Keraamien 3D-tulostus mahdollistaa täysin uusia sovelluskohteita keraamikomponenteille

Keraamimateriaaleilla ja niistä valmistetuilla kappaleilla on erinomaiset mekaaniset, kemialliset ja termiset ominaisuudet. Toisaalta nämä samat ominaisuudet vaikeuttavat keraamikappaleiden valmistusta ja perinteisillä valmistusmenetelmillä on sen vuoksi selkeitä rajoitteita. Erinomaisten materiaaliominaisuuksien vuoksi keraamikomponentteja voitaisiin hyödyntää paljon laajemmin, mikäli valmistusmenetelmät eivät rajoittaisi esimerkiksi kappaleen muodonantoa.


3D-tulostuksen eli ainetta lisäävän valmistuksen edut yleisestivalmistustekniikkana, erityisesti muotoilun vapauden osalta, tunnetaan hyvin, ja muovi- sekä metallituotteiden valmistuksessa tekniikka onkin jo yleisessä käytössä. Keraamien osalta3D-tulostus on kuitenkin vielä kehityspolun alussa. Markkinoilla on kyllä keraamimateriaaleillekin soveltuvia ainetta lisääviä valmistustekniikoita, mutta toistaiseksi useat haasteet rajoittavat niiden käyttöä voimakkaasti, kuten erittäin hidas materiaalikehitys, epävarmasta valmistusprosessista johtuva komponenttien suorituskyvyn vaihtelu sekä erittäin hidas kokonaisvalmistussykli.


Business Finlandin rahoittamassa kaksivuotisessa yhteisinnovaatioprojektissa pyritään nopeaan, luotettavaan ja joustavaan keraamisten materiaalien valmistusprosessiin. Tamlink koordinoi keväällä 2022 alkanutta cerAM -projektia, jossa ovat mukana tutkimuslaitoksena Tampereen yliopisto, sekä yritysosapuolina Planmeca, Wisematic, Millidyne, Metso Outotec, sekä Valmet.

Keraamien 3D-tulostusprosessi käynnissä ExOne Innovent+ -sideainesuihkutulostimella Tampereen yliopistossa.

Hankkeessa tehtävällä innovaatiotyöllä on erittäin suuri vaikutus keraamien laajempaan käyttöön eri teollisuuden aloilla, koska valmistettavan kappaleen muoto ei ole tulevaisuudessa enää rajoitus. Keraamikomponentteja päästään hyödyntämään tulevaisuudessa käyttökohteissa, joihin tähän mennessä ei ole ollut teknisesti, taloudellisesti ja/tai laadullisesti mahdollista valmistaa sopivia kappaleita keraamimateriaaleista.


Hankkeella on aiheeseen kokonaisvaltainen lähestymistapa, joka keskittyy valmistusprosessin pullonkaulojen perimmäisten syiden tunnistamiseen ja ratkaisemiseen. Tavoitteena on yhdistää osakäsittelyvaiheet siten, että kokonaisprosessi olisi luotettava ja joustava.


Tämä lähestymistapa edellyttää syvällistä ymmärrystä materiaalitieteen, laitetekniikan ja automaation toisiinsa liittyvistä suhteista.

Hankkeen konsortio vieraili Tampereen yliopiston laboratoriossa seuraamassa keraamien tulostamista.

”Tamlinkilla työskentelyssä yksi parhaista puolista on päästä todella monipuolisesti erilaisiin projekteihin mukaan. CerAM -projekti on itselleni erityisen kiinnostava, koska olen aikanaan valmistunut Tampereen yliopiston materiaalitekniikan koulutusohjelmasta ja myös toiminut tutkijana TAU:lla. Materiaalitekniikka ja sen soveltaminen käytäntöön, kuten tässä projektissa, on edelleen minusta kiehtovaa”, toteaa koordinaattori Veli-Mikko Mäkelä.


Lue lisää hankkeen verkkosivuilta: www.ceram.fi


Lisätietoja antaa myös projektipäällikkömme Veli-Mikko Mäkelä:







39 katselukertaa0 kommenttia