Kolmiulotteinen tulostus mullistaa teollisuuden ja lääketieteen
VTT:llä on sekä metalli- että kipsiprintterit. Jälkimmäisellä voidaan tutkia, miten rasitus jakautuu metallikappaleessa. Punainen väri paljastaa heikon kohdan. Kuvassa on kartingautoon tulostetun vetorattaan osan kipsimalli. Kuva: Viestilehtien arkistoPöydällä seisoo yksinäinen shakkinappula. Kyseessä ei olekaan mikään tavallinen torni, sillä sen sisällä kiemurtelevat pikkiriikkiset kierreportaat kaiteineen päivineen. Yksityiskohdat näkee, kun kurkkaa katosta tai ampumaluukusta sisään.
Muovikappaleessa ei ole lainkaan saumoja, joten vain yksi valmistusmenetelmä on mahdollinen: 3D-tulostus.
Hämmästyttävän pikkutarkka shakkinappula on pientä siihen nähden, mitä 3D-tulostustekniikalla voidaan saavuttaa.
Johtava tutkija Pentti Eklund Teknologian tutkimuskeskus VTT:stä maalailee huikeita tulevaisuudennäkymiä. Kehitteillä on bioprinttereitä, joilla voidaan tulostaa jopa ihmisen elimiä. Kehitystyö on edennyt jo solujen tulostukseen.
Eklundin mukaan Yhdysvaltain armeija kehittelee elintulostimella varustettua kenttäsairaalaa.
Aalto-yliopisto on mukana EU-hankkeessa, jonka tavoitteena on tuottaa 3D-tekniikalla verisuonia keinoihoon. Pyrkimyksenä on korvata eläinkokeita sekä saada uusia keinoja ihovaurioiden hoitoon.
3D-tulostusta sovelletaan jo menestyksellä tekonivelten, proteesien ja kuulolaitteiden valmistuksessa sekä hammaslääketieteessä.
Suomi on jäänyt perässähiihtäjäksi 3D-tekniikan soveltamisessa, sillä printtereitä ei juuri hyödynnetä tuotannossa. Eklund tietää vain yhden yrityksen, joka tekee sitä suuressa mittakaavassa. Se on Kalevala Koru.
Tuskin ketään yllättää, että Kiinassa 3D-tulostuksen kimpussa häärätään tosissaan. Valtavaan maahan on perustettu tai perusteilla kymmenen 3D-printtauskeskusta. Eklund on myös kuullut talotehtaasta, joka tulostaa kymmenen taloa vuorokaudessa.
”En tosin tiedä, onko tieto uskottava.”
Voi olla, sillä myös Hollannissa printataan taloa. Myös Yhdysvalloissa haaveillaan 3D-tekniikan palauttavan teollisuutta heille.
Maailmalla autoja tehdään osin tulostamalla. Lentokoneteollisuus on laskenut säästävänsä polttoainekustannuksissa seuraavien 30 vuoden aikana 350 miljardia dollaria käyttämällä kevyempiä 3D-tulostettuja osia.
Eklundin mielestä jokaisen kunnan kannattaisi hankkia metalliprintteri asukkaiden yhteiseen käyttöön. Maanviljelijät voisivat käydä tulostamassa varaosia vaikkapa traktoriin. Myös käytettyjen autojen harrastajat ja rakentajat hyötyisivät printteristä.
”Varaosabisnes mullistuu, kun varastoja ei enää tarvita”, Eklund maalailee.
Toki vaivattomuuden kääntöpuolena ovat tekijänoikeus- ja vastuukysymykset: ”Jos printtaat kappaleen netistä löytyneen kuvan perusteella ja jotain tapahtuu, niin kuka on vastuussa?”
Käytännössä homma toimii niin, että esine skannataan tietokoneelle, jonka jälkeen sen voi tulostaa halutusta materiaalista. Metalli syötetään jauheena tulostimeen, joka sulattaa sen laserilla. Kappale alkaa rakentua alhaalta ylös.
3D-tulostuksen juju on se, ettei muutosten tekeminen kappaleisiin maksa juuri mitään.
Metalliprintterit ovat toistaiseksi arvokkaita. VTT on maksanut omastaan satojatuhansia euroja. Sen sijaan pienen muoviprintterin saa kotiin noin 1 500 eurolla ja itse koottavan netistä vielä huomattavasti halvemmalla.
Suomessa toimii yksi muovitulostimien valmistaja, Minifactory Seinäjoella.
”Kotiprintterillä on tulostettu esimerkiksi silmälasien sankoja”, Eklund toteaa.
Minifactoryn nettisivuilta selviää, että jotkut koulut ovat hankkineet 3D-tulostimen opetuskäyttöön. Se on avuksi muun muassa matematiikassa, kemiassa, fysiikassa ja tietotekniikassa.
VTT:ssä tutkitaan 3D-tulostuksen käyttömahdollisuuksia teollisuudessa. Osia printataan asiakasyrityksille testattavaksi, jotta selviää, mihin kaikkeen tekniikkaa voidaan hyödyntää. Tarkoitus on myös lisätä ymmärrystä uutta tekniikkaa kohtaan.
Toivotaan, että ymmärrystä alkaa löytyä, jotta muu maailma ei laukkaa ohitsemme.
KATJA LAMMINEN
Artikkelin aiheet- Osaston luetuimmat
