Avainsana-arkisto: 3D-tulostus

Komponentteja Ecopalin energiaratkaisuihin tuotetaan jatkossa nopealla 3D-tulostuksella

Kun Ecopal suunnitteli tuotantonopeuden kasvattamista ja muovilankatulostuksen korvaamista nopeammalla tekniikalla, harkinnassa oli varsinkin muovijauhetulostus. Tampereen Alihankinta-messuilta löytyi kuitenkin asiaan nopea vaihtoehto. Sen ympärille voi rakentua jatkossa kokonaan uusi toimintasegmentti, tulostuspalvelu.

Ecopal on Lahdessa toimiva yritys, joka on vuodesta 2014 kehittänyt uudentyyppisiä perinteisiä kauko- tai maalämpöratkaisuja korvaavia vaihtoehtoja kiinteistöjen lämmitykseen.

Tuotteissa hyödynnetään mm. jätevesien energiaa tai rakennusten perustusten maalämpöä lämmityksen tarpeisiin.

Yritystä pyörittävät Jonna ja Jouni Helppolainen, pitkän muoviteknologiataustan omaava pariskunta.

Nexa3D NXE400 on muovitulostin, jonka etuna on erityisesti tulostusnopeus. Tulostustilavuus koneessa on 275x155x400 mm.

”Muutama vuosi sitten luin artikkelin, missä ihmeteltiin, miksi näitä vaihtoehtoisia menetelmiä ei paremmin hyödynnetä lämmityksen tarpeisiin. No, niinpä innostuimme uudesta asiasta ja sen jälkeen taival on ollut teknologian kehittelyä ja lanseerausta markkinoille”, yrityksen tuotemyynnistä Jouni Helppolainen vastaa.

Kymmeniä referenssejä yrityksellä on jo plakkarissaan. Varsin yrityksen toimittamia jäteveden lämpöä hyödyntäviä järjestelmiä on käytössä taloyhtiöissä useilla paikkakunnilla eri puolilla eteläistä Suomea.

”Niistä aloitettiin, ja sittemmin tarjonta on laajentunut muihin ratkaisuihin. Näiden järjestelmien etuna on se, että niiden avulla voidaan säästää huomattavassa määrin energiaa. Näinä aikoina ja näillä energiahinnoilla se on tietenkin monen mielestä merkittävä asia”, Ecopalin hallintopuolen asioita hoitava Jonna Helppolainen sanoo.

Komponenttien teko omaan haltuun

Ecopal toimittaa järjestelmiä tällä hetkellä kolmena kohteen mukaan sovellettavana pakettiratkaisuna erilaisiin tarpeisiin. Ne ovat lämmönvaihdin jätevesien ja muiden hukkalämpöjen sekä uusiutuvan energian talteenottoon, kiinteistön teräspaaluperustuksia hyödyntävä maalämpöratkaisu lämmitykseen ja viilennykseen uudisrakentamisessa ja kolmas koko paketti kerralla, hybridi, mikä yhdistää jäteveden lämmöntalteenoton, energiapaalut, lämpöpumput, sekä muut lämmityksen ja viilennyksen ratkaisut samaan järjestelmään.

Kätevä lisä järjestelmiin on oma etäseurantasovellus, millä saadaan dataa tuotteiden ja järjestelmien toiminnasta, lämpötiloista sekä tuotetusta energiasta.

Yritys suunnittelee ratkaisut itse ja osien valmistukseen ja kokoonpanoon käytössä on alihankintaverkosto, jossa toimii mm. metallin konepajoja ja muovikomponenttien tuottajia.

Osia ja komponentteja on runsaasti, ja jokin aika sitten yrityksessä alettiin toimintojen laajentuessa mm. yritysoston kautta tosimielellä harkita, että muutamia ydinkomponentteja laitteistoihin voisi valmistaa itse ja siten välttyä ulkoisen tuotantoketjun haasteista varsinkin venyviin aikatauluihin liittyen.

Nexa 3D NXE400 tulostaa jatkossa Ecopalin komponentteja ja tekee mahdollisesti tulostustöitä palveluntarjontanakin, toteavat Jonna ja Jouni Helppolainen

Erityisesti asia koski komponenttia nimeltä paaluputken energiakeräimen kääntöpesä, mikä on järjestelmissä käytössä perustusten lämmönsiirtoon liittyen. Kyseessä on monimuotoinen perinteisesti ruiskupuristusmenetelmällä valmistettu komponentti, joten yrityksessä harkittiin jopa oman muotin ja ruiskupuristuslaitteiston hankintaa. Todennäköisempänä vaihtoehtona pohdittiin kuitenkin nopeampaa SLS-muovijauhetulostinta, koska yrityksellä oli jo kokemusta FDM-muovilankatulostuksesta.    

