Teollisuusrobotti tuo 3D-tulostukseen uutta suuntaa

Tuotantotalouden yliopistonlehtori Rayko Toshev tutkii Technobothnian laboratoriossa uusia tapoja tehdä 3D-tulostusta, eli täsmällisemmin sanottuna materiaalia lisäävää valmistusta (AM, additive manufacturing).

Apuna on ABB:n teollisuusrobotti. Kiertyvänivelistä käsivarsirobottia hyödyntämällä pystytään helpottamaan monimutkaisten ja suurten komponenttien tulostamista. Yhdistelmän avulla teollisuus voi ottaa harppauksia kohti nykyistä vieläkin digitalisoidumpaa ja älykästä valmistusta.

– Tutkimukseen liittyy monta vaihetta. Ensimmäiseksi vuorossa on pursottimien rakentaminen ja liittäminen käsivarsirobottiin. Seuraavaksi on saatava erilaiset ohjelmistot kommunikoimaan optimaalisesti keskenään – eli robottikäsi keskustelemaan sujuvasti pursotus- ja jäähdytinjärjestelmien kanssa, Toshev kertoo.

Tämän jälkeen päästään tutkimaan erilaisten materiaalien käyttöä valmistuksessa: miten eri materiaalit käyttäytyvät vaikkapa eri lämpötiloissa ja valmistuksen nopeuksilla.

– Materiaalit kehittyvät kovaa vauhtia. Perinteisen 3D-tulostuksesta tutun muovin lisäksi käsivarsirobotilla pursotuksessa voidaan käyttää esimerkiksi muovikomposiitteja, uudenlaisia filamentteja kuten ABS:aa, puuta, nailonia ja näiden sekoituksia.

Teollisuusrobotin hyödyntäminen tuo Toshevin mukaan paljon uusia mahdollisuuksia verrattuna perinteisiin 3D-tulostimiin. Siinä missä perinteinen 3D-tulostin tulosti vaakasuoraa pintaa, käsivarsirobotin avulla voidaan ryhtyä heti tavoittelemaan kolmiulotteisia muotoja ja onttoja rakenteita ilman materiaalin tuhlausta.

– Olisi hienoa tulostaa tällä jotain todella isoa – vaikka huonekalu, pohtii Toshev.  

Materiaalia lisäävää valmistusta teollisuusrobotin avulla tutkiva hanke on yhteinen Novian ja Vaasan ammattikorkeakoulu VAMKin kanssa. Se on saanut Pohjanmaan liiton myöntämää EAKR-rahoitusta. Hankkeen on tarkoitus tuoda lisää 3D-osaamista alueelle niin tutkimuksen kuin koulutuksen kautta. Lisäksi hankkeessa voidaan jonkin verran tehdä myös testausta yrityksille.

Teksti ja kuva RIIKKA KALMI