Miten 3D-tulostusta voidaan hyödyntää tuotekehityksessä?
Tuotekehityksen asiantuntijoina meille on tärkeää pysyä mukana tekniikan alan kehityksessä ja paitsi itse kehittää ja keksiä, myös hyödyntää olemassa olevia uusia innovaatiota, tekniikoita ja laitteita. Jatkuva oppimisen ja kehittymisen halu hyödyttää sekä meitä että asiakasta.
Viime vuosina 3D-tulostus on ollut yksi suurimmista yksittäisistä tekniikoista, joka on muuttanut tuotekehitystyötä ja tuotteiden valmistusta, sillä tekniikka mahdollistaa kaikenlaisten asioiden tulostamisen; jopa muodoltaan sellaisten, jotka ovat lähes mahdottomia valmistaa muilla valmistusmenetelmillä. Osat voivat olla pieniä tai suuria, ja yleisimpien muovien lisäksi myös metallia voi 3D-tulostaa. Betonia 3D-tulostamalla on onnistuttu tulostamaan jopa asuinrakennuksia. 3D-tulostuksen ennustetaan olevan seuraava teollinen vallankumous, joten tällaisella aallonharjalla mekin pyrimme omalta osaltamme olemaan.
Me Optotecillä hyödynnämme 3D-tulostusta tekemällä muovisia osia omalla 3D-tulostimellamme. Tuotekehitysprojekteissa 3D-tulostimella on pääasiassa kaksi käyttötarkoitusta; valmiin tuotteen valmistaminen projektin päätteeksi sekä niin sanottu ”Proof-of-Concept”-menetelmä, jossa tehdään prototyyppiosia tuotekehitysprojektin aikana.
Proof-of-concept - nopea ja edullinen tapa valmistaa prototyyppi
Tuotekehitysprojekti lähtee liikkeelle siitä, että asiakkaan kanssa listataan mahdollisimman tarkat lähtötiedot, jotka toimivat raameina suunnittelulle. Tämän lisäksi tuotteen toimintaa ja käyttöä ideoidaan usein käsin piirtämällä ja sanallisesti kertomalla, eli pyritään luomaan samanlainen visio tuotteesta sekä asiakkaalle että suunnittelijalle. Tämäntyyppinen asioiden selvittely ja teoriatasolla pysyminen voi usein riittää, mutta parempi keino oppia lisää tuotteesta on prototyypin rakentaminen ja testaaminen käytännössä. Mikäli kyseessä on suurikokoinen tai monimutkainen tuote, prototyyppien rakentaminen perinteisillä valmistustekniikoilla on usein kallista ja hyöty jää vähäiseksi suhteessa kustannuksiin. Mikäli kyseessä on jokin pienehkö, vaikkapa kädessä pidettävä tuote, 3D-tulostaminen on tuotteen testaamiseen todella tehokas ja havainnollistava tapa. Nimensä mukaisesti ”Proof-of-Concept” on siis idean tai konseptin toimivaksi todistamista ja testaamista käytännössä. 3D-tulostamisen ansiosta tähän on nyt olemassa edullinen ja nopea tapa.
3D-tulostamista voidaan hyödyntää mainiosti ideoiden testaamiseen esimerkiksi tilanteessa, jossa laitteen ulkonäköön tai ergonomisuuteen on olemassa useita vaihtoehtoja. Erilaiset vaihtoehdot voidaan 3D-tulostaa, jolloin niitä pääsee kokeilemaan käytännössä. Vaikka tulostetun kappaleen materiaali ja kestävyys eivät välttämättä vastaa lopullista tuotetta, tällaisella karkealla prototyyppimallilla voidaan saada helposti ja tehokkaasti uutta näkökulmaa suunnitteluun.
Uusi näkökulma tuotekehitysprojektissa on tervetullut, sillä tällä tavoin voidaan nähdä helposti, vastaako suunnittelijan tekemä 3D-malli asiakkaan visioita. Fyysisen kappaleen kanssa voidaan sitten yhdessä pohtia muun muassa tuotteen käytettävyyttä, kokoa ja muotoilua. Tämän jälkeen on selkeämpi suunnitelma siitä, miten tuotetta parannellaan, ja parannusten jälkeen voidaan tulostaa vielä uusi prototyyppi, jolla todetaan tuotteen olevan nyt sellainen kuin haluttiin.
Osien valmistaminen 3D-tulostimella
Vaikka muovinen 3D-tulostettu osa ei ole yhtä kestävä kuin koneistettu metallinen osa, 3D-tulostetun prototyypin kanssa säästetään usein aikaa ja rahaa tuotekehitysprojektissa, kun kalliimpia koneistettuja osia tarvitsee tilata vasta sitten kun ollaan valmistamassa lopullista tuotetta. Vaikka 3D-tulostusta käytetään usein prototyyppien tekemiseen, soveltuu tekniikka hyvin myös lopputuotteiden valmistamiseen, mikäli lopullinen tuotekin on tarkoitus valmistaa muovista. 3D-tulostuksen edut korostuvat etenkin, jos kyseessä on tuote, jota tullaan valmistamaan pieniä määriä. Muoviosien valmistukseen tarkoitettujen muottien ja muiden tarvikkeiden hankinnan sijaan voi olla taloudellisesti kannattavampaa korvata ainakin joitain muovisia osia 3D-tulostetuilla osilla. Tätä vaihtoehtoa tukee myös se tieto, että riippuen 3D-tulostimen käyttämästä tekniikasta ja käytetystä muovilaadusta tuotteesta on mahdollista saada lähestulkoon yhtä kestävä kuin ruiskuvaletusta tai koneistetusta muoviosasta.
Jonain päivänä vain mielikuvitus rajana?
3D-tulostus on tullut jäädäkseen ja tekniikka kehittyy koko ajan. Jo nyt muovin 3D-tulostaminen on arkipäivää, ja laitteet siihen löytyvät jopa useiden harrastajien kotoa. Metallin 3D-tulostuskin yleistyy vauhdilla ja yleistyessään myös valmistuskustannukset kehittyvät parempaan suuntaan, kun laitteistoja alkaa löytymään jo useista metalliosien valmistukseen erikoistuneista yrityksistä. Tulevia tuotekehitysprojekteja ajatellen on siis mielenkiintoista nähdä, mitä kaikkea mielikuvituksellista onkaan mahdollista tehdä jo ihan lähitulevaisuudessa.
Onko sinulla idea tuotteesta, jonka prototyypin tai osien valmistuksessa voisi mahdollisesti hyödyntää 3D-tulostamista? Teemme mielellämme sinulle tarjouksen prototyypin tai osien suunnittelusta ja/tai valmistuksesta. Ota rohkeasti yhteyttä!