Materiaalia lisäävä tekniikka

Ei ole mikään salaisuus, kun parannetaan hyvin tärkeitä tuotteen laatuun ja  kustannustehokkuuteen vaikuttavia tekijöitä, että toimittajan ja asiakkaan välinen yhteistyö on ratkaisevaa. Erityisesti kun on kyse uusista tuotantoprosesseista esimerkiksi FDM-tulostamisesta, joka perustuu pursotukseen metallilla.

FDM (Fused Deposition Modeling) on spesifinen materiaalia lisäävän valmistustekniikan muoto, joka soveltuu muun muassa prototyyppeihin ja pieniin tuotantomääriin. FDM eroaa muista tekniikoista siinä, että 3D-printteriä ei tarvitse sijoittaa suljettuun tilaan eikä se vaadi mitään erityisiä turvallisuustoimenpiteitä. Alunperin käytettiin kestomuovia FDM-tekniikan raaka-aineena, mutta nykyisin markkinoilla käytetään kehittyneempiä FDM-menetelmiä, jotka perustuvat metalleihin ja polymeereihin. Polymeereja tarvitaan vain tuotantoprosessissa, eikä se näy lopputuotteessa.

Täydellisesti tasapainossa

FDM-tekniikan tuotantoprosessi perustuu metallilla pursotukseen ja se sisältää kolme eri vaihetta. Varsinaisen tulostuksen jälkeen, printattu kappale upotetaan vettä sisältävään aineeseen, jotta liimajäämät huuhtoutuvat pois. Lopussa kappale lämpökäsitellään (sintraus), minkä aikana mahdolliset jäämät tulostusprosessista saadaan poistettua.

Sintrausprosessi vaatii täydellisesti tasapainotetun kaasulajin, joka sisältää vetyä (hapen poistoon) ja argonia (luo inertin ilmakehän). ”Eräs asiakkaistamme ilmaisi tarpeensa saada hyvin puhdasta kaasuseosta, jossa erityisesti vetysisältö pysyisi tiukoissa rajoissa.”, kertoo  Nadia Bakker, Offer Deployer Air Liquidelta Alankomaista.  ”Air Liquiden on mahdollista toimittaa tämän tyyppisiä kaasuseoksia, mutta ne ovat merkittävästi kalliimpia kaasuseoksia kuin sellaiset, jotka vaativat vähemmän tarkkuutta.”

Tällaisen kaasuseoksen kustannus on noin 175-250 euroa 50-litran kaasupullossa. Mikäli yritys, joka tulostaa koko ajan metallipursotuksella käyttää kaksi 50-litran kaasupulloa viikossa, kaasuseoksen kustannukset nousevat noin 350-500 euroon viikossa. Tämä on huomattava yksittäinen kustannus, jolla on merkittävä vaikutus kokonaiskustannuksiin.

Jopa 80% alhaisempi hinta

Nadia jatkaa: ”Tutkimme perusteellisesti asiakkaan vaatimukset. Huomasimme, että vedylle vaadittavat toleranssit olivat melko epätavallisia. Verrattuna referenssiin ylin toleranssitaso vedyn osalta oli 1 % seoksessa, kun taas alin toleranssitaso saattoi olla niinkin suuri kuin 20%. Koska juuri 1 % marginaali tekee seoksesta niin kalliin, päätimme uudelleen määritellä seoksen, jotta se sopisi Air Liquiden täyttöprosessiin. Tämän seurauksena pystyimme laskemaan myyntihintaa noin 80%.”

”Tämä ei ole hyvä asia vain yritykselle, joka käyttää tämän tyyppistä tulostinta, vaan myös tulostimen valmistajalle, koska se siten saa vahvemman markkina-aseman”, lisää Nadia. Uusi kaasuseos on jo saatavilla Alankomaissa ja Pohjoismaissa ja tulee vähitellen myös markkinoille muissa maissa.

Nopeammat toimitukset

”On itsestään selvää, että uusi kaasuseos on otettu markkinoilla vastaan innostuneena. Koska kaasuseos kehitettiin läheisessä yhteistyössä tulostinvalmistajan kanssa, voivat loppukäyttäjät olla varmoja siitä, että uusi seos ei riko takuuehtoja. Sitäpaitsi se on huomattavasti edullisempi ja se voidaan toimittaa paljon nopeammin kuin aikaisemmin”, jatkaa Nadia.

”Olemme hyvin tyytyväisiä siihen, että olemme voineet tarjota asiakkaillemme paremman ratkaisun, mikä oli perusteellisen työn, laajan tiedon ja hyvän yhteistyön ansiota. Luonnollisesti tutkimme edelleen hyvin mielellään, voimmeko auttaa parantamaan tai löytämään kustannustehokkaampia ratkaisuja myös muihin materiaalia lisääviin tekniikoihin. Olemme myös kehittäneet lukuisia koulutuksia yrityksille, jotka soveltavat materiaalia lisääviä valmistustekniikoita siitä, kuinka kaasuja käytetään turvallisella tavalla. Useimmiten yrityksillä on hyvin vähän kokemusta kaasuista, jolloin koulutus on hyvin tarpeellinen.”