Uskomaton 3D-tulostus Teknologian Kehityst

Tulostus on mukavaa puuhaa. Kuulun siihen kansakuntaan joka arvostaa edelleen paperilla olevaa kirjoitusta päätettä enemmän. On mukavaa saada laitteesta ulos sellaista, jonka on itse tehnyt – oli se sitten dokkari tai juliste. Kolmiulotteinen tulostus vie tämän prosessin vielä askeleen pidemmälle: sen sijaan, että tulostaisit johonkin, pääsetkin tulostamaan konkreettisesti jotakin. Tässä on näiden, perustulostamisen ja 3D-tulostamisen merkittävin ero.

3D-tulostin mahdollistaa virtuaalisesti suunnitellun mallin (esimerkiksi AutoCAD-ohjelmalla luodun) tuotteistamisen fyysiseksi esineeksi. Luovuutesi siis kirjaimellisesti herää henkiin! Teollisuudessa ja ammattikäytössä näitä laitteita on käytetty jo jonkin aikaa, mutta nyt niitä voivat hankkia myös peruskuluttajat. Se toki maksaa, mutta kun kyse on luovuudestasi niin who cares?

Kolmiulotteista tulostamista

Kolmiulotteisessa tulostuksessa on siis kyse digitaalisen mallin viemisestä fyysiseksi objektiksi. Mallina voi käyttää mitä tahansa verkosta löytyvää 3D-mallia tai piirtää sen itse CAD-ohjelmalla. Myös jo olemassa olevan esineen 3D-skannaaminen on mahdollista. Valmis malli viedään sitten tulostusohjelmaan ja käyttäjä voi valita tulostettavan esineen mitat ja käännellä sen haluamaansa asentoon. Lopuksi valitaan käytettävä materiaali ja tulostettavan esineen väri – lopun hoitaakin sitten itse 3D-tulostin!

Blender on suosittu ilmainen avoimen lähdekoodin 3D-mallinnusohjelma

Vaikka 3D-tulostus kuulostaakin varmasti monien korviin hyvin haastavalta, ei se oikeastaan ole käyttäjän kannalta juuri yhtään sen vaikeampaa kuin perinteinenkään tulostus. Käyttäjälle vaikeimmaksi kohdaksi muodostuu varmasti itse mallin suunnittelu CAD-ohjelmalla. Se on varsin työläs, pikkutarkka ja pitkäveteinen prosessi ja sitä enemmän aikaa se vaatii, mitä monimutkaisemmasta esineestä on kysymys. Onneksi netti on pullollaan myös valmiita malleja – yksi hyvä paikka etsiä niitä on esimerkiksi Thingiverse.

Muuten 3D-tulostus on yhtä jouhevaa kuin tavallinenkin printtaus: varmistaa vain, että materiaaleja on tulostusta varten riittävästi ja että malli on skaalattu oikeisiin mittasuhteisiin. Hyvin samanlainen homma kuin tekstiä paperille sommittelisi!

Näin se toimii!

3D-tulostin pystyy tulostamaan kolmiulotteisen objektin esimerkiksi CAD-tiedoston pohjalta. Tulostusmateriaalina voidaan käyttää vaikka muovia, metallia, keraamia tai lasia. Tulostusmateriaali johdetaan yleensä nauhana tai jauheena omista kaseteistaan tulostuspäähän. Tämän jälkeen tulostuspää sulattaa tai liuottaa nesteeseen tulostusmateriaalin ja suihkuttaa liukenevan materiaalin tulostusalustalle – materiaali kovettuu ohuina kerroksina haluttuun kohtaan. Objekti muodostuu näin useista eri kerroksista.

Kolmiulotteisella tulostuksella on mahdollista tulostaa konkreettisia esineitä – vaikka shakkinappuloita! Kuva otettu Roboxin nettisivujen galleriasta.

3D-tulostustekniikat voidaan jakaa kahteen ryhmään valmistusmenetelmän mukaisesti: valikoituun lasersintraukseen ja laminointiin. Kotikäyttöön suunnitellut tulostimet käyttävät jälkimmäistä.

Kolmiulotteisten kappaleiden tulostus on yleensä hyvin aikaavievää – pieniinkin esineisiin voi kulua helposti tunteja. Päiviä kestävät tulostusurakat eivät ole yhtään harvinaisia tällä saralla.

Koska kuva kertoo enemmän kuin tuhat sanaa ja video varmasti vielä enemmän, tässä Savon Sanomien/STT:n videoesittely koko prosessista.

3D-tulostinta on yleensä käytetty jonkin tuotteen prototyypin esittelyyn, mutta sillä voi valmistaa myös lopullisia tuotteita (vaatteita, jalkineita, rakennuksia jne.). 3D-tulostuksen uskotaankin mullistavan koko teollisen kehityksen. Koska kolmiulotteisessa tulostuksessa ei itsessään ole mitään rajoitteita, voidaan sillä käytännössä tulostaa ihan mitä tahansa – kunhan vain tarvittavat materiaalit löytyvät ja laite on tarpeeksi iso. 3D-tulostus mahdollistaa myös saman tuotteen rajattoman kopioinnin – aivan kuin digitaalisessa maailmassa copy + paste.

