksia suunnitteluratkaisujen optimointiin, prototyyppien valmistukseen ja varsinaiseen tuotantoon. Laajamittainen teollinen 3D-tulostus ei ole enää mikään tulevaisuuden visio. Innovatiivisimmat yritykset ovat jo osoittaneet, miten lisäävä valmistus on koko pelikenttää mullistava uudistus. Space-X:n vallankumoukselliset ratkaisut avaruusrakettien tuotannossa ovat jättäneet täysin varjoonsa perinteiset ja jäykemmät kilpailijat, kuten NASAn (Andreas Saar). Lisäävä valmistus ei ole ainoastaan uusi tapa ruokkia innovaatioita, vaan myös elintärkeä keino sopeutua ja pysyä kilpailukykyisenä kansainvälisillä markkinoilla.