3D-tulostuksella suorituskykyisempiä ja kevyitä metalliosia kustannustehokkaasti

AM-teknologia avaa materiaalitekniikalle uusia liiketoimintamahdollisuuksia nopeuttaen suunnittelua ja valmistusta. Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy ja Nurmi Cylinders Oy kehittivät yhdessä kustannustehokkaan, 3D-tulostetun, 66 % alkuperäistä osaa kevyemmän ja toimintavarman hydraulisen venttiililohkon. Osa on ensiesittelyssä ja reaaliaikaisessa 3D-etätulostuksessa Alihankinta 2015 –messuilla Tampereella 15.9. osastolla E210.

3D-tulostus eli materiaalia lisäävä valmistus eli AM-teknologia (Additive manufacturing), mahdollistaa lähes minkä tahansa muodon tuottamisen ilman perinteisten valmistustapojen asettamia rajoituksia. VTT:n käyttämillä kustannustehokkailla AM-valmistus- ja suunnitteluteknologioilla perinteisiä prosesseja on optimoitu, automatisoitu ja nopeutettu vähentäen suunnittelukierroksia. Myös eri materiaaleja ja materiaaleista valmistettuja komponentteja voidaan simuloida ennen 3D-valmistusta. Teknologia mahdollistaa myös pienten yksilöllisten sarjojen tuottamisen.

VTT:n ja Nurmi Cylinders Oy:n yhdessä kehittämän uuden, metallisen venttiililohkon kaikki muodot ovat optimoituja jo suunnitteluvaiheessa. Lopputuloksena on 66 % kevyempi ja pienempi venttiililohko, joka säästää tilaa ja materiaalia. Perinteisillä menetelmillä valmistettaessa lohkoon porattaisiin suoria, valmistusprosessista johtuvia ylimääräisiä porauksia. AM-menetelmässä ei tarvita ylimääräisiä porauksia, mikä takaa sen, ettei komponenttiin synny potentiaalisia vuotokohtia. Muotoilulla saadaan aikaan parempi nesteen virtaus hydraulisen osan sisällä. Valmiilla venttiililohkolla ohjataan hydraulisylinteriä, joka liikkuu nesteen virtauksen mukaan. Osia käytetään esimerkiksi nosturissa.

”Metallien 3D-tulostus laserilla on Suomessa melko uutta. Jauhe levitetään kerros kerrokselta ja valikoidusti sulatetaan halutut kohdat. Tulossa on uusia ja ainutlaatuisia materiaaleja, joilla saadaan aikaiseksi uusia ominaisuuksia ja designia, joita ei ole vielä kaupallisilla markkinoilla. Olemme selvittäneet valmistuskustannuksia ja löytäneet kustannussäästöjä. Menetelmä mahdollistaa tulevaisuudessa lähes vapaan suunnittelun, koska valmistusmenetelmä ei juurikaan aseta rajoitteita osan muodoille”, kertoo VTT:n erikoistutkija Petri Laakso.

VTT käynnisti yhdessä yritysten kanssa kaksivuotisen hankkeen marraskuussa 2014, jonka päätavoitteena on synnyttää Suomeen uutta liiketoimintaa. Hankekokonaisuus muodostuu yritysten omista projekteista, VTT:n tutkimushankkeesta, johon myös yritykset osallistuvat. Kokonaisbudjetti on kolme miljoonaa euroa, jonka rahoittavat Tekes, osallistuvat yritykset ja VTT. Hanke on osa VTT:n For Industry –kärkiohjelmaa ja VTT:n pk-yrityksille suunnattuja pk-projektilähtöjä.

VTT esittelee 3D-etätulostusta tiistaina 15.9. Alihankinta 2015 –messuilla Tampereen Messu- ja Urheilukeskuksen osastolla E210. Päivän aikana VTT:n erikoistutkija Petri Laakso etäohjaa Nurmi Cylinders Oy:n venttiililohkon 3D-valmistusta Tampereen ja Espoon välillä. Hydraulinen venttiililohko 3D-tulostuu päivän aikana Espooseen. Valmistusta pääsee seuraamaan reaaliaikaisesti näytöltä messuilla. Messuilla on myös nähtävillä ensiesittelyssä valmis 3D-tulostettu venttiililohko.

Mediamateriaalia:
kuva: venttiililohko, jonka korkeus noin 5 cm.
http://www.vtt.fi/img/topovalve-3.jpg

Lisätietoja:

VTT Oy
Petri Laakso, erikoistutkija
Puh. 0405445646, petri.laakso@vtt.fi
www.vtt.fi

Nurmi Cylinders Oy
Juha Elonen, teknologiajohtaja
Puh. 0443031353, juha.elonen@nurmi.fi
www.nurmi.fi

VTT:n For Industry – Kilpailukykyä Suomen valmistavalle teollisuudelle –kärkihanke:
http://www.vtt.fi/vaikuttavuus/tutkimus-ja-innovaatiostrategia/innovaatio-ja-kärkiohjelmat/for-industry-kilpailukykyä-suomen-valmistavalle-teollisuudelle

VTT:n pk-yrityksille suunnatut Pk-projektilähdöt – tule mukaan verkottumaan:
http://www.vtt.fi/palvelut/palvelut-pk-yrityksille/pk-projektil%C3%A4hd%C3%B6t

Lisätietoja VTT:stä:

Olli Ernvall
Viestintäjohtaja
puh. 040 840 0288
olli.ernvall@vtt.fi
www.vtt.fi

Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy on Pohjoismaiden johtava tutkimus- ja teknologiayhtiö. Tuotamme tutkimuksen ja tiedon kautta asiantuntijapalveluja kotimaisille ja kansainvälisille asiakkaillemme ja kumppaneillemme, liike-elämälle ja julkiselle sektorille. Käytämme 4 miljoonaa tuntia vuodessa aivovoimaa teknologisten edistysaskelien kehittämiseen.