November 11, 2022
ANDRITZ Savonlinna Works Oy:n ja FAME-ekosysteemin yhteistyössä toteuttama paineastia on Suomen suurin metalli-3D-tuloste. Todennäköisesti se on myös suurin Euroopassa 3D-tulostettu paineastia. Tämä varmistuu viimeistään Frankfurtissa lisäävän valmistuksen päätapahtumassa Formnext-messuilla, jonne paineastia viedään suomalaiseksi taidonnäytteeksi.
Paineastian strategiset mitat ovat metalli-3D-tulosteelle harvinaisen komeat. Noin 300-kiloisen astian halkaisija on 900 mm ja korkeus 1600 mm. Se valmistettiin haponkestävästä ruostumattomasta teräksestä (316L) ANDRITZ Savonlinna Works Oy:n 3D-tulostuslaitteistolla, jonka toimintaperiaatteena on suorakerrostus energianlähteenä valokaari (DED-Arc). Puhekielessä menetelmä tunnetaan WAAM-lyhenteellä (Wire Arc Additive Manufacturing).
Paineastia on suurin Suomessa valmistettu metalli-3D-tuloste ja todennäköisesti myös Pohjoismaiden suurin. Se pärjää laajemmassakin kansainvälisessä vertailussa.
”Julkisten tietojen mukaan Euroopassa on tulostettu yksi titaaninen metrinen paineastia. Mitoiltaan tämä on suurempi. Muualta maailmalta löytyy muutamia esimerkkejä vastaavan kokoisista tai suuremmista tulostetuista paineastioista”, kertoo lisäävän valmistuksen päällikkö Santeri Varis, ANDRITZ Savonlinna Works Oy:stä.
Vertailun ja ihailun kohteeksi Savonlinnan metallijätti pääsee marraskuun 15.–18. lisäävän valmistuksen ammattilaisten vuoden päätapahtumassa Formnext-messuilla Frankfurtissa. Sieltä paineastia palaa kuun vaihteeksi näytille Konepajamessuille Tampereelle.
Ennakkoluulojen murtamista
”Halusimme ensisijaisesti 3D-tulostaa metallista jotakin normaalista poikkeavaa herätelläksemme kotimaan valmistavaa teollisuutta. Päädyimme yritystemme kanssa tämän kokoluokan paineastiaan sekä sen testauttamiseen, koska painelaitteiden korkeiden laatuvaatimusten lisäksi kappale hälventää myös mahdollista mielikuvaa metallien 3D-tulostamisen soveltumisesta vain pieniin ja monimutkaisiin kappaleisiin. Näin suuri paineastia on 3D-tulostusalalla kansainvälisestikin poikkeuksellinen, joten se tulee samaan osakseen paljon huomiota”, ekosysteemijohtaja Markus Korpela DIMECC Oy:stä sanoo.
”Kyseinen valmistusmenetelmä on 3D-tulostuksenkin saralla suhteellisen nuori, mutta ANDRITZ Savonlinna Works Oy:n merkittävä kehitystyö ja ennen kaikkea sen tulokset ovat aktivoineet myös muita yrityksiä havahtumaan sen mahdollisuuksiin sekä tarttumaan toimeen, mitä on ollut hieno seurata”, Korpela lisää.
Testitulokset auttavat jatkokehityksessä
ANDRITZ Savonlinna Works Oy:n tehtaalla menetelmää on käytetty muutama vuosi. Paineastiasta kerätään tietoa jatkokehitystä varten. Valmistuksen jälkeen kolmas taho teki paineastialle rikkomattoman ainekoetuksen (NDT) tunkeumanesteellä, ja myöhemmin sille tullaan toteuttamaan vielä itse painekoe. Painekoejärjestelyt ovat vielä kesken, mutta tuloksia odotetaan saatavaksi alkuvuodesta.