Tilanne kuitenkin muuttui, kun viime syksynä lähdettiin reissulle Alihankinta-messuille.

”Vähän kuin sattumalta tutustuimme siellä Vossin osastolla tähän Nexa3D-tulostimeen, jonka edut meidän käyttöömme avautuivat aika lailla välittömästi. Nyt Nexa on käyttöönotossa”, sanoo Jouni Helppolainen.

Energiakeräimen kääntöpesät on valmistettu aiemmin ruiskupuristusmenetelmällä. Jatkossa menetelmä on yhä enemmän 3D-tulostus.

Nopea ja tarkka laite 3D-muovitulostukseen

Nexa3D NXE400 on muovitulostin, jonka etuna on erityisesti tulostusnopeus. Kone tulostaa käytännössä ruiskupuristuslaatuisia osia senttimetrin minuuttivauhdilla, mikä on muihin tulostusvaihtoehtoihin tottuneille vauhdikasta puuhaa.

”Siitä kertoo nyt vaikkapa se, että tuo meidän nyt tulostukseen tulevan kappaleemme valmistaminen vie lankatulostimella laskennallisesti aikaa jopa kahdeksan tuntia per kappale, tämä tulostaa muutamissa kymmenissä minuuteissa ja vielä useita kappaleita kerralla”, sanoo Helppolainen.

Ecopal Oy suunnittelee ja toimittaa innovatiivisia energiaratkaisuja jätevesien ja muiden hukkalämpöjen sekä uusiutuvan energian talteenottoon, kiinteistön teräspaaluperustuksia hyödyntävänä maalämpöratkaisuna lämmitykseen ja viilennykseen uudisrakentamisessa ja hybridiratkaisuna.

Nexa on amerikkalaisvalmistaja ja se nimittää tulostimissaan käyttämäänsä teknologiaa nimellä LSPc (Lubricant Sublayer Photo-curing), siinä LED-lähde ja nestekidejärjestelmä kovettavat resiininestettä suurella tarkkuudella ja nopeudella.

Materiaalivalikoima laitteelle on laaja, ja konetta käytetään NexaX-ohjelmistolla, mikä mahdollistaa valmistajan mukaan helpon ohjauksen niin koneelta kuin etänä. Tulostustilavuus koneessa on 275x155x400 mm.

Uutta konetta otetaan käyttöön Lahdessa parhaillaan.

”Asiat etenevät pikkuhiljaa. Laite mahdollistaa jatkossa niin kääntöpesien tulostuksen ja muutkin alan työt. Yksi tähtäin on jatkossa 3D-muovitulostuksen palvelutarjonta laajemmallekin teollisuuteen, kätevästi ja nopeasti tulostettuja muovikomponentteja tarvitaan monilla aloilla niin prototarpeisiin kuin tuotantoonkin. Se kiinnostaa jatkossa kovasti. Tunnusteluja olemme tähän suuntaan jo tehneetkin”, Jouni Helppolainen sanoo.

Kari Harju 

Nopeaa 3D-tulostusta metrin työalueella

Tehokkaasti sovellettuna 3D-tulostimilla tekee monenlaisia asioita. Esimerkiksi prototyyppien valmistus on tuttu sovellusalue. Kun Framery hankki kookkaan 3D-tulostimen, protojen valmistus sai nopeutta ja rahaakin säästyy aiempaan verrattuna.

Frameryn yritystarinaa ovat monet seuranneet mielenkiinnolla viime vuosina.

Nuorten insinöörien omakohtaista kokemuksista avokonttorin hälinässä syntynyt, tehokkaasti tuotteistettu idea konttoreihin sijoitettavista äänieristetyistä työtiloista ja samalla työrauhan tyyssijoista on rauhoittanut perin monen toimistoammattilaisen työelämää viime vuosina.

Yritys aloitti vuonna 2010 ja vuonna 2019 ylitettiin 100 miljoonan liikevaihto.

Työtila on kooltaan 1000x500x500 mm. Alustalla pakkauskehitysprojektiin liittyvä kappale.

Konttorit tyhjentänyt koronavuosi hidasti hieman yrityksen kasvua, mutta jatkolta odotetaan taas paljon. Tekemistä vuosien mittaan tällä useaan kertaan niin meillä kuin muuallakin palkitulla yrityksellä riittää.

Myös tuotepaletti on viime aikoina laajentunut. Uusi tuote Framery One keskittyy mm. datayhteyskapasiteetin kasvattamiseen ja työtilojen yhteysmahdollisuuksien kasvattamiseen.

