3D-tulostus – uusi haastava tekniikka
Metallintyöstö on merkittävä voiteluaineiden käyttöalue, jossa tapahtuu myös suuria muutoksia. On mielenkiintoista ja jännittävää seurata metallintyöstöalaa, jolle ovat ominaisia sekä suuret voimat että tarkka ohjaus. Nyt alan mannerlaatat ovat osin liikkeessä, kun haastajaksi on noussut uusi 3D-tulostustekniikka.
3D-tulostuksesta on tullut erityisen tärkeää ilmailuteollisuudelle, tärkeämpää kuin millekään toiselle teollisuudenalalle. Merkittävimpänä syynä tähän on tuotannon nopeus. Esimerkiksi autoteollisuuteen verrattuna ilmailuteollisuuden valmistusmäärät ovat pieniä. Vuonna 2018 kahden tärkeimmän kaupallisia lentokoneita valmistavan yrityksen, Boeingin ja Airbusin, tuotantolinjoilta rullasi 1 600 lentokonetta. Samaan aikaan maailmassa valmistettiin lähes 80 miljoonaa autoa. Lentokone on suuri ja monimutkainen tuote, ja sen valmistus vaatii suurta huolellisuutta, mikä vie aikaa. Tällöin 3D-tulostinten verrattain hitaat prosessit voivat päästä oikeuksiinsa.
Ilmailuteollisuuden toimittajana on erittäin jännittävää päästä seuraamaan tätä kehitystä läheltä. Yhdysvaltalainen valmistaja AG Aviaton on kehittänyt esimerkiksi uuden turbopotkuriturbiinin. Turbiini on tulossa jo käyttöön pienissä lentokoneissa, ja kyseessä on tekninen saavutus, joka todennäköisesti viitoittaa tietä vielä monille lentokonemalleille. Miksi? Se koostuu vain 12 osasta, jotka kaikki valmistetaan 3D-tulostimella. Perinteisiä valmistusprosesseja käytettäessä turbiini kootaan GE:n mukaan yleensä 855 erillisestä osasta. Näin potkuriturbiinin kokonaispainoa on voitu keventää noin 5 prosenttia, ja samalla polttoainetehokkuutta on voitu parantaa jopa 20 prosenttia. Kun suorituskyky on ollut testeissä näin erinomainen, ei ole yllätys, että GE:n uusi yksikkö on pian käytössä testilennoilla.
Lastuamisnesteiden kanssa työskentelevänä minun pitäisi ehkä olla hieman huolissani teknisestä kehityksestä, mutta itse asiassa en ole. Meille FUCHSilla kyse ei ole kilpailevasta ratkaisusta, vaan se on lähinnä täydentävästä menetelmästä asiakkaillemme. Mielestäni kehitystä on kiehtovaa seurata.
Ilmailuteollisuus tietysti hyötyy siitä, että erilaisia, perinteisessä metallintyöstössä välttämättömiä tuotantovaiheita voidaan jättää pois ja kalliita raaka-aineita voidaan samanaikaisesti käyttää vähemmän. Kasvava 3D-tulostuksen käyttö ilmailuteollisuudessa ei kuitenkaan tarkoita loppua metallintyöstölle, ja lastuamisnesteitä tullaan käyttämään myös jatkossa.
3D-tulostus on verrattain hidas prosessi. 3D-metallitulostuksiin käytetään yleensä jauhe- tai lankamuodossa olevia raakametalleja, jotka sulatetaan laserilla ja levitetään kerros kerrokselta kunnes saavutetaan haluttu muoto. Prosessi mahdollistaa monimutkaisten geometrioiden ja monitoimisten osien suunnittelun ja valmistuksen. Mielestäni monitoimisuus on yksi vaikuttavimmista innovaatioista, sillä aiemmin osilla pystyi olemaan vain yksi toiminto.
On päivänselvää, että 3D-tulostuksen avulla voidaan tehdä paljon ja että sovellusmahdollisuudet luonnollisesti laajenevat tukevaisuudessa entisestään. PwC Strategy -konsulttiyhtiön ennusteiden mukaan 3D-tulostettujen tuotteiden ja alan tekniikoiden maailmanlaajuiset markkinat kasvavat vuoteen 2030 asti 13–23 prosenttia vuodessa.
3D-tekniikan menestyksestä huolimatta myös perinteinen metallintyöstö on edelleen keskeinen prosessi lähivuosina: vaikka 3D-tulosteiden markkinaosuudet kasvavat ja tekniikkaa voidaan käyttää yhä monimutkaisempien osien valmistukseen, tuotteita ei (vielä) voida jälkikäsitellä mikrometrin tarkkuudella, eikä niille voida tehdä kaikkia välttämättömiä pintakäsittelyjä. Metallintyöstö on tarkkuustyötä, joka edellyttää lähes aina jyrsintää, kalvintaa, porausta ja hiontaa – ja jossa toleranssit ovat erittäin tiukkoja. Metalliosat on työstettävä hyvin tarkasti, ja niiden on sovittava täydellisesti yhteen, etenkin ilmailuteollisuuden kaltaisilla aloilla, joilla laatustandardit ovat erittäin tiukat.
Tämäkin saattaa kiinnostaa sinua
”Korkealaatuista insinööritaitoa”
Voitelu on itsestäänselvyys raskaassa teollisuudessa ja ajoneuvojen valmistuksessa. Mutta tiesitkö, että voiteluaineet ovat erittäin tärkeitä myös huipputeknisten tuotteiden, kuten lääketieteellisten implanttien, valmistuksessa?
Mikrobiologia – valttikortti epäpuhtauksien torjuntaan
Lastuamisnestejärjestelmiä saastuttavat bakteerit aiheuttavat tuotantohäiriöitä ja työympäristön ongelmia. FUCHSin mikrobiologinen laboratorio on kehittänyt ”työkalupakin”, jolla lastuamisnesteiden vastustuskykyä voidaan testata entistä älykkäämmin. Tämä tuo kehitystyöhön tarkkuutta ja räätälöitävyyttä.
Koottuja tietoja lastuamisnesteistä ja metallintyöstöstä.
Oikealla leikkuunesteen valinnalla voit vähentää turhia tuotannon katkoksia, lisätä sekä työkalujen että leikkuunesteen käyttöikää. Lue lisää kuinka oikealla leikkuunesteellä, oikealla huolenpidolla ja oikealla käsittelyä voit pitää tuotannon jopa korkeammalla tasolla – sekä laadun ja tuottavuuden kannalta.
Tietoa blogista
”Fiksua voitelua” on FUCHSin yritysblogi. Blogissa annetaan vinkkejä ja hyviä neuvoja voitelusta, joka maksaa itsensä takaisin. Tällä tarkoitamme voitelua, joka helpottaa ja tehostaa käyttöä sekä tuo kustannussäästöjä. Blogin kirjoittajat ovat asiantuntijoita, joilla on runsaasti tietoa ja kokemusta kaikista voiteluun liittyvistä vaatimuksista.