”Paineastialle ja erikseen valmistetuille koekappaleille tehtävistä rikkomattomista ja rikkovista testeistä saamme tarpeellista tietoa kappaleen lopullisista ominaisuuksista sekä siitä, miten se suhtautuu standardeihin. Näiden pohjalta pystymme selvittämään, miten vastaavia kappaleita voitaisiin toteuttaa kaupalliseen tuotantoon. Vaikka testaus ja tulosten analysointi on vielä kesken, on tämä ollut jo tässä vaiheessa todella hieno projekti toteuttaa ja se on antanut samalla paljon oppia tämän kokoluokan kappaleiden 3D-tulostamisesta. Projektissa myös Elomatic Oy ja LUT-yliopisto ansaitsevat kiitokset, sillä olemme saaneet heiltä tukea suunnittelu- ja testausvaiheeseen”, Santeri Varis sanoo.
LUT-yliopisto toteuttaa kappaleelle painekokeen ja julkaisee aiheeseen liittyviä artikkeleja.
”Tämän kokoluokan 3D-tulostettavat kappaleet istuvat hyvin metalliteollisuuteemme tarpeisiin ja toisaalta jo pienellä lisäinvestoinneilla teollisuudestamme löytyy vapaata tuotantokapasiteettia ko. prosessin hyödynnettäväksi. Kun näihin reunaehtoihin istutetaan menetelmän kyky tuottaa lujuusteknisesti tarkoituksenmukaisia ratkaisuja esteettisine muotoiluineen, on alan liiketoimintapotentiaali merkittävää. Innolla olemme mukana määrittämässä näiden tuotteiden materiaalista ja geometriasta määräytyvää suorituskykyä”, toteaa teräsrakenteiden professori Timo Björk LUT-yliopistosta.
Paineastian suunnittelussa oli mukana suunnittelutoimisto Elomatic Oy.
”Paineastioiden valmistaminen tulostamalla lisää merkittävästi mahdollisuuksia suunnitteluun ja mitoitukseen. Pidemmälle optimoituja ratkaisuja voidaan helpommin toteuttaa ja muotoilukin pääsee astioissa esille. Elomatic haluaa kehittää osaamistaan 3D-tulostamisen eturintamassa, joten ANDRITZ Savonlinna Works Oy:n tulostettava paineastia oli kiinnostava mahdollisuus painelaitesuunnittelun ja lujuuslaskennan asiantuntijoillemme kehittää uusia ratkaisuja”, kone- ja laitesuunnittelun ryhmäpäällikkö Martti Tryyki Elomatic Oy:stä sanoo.
FAME-ekosysteemi pitää yritykset kärjessä
Yritysvetoisen FAME-ekosysteemin (Finnish Additive Manufacturing Ecosystem) tehtävänä on taata, että Suomi pysyy kansainvälisessä kärjessä sekä muovien että metallien lisäävässä valmistuksessa.
FAME-ekosysteemissä ovat mukana keskeisimmät 3D-tulostusyritykset sekä yrityksiä, jotka jo hyödyntävät omassa liiketoiminnassaan 3D-tulostusta, tai ovat päättäneet aloittaa sen.
Ekosysteemi perustettiin vuonna 2020 ja se on parissa vuodessa laajentunut lähes 40 yritykseen. FAME-ekosysteemiä johtaa Suomen valmistavan teollisuuden innovaatioalusta DIMECC Oy. Ekosysteemin toiminnan rahoittavat jäsenyritykset sekä Business Finland. Siihen kuuluvat AMEXCI, ANDRITZ Savonlinna Works Oy, CITEC, Dekra, Elomatic, EOS Finland, Etteplan, Fastems, Lillbacka Powerco, Patria, Ponsse, Raute, SME Elektro-Group, Valmet, VILPE, Wärtsilä, 3D Formtech, Kongsberg, Brightplus, 3D-Step, Apricon, Delva, Evomax, Hexagon, Huld, Maker3D, Malvern Panalytical, Metlab, MiniFactory, Mitutoyo, SelectAM, Tamspark, Vossi ja ZEISS Finland.
