3D tulostamisella tarkoitetaan kolmiulotteisten esineiden tulostamista digitaalisista malleista. Digitaaliset mallit luodaan tietokoneohjelmalla ja lähetetään tiedostoina printterille. Esine tulostetaan luomalla pieniä ohuita kerroksia päällekkäin käyttäen nauhakasetteja tai jauhetta. Yleisesti tekniikkaa kutsutaan stereolitografiaksi. Tulostusmateriaalit voivat olla esimerkiksi muovia tai metallia, jopa lasia. Tulevaisuudessa materiaali voi olla melkein mitä tahansa ainetta, joka saadaan sulatettua ja palautettua takaisin kiinteäksi massaksi. Tulostusmateriaali sijaitsee usein kaseteissa, joista se johdetaan tulostuspäähän yleensä jauheena tai nauhana. Tulostuspään tehtävän on liuottaa tai sulattaa nesteeseen käytettävä tulostusmateriaali ja suihkuttaa se tulostinalustalle, johon se kovettuu kerroksittain. 3D-tulostista onkin kutsuttu myös kerroksittain tulostamiseksi, sillä sen avulla tulostettavat esineet muodostetaan näistä ohuista kerroksista.
Mikä on 3d tulostuksen toimintaperiaate?
Tulostus lähtee liikkeelle mallin luomisesta tietokoneohjelmalla. Suunnitteluun tarkoitettuja ohjelmia on monenlaisia, ja niillä saadaan luotua tarkka virtuaalimalli tulostettavasta esineestä. Avoimen lähdekoodin ohjelmat ovat nykyään suosittuja, ja teknologian edullisuus vauhdittaa 3D tulostuksen yksityiskäytön kasvua. Yrityksissä teknologia on ollut käytössä jo vuosikymmeniä, mutta nyt myös kotikäyttöön soveltuvat laitteet tulevat jokaisen saataville, koska hinta ei enää huimaa päätä. Samalla periaatteella toimiva kallein 3D tulostuslaite voi maksaa yritykselle jopa 200 000€, mutta kotikäyttöisiä laitteita rakennetaan jo itse. Halvimmat mallit saa kotiinkannettuna jo alle 500 eurolla.
Mitä sillä voi tehdä?
3D-tulostuksen käyttömahdollisuudet ovat melkein rajattomat. Kaikkia perinteisiä huonekaluja, koruja, komponentteja, varaosia ym. on mahdollista 3D-tulostaa, mutta myös paljon suurempia kokonaisuuksia. 3D-tulostuksen tulevaisuudesta saatiin jo mallia kiinassa kun Kiinalainen rakennusalan yritys tulosti jättimäisillä 3D-tulostimilla kymmenen taloa yhden päivän aikana. Korkeintaan 200m2 talojen hinnaksi muodostui tulostettaessa vain 3600€, joten 3D-tulostus saattaa mullistaa myös rakentamisen tulevaisuudessa.
Tässä muutamia esimerkkejä siitä, mitä näillä futuristisilla tulostimilla voidaan tehdä:
- Lääketeollisuus on ollut todella innoissaan 3D-tulostamisesta. Lähivuosina tulostimilla saatetaan tuottaa luuta ja rustoa. Jo nykyään tulostinta käytetään laajalti lääketeollisuudessa ja myös suomessa Aalto-yliopiston tulostimilla on printattu titaanisia implantteja, joilla on paikattu mm. kallovammoja. Myös hammaslääketieteessä hyödynnetään 3D-tulostusta suomessa päivittäin. Hammasimplanttien, siltojen ja kruunujen tulostaminen on meillä jo arkipäivää.
- Yksi tulostettavista asioista voisi olla erilaiset pelimerkit ja kortit. Nämä ovat pieniä esineitä ja sopivat siksi 3D-tulostettaviksi mitä mainioimmin. Korttipelit kuten pokeri ovat myös todella suosittuja myös suomessa, joten kysyntää näille pelimerkeille ja korteille riittäisi. Pokeria voi toki myös helposti pelata verkossa vaikka suositulla Betsafen pokerisivustolla, mutta jos livepokeria haluaa pelata ja omistaa 3D-tulostimen voi omien merkkien tulostaminen tulla kyseeseen. Pelimerkkisalkut kuitenkin maksavat useista kymmenistä euroista jopa satoihin, joten säästöä merkkien tulostamisella saavuttaa.
Vaikka 3D-tulostamisen tulevaisuudennäkymät ovat pääosin ruusuisia on taivaalla myös synkkiä pilviä. Tulevaisuudessa aseen hankkiminen saattaa olla kenelle tahansa todella helppoa, sillä sellaisen voi tulostaa omassa kodissaan lain pitkän kouran kantamattomissa. Aseiden tulostusta pidetäänkin synkimpänä visiona 3D-tulostamiseen liittyen ja jo nyt joihinkin aseiden osiin löytyy tulostusohjeita verkosta. Toivomme, että kehitys uuden ajan tulostuksessa ei mene tähän suuntaan, vaan teknologiasta otettaisiin kaikki irti hyödyllisten ja turvallisten tuotteiden myötä.
3D-kappaleiden pikavalmistusmenetelmien tekniikat ja nimitykset:
Pikavalmistusmenetelmät | Käytetyt materiaalit |
3D tulostin, 3d printing (3DP) | Muovit, metallit, kipsi, betoni yms. |
Electron beam melting (EBM) | Titaani-metalliseos |
Laminated object manufacturing (LOM) | Metallit, paperi, muovi |
Stereolithography (SLA) | Photo-polymeeri |
Fused deposition modeling (FDM) | Eutektinen metalliseos, Termoplastinen muovi |
Direct metal laser sintering (DMLS) | Melkein kaikki metalliseokset |
Selective laser sintering (SLS) | Metallijauhe, termoplastinen muovi |
Lähde: wikipedia.org