Mielenkiintoisinta tässä kaikessa on kuitenkin se, että periaatteessa 3D-tulostin voisi valmistaa 3D-tulostimia. Machines making machines, muistaako joku tämän lauseen? No, siitä on nyt tulossa totista totta!

Mitä kaikkea sillä voi tehdä?

Kuka sitten oikein tarvitsee 3D-tulostinta, vai onko tämä taas sellainen vehje jolle ei oikeasti ole mitään käyttöä mutta se on kuitenkin saatava? Kotikäyttöä ajatellen käyttötarpeet ovat toki varsin rajalliset, mutta ammattikäytössä ei tälle tekniikalle tunneta rajoja!

Jos annetaan ympäripyöreä vastaus otsikon kysymykseen, niin melkeinpä mitä vain! Mitä vain ikinä keksit materiaalivaihtoehtojen ja tulosteen maksimikoon rajoissa! Tämä on niitä juttuja, joissa henkilön luovuus ja mielikuvitus määrittelee pitkälti kuinka monipuolisesta laitteesta on kysymys. Tällaisella laitteella voi tulostaa esimerkiksi koristeita ja siitä voi olla yllättävääkin hyötyä arjen pikkupulmien ratkaisussa.

Yksi esimerkkki tällaiseen alla olevalla MiniFactoryn esittelyvideolla: 

Kotimaisen MiniFactoryn sivuilla on muutenkin hyvin havainnollistettu, mitä kaikkea 3D-tulostin voi saada aikaan. Alla kuvakaappauksia heidän sivujensa esimerkeistä.

Kuten kerrottua, vain taivas on rajana tulostusmahdollisuuksille. Tulosteet voivat olla koriste-esineitä, työkaluja, apuvälineitä, leluja, koruja tai mitä tahansa huvia tai hyötyä. Tulosta pienoismalleja sinua kiinnostavista asioista tai vaikkapa omat shakkinappulasi. Vaihtoehtoja on rajattomasti!

Ongelmanratkaisun tulevaisuus: tulosta ratkaisu!

Mitä Sinä keksisit tällaisella laitteella?

Vain hinta, tulosteen koko ja materiaali voivat olla este

3D-tulostimet maksavat vielä maltaita – kuten mikä tahansa uusi tekniikka. Esimerkiksi kotimaisen MiniFactoryn 3D-tulostin maksaa 1590 euroa, Roboxin kotikäyttöön tarkoitettu mallikin 800 euroa. Tähän päälle vielä tietysti materiaalihankinnat, 3D-mallinnusohjelmat sekä kaikki se työ ja aika, mikä suunnitteluun ja toteuttamiseen menee. Ei välttämättä mikään herkkähermoisten homma!

Kotikäyttöön ja ammatilliseen yksityiskäyttöön suunnitellut laitteet eivät myöskään osaa välttämättä käsitellä kaikkia niitä materiaaleja, joita lopputulos vaatisi. Tai kohde on liian suuri tulostettavaksi näissä olosuhteissa. Olet todennäköisesti kuullut uutisissa esimerkiksi tulostetuista taloista, avaruusraketeista sekä keinoelimistä, mutta tällaisesta tieteisfantasiasta on turha näillä(kään) laitteilla haaveilla. Kuitenkin tästä huolimatta laitteet kuten MiniFactory ja Robox ovat merkittävä kehitysaskel kolmiulotteisen tulostamisen saralla tuoda jälleen yksi hyvin kehittynyt tekniikka kaikkien siitä kiinnostuneiden saataville.

Itse kun pienenä rakenteli muovailuvahoilla niin tulevaisuuden toivomme leikkivät 3D-tulostimella ja tulostavat itse lelunsa. Tavallaan aika mahtavaa, eikö.

Mistä niitä saa?

3D-tulostimia valmistavat esimerkiksi MiniFactory, Robox, LeapFrog ja ZMorph. Kyseisten valmistajien ja muiden tuotteita on tilattavissa myös paikoista kuten Verkkokauppa.com ja Tulostintavaratalo. Hinnat ovat lähes poikkeuksetta nelinumeroisia, joten jokapojan (tai tytön) laitteesta ei ole kysymys!

Useissa paikoissa on myös mahdollista kokeilla 3D-tulostinta itse. MBnet on koonnut hyvän lista tällaisista paikoista.

MiniFactorylla on myös oma oppimisympäristönsä 3D-tulostukseen tutustumiseen – nimeltään Kampus. Kampus-jäsenyys kuuluu MiniFactoryn aloituspaketin hintaan, joka on siis 1590 euroa.

3D-tulostus tulee hyvin todennäköisesti yleistymään lähitulevaisuudessa runsaasti. Ensin on kuitenkin odoteltava tietoisuuden lisääntymisestä sekä kustannusten laskua. Myös tekniikan ja laitteiden yleistyminen itsessään alentaa kustannuksia, joten en pidä yhtään mahdottomana ajatuksena että muutaman vuoden päästä 3D-tulostus on tulostusfirmojen palvelu siinä missä tavallinen mustesuihku ja laserkin.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *