3D-tulostuksesta on muodostunut varteen otettava tuotteiden valmistustekniikka muiden tekniikoiden joukkoon. Varsinkin monimutkaiset kappaleet saadaan valmistettua nopeasti ja kustannustehokkaasti verrattuna vanhempiin tapoihin, kuten valamiseen.
3D-tulostimia voi hintansa puolesta jo ostaa kotikäyttöön ja tulostusjälkikin on kunnollista. Tulostimeen ostetaan sopivaa tulostusmateriaalia, eli jotain muovilaatua, joka kuumennettuna ohjataan suuttimen läpi tulostustasolle kerroksittain. Eli kappale tulostetaan kerros kerrokselta. Lopputuloksena saadaan tulostettu muoviesine.
Entäpä jos haluaakin tulostaa metalliesineen?
Muovi sulaa alhaisimmissa lämpötiloissa kuin metalli. Pystyykö 3D-tulostimen suutin tulostamaan metallia ja kuinka se kestää korkeimpia lämpötiloja? Voiko metalliesineen tulostaa kotikäyttöön tarkoitetulla tulostimella? Olisihan se kivaa pystyä tulostamaan juuri se ruuvi tai mutteri, jota tarvitaan. Varsinkin silloin kun rautakauppaan on pitkä matka tai se ei ole auki. Ei muuta kun tutkimaan, mistä löytyisi sopiva tulostin.Varsin pian kuitenkin huomaa, että metallitulostus ei olekaan aivan samanlaista kuin muovilla tulostaminen. Hinnat metallitulostimelle, jolla saadaan kunnollista jälkeä, ovat 100.000 – 500.000 $ välillä. Eli nämä eivät ole joka kodin leluja. Lisäksi kun tarkemmin perehtyy metallitulostimiin, niin selviää, että niiden tekniikka on erilaista kuin muovitulostimien.
Yleisin tapa on käyttää metallijauhepetiä. Tässä tekniikassa metallijauhekerros on levitetty tulostusalueelle, ja laser sulattaa jauheen yhteen halutuissa kohdissa. Näin muodostetaan tulostettavan kappaleen yksi kerros. Kun kerros on tulostettu, sen päälle levitetään uusi kerros metallijauhetta, joka taas sulatetaan laserilla. Näin kappale tulostetaan kerros kerrokselta.
Toinen tapa on käyttää sideainetta. Myös tässä käytetään metallijauhepetiä. Sideaine suihkutetaan kerros kerrokselta halutulla tavalla. Tämän jälkeen sideaineen kovettama metallijauhe-esine laitetaan uuniin. Esineen tulostaminen siis muistuttaa sintraamista. Kolmas tapa on itse asiassa käyttää suutinta. Siinä metallijauhe ruiskutetaan haluttuun kohtaan suuttimella ja kovetaan laserilla.
Ei siis näytä kovin lupaavalta, että alkaa tulostaa metalliesineitä kotona, mutta katsotaan vielä, jos kumminkin löytyisi jokin jo olemassa oleva kohtuuhintainen 3D-tulostin metalliesineiden tekoon. Ja eikös vain, löytyihän pari ratkaisua, joista voisi olla johonkin. Ensimmäinen niistä on muunnelma aihiokappaleen kuumentamisesta eli vastaa sintraamista. Metallipastaa, jossa on siis sideainetta, ruiskutetaan suuttimella tulostusalueelle kerros kerrokselta. Tämän jälkeen esine kuumennetaan. Hintaa tällekin kertynee ainakin muutama kymppitonni ja tekniikka on vielä protoasteella, vaikka toimiikin. Toinen on taas hintansa puolesta ok, vain alle 2000 $. Tämä on yliopistotutkijoiden rakentama edullinen avointa koodia hyödyntävä metalli-3D-tulostin. Tässä hyödynnetään kaasuhitsauslaitetta, kuten MIG-hitsauslaitetta. Kappale siis hitsataan kerros kerrokselta valmiiksi. Toimii. Metallinen esine saadaan tehtyä, mutta työn jälki ei ole niin viimeistellyn näköinen. Näyttää kuin kyläseppä olisi tehnyt esineen. Ei tämäkään ole ehkä niin sopiva kotikäyttöön, varsinkin kun on huolehdittava riittävästä ilmastoinnista ja paloturvallisuudesta.
Metalliesineen tulostaminen on kyllä siis mahdollista, jopa kotikäytössä, mutta kappaleen laatu tai hinta ei välttämättä vastaa kriteereitä. Metalliesineen tulostaminen on siis viisainta jättää ammattilaisille. 3D-tulospalvelut ovat netissä vain klikkauksen päässä.
Kirjoittaja työskentelee Berggrenillä eurooppapatenttiasiamiehenä. Lue lisää Timon ajatuksia siitä, miten tekoäly ja 3D-tulostus muuttavat patenttimaailmaa täältä.
Lue lisää Berggrenin 3D-tulostuksen IPR-asiantuntijoista täältä.