Samalla uusi tuote on merkittävä siirtymä materiaalipuolella. Aiemmat tuotteet Framery O, Framery Q ja Framery 2Q ovat koottu puumoduuleista. Uusi tuote Framery One tehdään metallimoduuleista.

BigRep STUDIO G2 vahvistaa Frameryn protovalmistusta. Iso mutta nopea, toteaa Teemu Niskanen.

Tulostusta omaan haltuun

Framery työllistää Tampereen Sarankulmassa 330 henkilöä 15 eri maassa ja pääkonttori sijaitsee Tampereen Sarankulmassa. 90 prosenttia työntekijöistä työskentelee Tampereella. Siellä tapahtuvat myös yrityksen suunnittelutoimet parinkymmenen henkilön voimin, ja Sarankulmassa tehdään myös tuotteiden kokoonpanot. Tuotekomponettien valmistuksen hoitaa alihankkijaverkosto.

Tuotteiden ja komponenttien suunnitteluun kuuluu tietenkin runsaasti testaamista ja prototyyppien valmistusta. Prototyyppien tuotannossa Framery on jo pitkään hyödyntänyt muovimateriaalien 3D-tulostuksen mahdollisuuksia. Tarvittavat prototyypit yritys on hankkinut alihankinnasta ja lisäksi tarkoitukseen yrityksellä on ollut omassa käytössään pöytätyyppiset filamentti ja SLA-tulostimet.

Framery toimii Aamulehden aiemmissa tiloissa Tampereen Sarankulmassa. Näyttelytilasta ovat näkymät kokoonpanoon.

Koska protoja tarvitaan paljon ja tulostustarve kasvaa, yritys on pyrkinyt viime aikoina laajentamaan tulostuksen mahdollisuuksiaan eteenpäin.

”Syynä ovat varsinkin kustannukset. Muualla teettäminen maksaa”, sanoo Frameryn 3D-tulostimista vastaava tuotekehitysinsinööri Teemu Niskanen.

Asian edistämiseksi yrityksessä käynnistyi alkuvuodesta projekti, mikä kasvatti talon omaa tulostuspotentiaalia. Framerylla tulostaa aiempien pöytätulostimien lisäksi Vossin kautta uusi filamenttikone, BigRep STUDIO G2.

Kookkaita tulosteita taloudellisesti

BigRep on vuonna 2014 aloittanut saksalaisvalmistaja, joka tekee muovitulostimia teollisiin tarpeisiin ja aina kokoluokkaan 1x1x1 m³ asti. BigRep-tulostimet ovat isoilla kasvatustilavuuksilla, ja hankinnassa myös Framerylla se oli yksi ratkaisevista tekijöistä.

”Toki vakaa valmistaja ja maahantuoja olivat tärkeitä seikkoja, mutta koko oli tässä iso tekijä. Koneen 1000x500x500 mm:n tulostusalue mahdollistaa isojen kappaleiden tulostamisen, juuri sellaisten, jotka aiemmin on hankittu alihankintaverkostosta”, kertoo Niskanen.

Frameryn työtilat tunnetaan toimistojen ääniongelmien ratkojina. Teollisuustiloissa ne toki toimivat samalla tavoin.

”Samalla kone on nopea. Laitteessa on mm. kaksi suutinta, mikä lisää tulostusnopeutta ja mahdollistaa vaikkapa kahden materiaalin käytön tulostettaessa. Tulostusnopeutta lisää jatkossa myös koneeseen tilaamamme 1 mm:n suutin, vakiona tässä suutin on 0,6 -mm:n kokoluokkaa”, Niskanen sanoo.

Materiaalina Framerylla on tulostettu PLA:ta. Aika näyttää jatkon, kirjo on materiaalien suhteen koneelle runsas.

BigRep on ollut Framerylla käytössä vasta hetken, mutta käytännön etuja yritys on havainnut pienelläkin aikavälillä. Jatkossa Teemu Niskanen ennakoi koneen olevan varsin monessa mukana.

”Eihän tämä nyt kaikkiin prototöihin sovi, mutta tiettyihin tehtäviin tämä on pätevä laite. Ja säästöjäkin olemme jo saaneet syntymään. Olemme tehneet koneella yhden projektin ja laskimme, että jo sen puitteissa säästimme tuhat euroa verrattuna siihen, että kappaleet olisi tilattu alihankinnasta”, Niskanen sanoo.

Teemu Niskasen mukaan koneella tehtäneen Framerylla prototyyppien lisäksi jatkossa esimerkiksi jigejä.

