Keraamien tulostus sideaineen suihkutus -menetelmällä

Tampereen yliopisto on panostanut jo vuosia keraamien 3D-tulostukseen. Noin viisi vuotta sitten tulostus aloitettiin valokovetus altaassa -menetelmällä. Nyt Pirkanmaan maakuntahallitus on suunnannut rahoitusta Tampereen korkeakoulusäätiön kahdelle hankkeelle, jotka laajentavat keraamien 3D-tulotusmahdollisuuksia. Investointi keraamien tulostuksen sideaineen suihkutus -menetelmään ja Keraamien tulostus -hankkeet limittyvät toisiinsa ja ne saavat Euroopan aluekehitysrahaston ja valtion rahoitusta. Hankkeet kestävät vuoden 2023 huhtikuun loppuun.

Uutta teknologiaa otetaan käyttöön yhdessä yritysten kanssa siten, että sideaineen suihkutus -menetelmään perustuva tulostusteknologia saadaan nopeasti tutuksi ja käyttöön keraamisten 3D-kappaleiden valmistuksessa. Uudella laitteella voidaan demonstroida teknisesti uusia materiaaleja ja rakenteita. Ideoiden teollisen tuotannon testaus mahdollistuu.

Hanke tukee maakuntaohjelman ja älykkään erikoistumisen strategian tavoitteita.

Se täydentää aiemmin toteutettuja 3D-tulostukseen liittyviä hankkeita, joissa tulostusteknologioita on jo tehty yrityksille tunnetuksi, liiketaloudellinen näkökulma mukaan lukien.

Hanke liittyy myös Pirkanmaan valmistavan teollisuuden ekosysteemi -kokonaisuuteen (SIX), vaikka kyse onkin hyvin spesifistä tiettyyn tulostusmenetelmään keskittyvästä hankkeesta.

Polymeerien ja erityisesti metallien 3D-tulostus on lisääntynyt voimakkaasti viime vuosina. Teknologia on mahdollistanut muotoilun vapauden ja lisännyt mahdollisuuksia suunnitella kappaleet toiminnallisuuden ei niinkään valmistettavuuden mukaan. Samalla teknologian tuottavuus on parantunut ja se on entistä kilpailukykyisempi perinteisiin tuotantomenetelmiin nähden jopa sarjatuotannossa. Keraamien 3D-tulostukselle on nähtävissä samanlainen kehityspolku kuin metallien 3D-tulostuksellakin. 3D-tulostettujen keraamikappaleiden  valmistukseen on jo tarjolla paljon erilaisia laitteita, mutta keraamisten raaka-aineiden erityisominaisuudet ja tulostusten jälkeiset käsittelyt tekevät kappaleiden valmistuksen haasteellisemmaksi kuin polymeeri- ja metallimateriaaleilla. Hankkeessa otetaan käyttöön uutta teknologiaa yhdessä yritysten kanssa siten, että sideaineen suihkutus -menetelmään perustuva tulostusteknologia saadaan nopeasti tutuksi ja käyttöön keraamisten 3D-kappaleiden valmistuksessa.

Tavoitteena on ottaa keraamien sideaineen suihkutus -menetelmä käyttöön mahdollisimman nopeasti yhdessä yritysten kanssa. Hankkeen avulla teollisuuden valmiudet paranevat suunnitella, valmistaa ja käyttää 3D-tulostettuja keraamikappaleita. Hankkeessa tavoitellaan yhteistyötä 20 yrityksen kanssa.

Hankkeen web-sivut ovat Keraamien 3D-tulostus | Tampereen korkeakouluyhteisö (tuni.fi).

Hankkeessa otetaan yritykset mukaan konkreettiseen tekemiseen mahdollisimman aikaisessa vaiheessa ja siten yritysten kanssa ehditään käymään hankkeen aikana useita nopeiden kokeilujen kierroksia. Näiden tekemisten kautta voidaan asioita yleistää työpajoissa sellaisillekin yrityksille, jotka eivät ehdi tai halua osallistua laitteiston parissa työskentelyyn.  Monesti hankkeissa konkreettinen tekeminen jää valitettavan usein hankkeen loppuun ja siten yritysten tietämys laitteiden mahdollisuuksista jää ohueksi. Näissä hankkeissa tätä toimintatapaa muutetaan.

Hankkeessa yritysten tietämys ja kokemukset lisääntyvät keraamien tulostuksesta sideaineen suihkutus -menetelmästä. Ne pystyvät hankkeen aikana ja sen jälkeen arvioimaan realistisesti keraamitulosteiden käyttämistä tuotteissaan. Hankkeen aikana tulostetaan suuri määrä piirteitä (kappaleissa olevia yksityiskohtia), jotka ovat yleisiä, mutta ovat sovellettavissa yritysten tuotteisiin. Näiden piirteiden tekemisistä ja niiden teknisistä yksityiskohdista kootaan työpajoihin esityksiä.

Pirkanmaan liitto