Teksti: Karita Silén, kuvat: Ajatec Oy

Tämän päivän piensarjatuotannossa on tärkeämpää se, minkä kokoisia ja muotoisia kappaleita valmistetaan – ei niinkään kappalesarjan suuruus. Myös materiaalivalikoima kehittyy ja laajenee koko ajan. Uusimpia valtauksia on siirtyminen kohti polyolefiineja, kuten polyropeeni (PP).

Materiaalivalikoiman laajentuessa polyamidien ulkopuolelle – aiemmin ”printattavat” olivat miltei yksinomaan erityyppisiä polyamideja joko pulveri tai lankapohjaisina toimitettuina, niin myös menetelmät kehittyvä koko ajan. Ja kun mennään tuotantopuolelle, niin laatu ja standardointi muuttuvat tärkeimmiksi. Myös materiaalien lisäaineistus – mm. paloluokiteltujen tuleminen markkinoille – on kasvava trendi.

Uudet materiaalit ovat lähempänä kuin koskaan aiemmin.

Dan Björklöf, Ajatec Oy

SLS vai MJF?

Nämä menetelmät alkavat olla tuttuja suomalaisessa teollisuudessa. Meistä varmaan jokainen on nähnyt PA-pulverista valmistettuja, toistensa sisällä olevia palloja, shakkinappuloita, jne. Ts. sellaisia, joita periteisin muovi- tai konepajamenetelmin ei ole voinut valmistaa. Ensimmäiset koneet ilmestyivät maahamme jo pari vuosikymmentä sitten niin ko. teknologiaan erikoistuneisiin yrityksiin, mutta myös muoviyrityksiin. Teknologia oli SLS (Selective Laser Sintering), jota alkuun kutsuttiin nimellä pikamallinnus tai -valmistus.

Nykyään toiminnot valmistavissa yrityksissä ovat kehittyneet teknologian suhteen ja laajentuneet tuotantomääriltään, jolloin puhutaan piensarjatuotannosta, Nyt sarjat ovat kasvaneet aina 1.000 kappaleen tuotantoon saakka. Kun tuotteiden muoto ja reviisio usein muuttuu, niin näihin muutoksiin pitää myös valmistustekniikan olla valmiina. Joustavuutta pitää olla.

Uudempana markkinoille tuotu teknologia MJF (Multi Jet Fusion) on menetelmä, jonka Hewlett-Packard (HP) toi markkinoille 2016. Se käyttää partikkelien yhteenliittämisessä IR-energiaa rakentaessaan noin 0,080 mm:n korkuisia kerroksia. Raaka-aine on PA.

SLS vs. MJF: Yhtäläisyyksiä, mutta myös eroja

Ominaisuuksissa näillä valmistusmenetelmillä valmistetuissa kappaleissa on tiettyjä eroja.

• tulostustapa erilainen
• pinnanlaatu vertailukelpoinen
• hinta sama
• MJF: paksummat seinämät (t>3 mm), tiivis, luja
• SLS: joustavampi, huokoisempi, tarkat toleranssit
• tuotannossa:
  • SLS: ajetaan väärinpäin
  • MJF: ajetaan oikeinpäin

DLP

Piensarjatuotanto – pikavalmistus, additive manufacturing – hakee muiden tuotantomenetelmien tapaan uusia lähestymisiä. Yksi näistä on DLP (Digital Light Processing), joka tarjoaa

• pienet ja tarkat osat, mitat kohdillaan
• kerrospaksuudet 0,100 mm – 0,500 mm
• paremman kestävyyden
• monipuolinen materiaalivalikoima
• nopeat materiaalivaihdot tuotantoprosessin aikana
• erinomainen tuotannon ja tuotteiden laatu, Six Sima-toistettavuus

Menetelmälle tyypillistä on myös raaka-aineen nestemäisyys ja UV-kovettuvuus, mikä tekee menetelmästä ainakin tietyiltä osin ylivoimaisen pulveripohjaisiin menetelmiin verrattuna.

AJATEC OY, SUOMALAISEN PIENSARJATUOTANNON KÄRJESSÄ

Ruskolainen Ajatec Oy on panostanut – monien muiden asioiden ohella – myös ko. DLP-teknologiaan ja 3D Systemsin toimittamiin Figure 4-koneisiin. Toistaseksi materiaaleja, jotka ovat UV-kovettuvia hartseja saa mustana ja valkoisena. Työn tuloksena yrityksestä on tullut Suomen suurin piensarjavalmistaja.

Sen valmistusmenetelmien valikoimaan kuuluvat lisäksi SLA-, SLS- ja MJF-menetelmät, ja niissä useita eri materiaalimahdollisuuksia.

Yritys profiloituu asaikkaittensa piensarjavalmistajana, mutta myös prototyyppien valmistajana. Yritys on panostanut mm. MJF- ja DLP-tuotatokapasiteettinsa kasvattamiseen. Se on niin ikään parantanut tulosteidensa viimestelyä, myös SLS-tekniikkaan on tehty investointipäätöksiä. Odottamassa asennusta tehtaalla oli uusi ”jääkaapinkokoinen” laitteisto.

Teknnikan ja laitteiston ohella yritys panostaa omaan osaamiseensa. Niin kuin Dan Björlöf asian kiteyttää:

Teemme kaiken 3D-tulostuksen itse, ostopalveluina ostamme muottien koneistuksen.

Dan Björklöf, Ajatec Oy