Kari Harju

FAME teollistaa SUomen 3D-tulostusta

FAME (Finnish Additive Manufacturing Ecosystem) on syyskuussa 2020 perustettu yhteisö, jonka perustajajäseniä ovat 3D-tulostuksen laitevalmistajat, materiaalitoimittajat, suunnittelu- ja tulostusosaajat, sekä valmistusteknologiaansa 3D-tulostuksen suuntaan kääntävät koneenrakentajat.

FAMEn (Finnish Additive Manufacturing Ecosystem) päätavoitteena on Suomen 3D-tulostuksen teollistaminen sekä tuotanto- ja vientimäärien merkittävä kasvattaminen. Tarkoitus on viedä Suomen 3D-tulostuksen kansainväliselle tasolle, kääntää sovellusten ja hyödyntäjien määrät lähivuosina kasvuun muuttamalla kansallista insinöörikoulutusta sekä todentamalla kohteet, joissa 3D-tulostusta hyödyntäen voi saavuttaa merkittävät tuottavuusloikat.

Tavoitteet ovat korkealla, ekosysteemi tavoittelee Suomelle kaksinkertaista kasvuvauhtia kansainväliseen 3D-tulostusmarkkinan kasvuun verrattuna koko 2020-luvun ajan.

”Suomalaisen teollisuus ottaa FAME-synergioilla kilpailijamaiden etumatkan nyt kiireesti kiinni ja hankkii maailmalta vahvan markkinaosuuden, koska on käynyt selväksi, että tulostusvolyymit teollisuudessa kasvavat räjähdysmäisesti”, korostaa DIMECCin toimitusjohtaja Harri Kulmala.

FAME luo Vaasaan Smart Technology Hubiin kaikille avoimen 3D-tulostuksen kokeilukeskuksen, Lappeenrantaan modulaarisen 3D-tulostuskoulutuksen insinööritasosta tohtoritasolle saakka sekä nostaa Suomen maailman johtavien maiden tasolle 3D-tulostuksen hyödyntämisessä, myynnissä ja osaamisessa. FAMEssa on mukana yli 20 yritystä perustajajäseninä ja se on avoin eli mukaan pääsevät kaikenlaiset ja -kokoiset yritykset.

”Ekosysteemissä yritykset yhdistävät voimansa ja jakavat kokemuksensa, kehitysresurssit, kokeilujen kulut ja osan laitteistaan sekä luovat 3D-tulostukselle infrastruktuurin, johon kuka tahansa tällä teknologialla liiketoimintaansa kehittävä ja laajentava toimija voi kiinnittyä.”

FAME:ssa ovat mukana AirFaas, 3D Formtech, 3D-Step, Andritz, CITEC, DBE Core, Delva, Elomatic, EOS Finland, Etteplan, Huld, Lillbacka Powerco, MiniFactory, Nordic Industries, Origo Engineering, Pa tria, Raute, Salon Metalelektro, Valmet, Vossi ja Wärtsilä.

3D-tulostustapahtuma Teknologian yhteyteen

Teknologia -messukokonaisuus täydentyy 3D-tulostamisen tapahtuman myötä. 3D-tapahtuman yhteistyökumppanina on Suomen Pikavalmistusyhdistys – Finnish Rapid Prototyping Association FIRPA ry.

”3D-tulostus on ajankohtainen, sillä sen käyttö lisääntyy sekä teollisuudessa tuotantomenetelmänä että harrastuksen kaltaisena kotitulostamisena. 3D-tulostusalan tapahtuma sopiikin erinomaisesti Helsingin Messukeskuksen Teknologia-messukokonaisuuteen, sanoo Suomen johtavan tulostusalan yhteisön FIRPAn puheenjohtaja Mika Salmi. Vuonna 1998 perustetun yhdistyksen tavoitteena on muun muassa kehittää alan osaamista, yhteistoimintaa ja valmistustekniikoiden tietojen vaihtoa sekä edistää alan tunnettavuutta Suomessa.

Teknologia 21:ssä ssa esittäytyy useita teknologian aloja. Tietoa erityisesti 3D-tulostuksesta on toivottu aiempina vuosina.

”Ajankohtaisia 3D-aiheita on toivottu aiemmilla kerroilla, ja olemme iloisia, että pystymme ensi syksynä esittelemään niitä entistä enemmän kasvavassa messukokonaisuudessa”, toteaa Teknologia-messuista vastaava myyntiryhmäpäällikkö Marcus Bergström. 

3D-tulostamisen ammattitapahtuma koostuu näyttelystä, workshopeista sekä suomalaisten ja kansainvälisten alan huippuasiantuntijoiden puheenvuoroista. Suomen Pikavalmistusyhdistys FIRPA järjestää myös vuosiseminaarinsa tapahtuman yhteydessä. Teknologia 21 järjestetään Messukeskuksessa Helsingissä 9.–11.11.2021.