Tampereen yliopisto

Uusi 3D-tulostin mahdollistaa keraamisten tuotteiden suunnittelun joustavasti halutuilla ominaisuuksilla

Jaa

Tampereen yliopisto ottaa käyttöön uuden keraamien 3D-tulostusteknologian. Tampereelle juuri saapunut laite perustuu tulostukseen sideaineen suihkutus -menetelmällä. Se mahdollistaa suunnittelun ja valmistuksen keraamirakenteiden toiminnallisuuden mukaan. Laitteen käyttöönotossa huomioidaan teollisuuden tarpeet yhteisissä työpajoissa.

Keraamimateriaalit ovat ominaisuuksiltaan erinomaisia teollisuuden käyttöön esimerkiksi venttiileiksi ja suodattimiksi. Kuvassa piikarbidista tulostetut testikappaleet ovat euron kolikon kokoluokkaa. Kuva: Tampereen yliopisto
Keraamimateriaalit ovat ominaisuuksiltaan erinomaisia teollisuuden käyttöön esimerkiksi venttiileiksi ja suodattimiksi. Kuvassa piikarbidista tulostetut testikappaleet ovat euron kolikon kokoluokkaa. Kuva: Tampereen yliopisto

Rakennekeraamien tutkimuksen ja kehittämisen edelläkävijänä Suomessa tunnettu Tampereen yliopisto aloitti keraamien 3D-tulostuksen viitisen vuotta sitten valokovetus altaassa -menetelmällä. Nyt tutkijat ovat pystyttäneet Hervannan kampuksen tiloihin 3D-tulostuslaitteen, jonka tekniikka perustuu sideaineiden suihkutukseen.

Laite on tarkoitettu pääasiassa tutkimukseen ja opetukseen. Yritysten kanssa tehdään tiivistä yhteistyötä, jotta tutkimusta voidaan kohdentaa teollisuutta kiinnostaviin materiaaleihin ja muotoihin.

– Kesän jälkeen tutustutamme yrityksiä uuden tulostusteknologian käyttöön. Tarkoitus on, että yritykset voisivat aloittaa keraamisten 3D-kappaleiden valmistamisen sideaineen suihkutus -menetelmällä mahdollisimman pian. Uudella laitteella yrityksille voidaan demonstroida teknisesti uusia materiaaleja ja rakenteita, ja se mahdollistaa ideoiden teollisen tuotannon testauksen, kertoo hanketta koordinoiva tutkimuspäällikkö Jorma Vihinen Tampereen yliopistosta.

Tavoitteena on saada mukaan parikymmentä yritystä ensisijaisesti Pirkanmaalta, mutta yritykset muista maakunnista ovat myös tervetulleita hankkeeseen.

Keraamisia osia myös sarjatuotantona

Osan tai lopputuotteen vapaa muotoilu ei onnistu perinteisillä keraamien valmistustekniikoilla, ja jälkityöstäminen on hidasta ja kallista. Keraamien 3D-tulostusmahdollisuuksia laajentavan menetelmän ansiosta yritys voi suunnitella keraamirakenteita joustavasti haluttujen ominaisuuksien eli toiminnallisuuden eikä pelkästään valmistettavuuden mukaan.

– Menetelmän ansiosta massakustomointi ja pienet yksilösarjat voidaan tulostaa yhdellä kertaa, mikä vähentää materiaalivirheitä. Yliopistolla olevan laitteen tulostusalue on pienehkö, joka rajoittaa yritysten sovelluksia. Toisaalta materiaalien vaihtaminen käy nopeasti, Vihinen toteaa.

Keraameista voidaan valmistaa suuren suorituskyvyn komponentteja myös erittäin haastaviin kohteisiin. Keraamimateriaalien etuja ovat esimerkiksi suuri kovuus, hyvä lujuus, erinomainen kulutuksen, korroosion ja korkean lämpötilan kesto, joita kaikkia vaaditaan teollisissa sovelluksissa.

Käyttökohteena voivat olla erilaiset koneenosat prosessi- ja kemianteollisuudessa (esim. venttiilit ja suodattimet) sekä energiatekniikassa (vety- ja aurinkoenergia, akut ja katalysaattorit). Materiaalista riippuen komponentti voi olla sähköinen eriste, johde tai puolijohde. Lisäksi osalla keraameja on luontaisesti hyvä bioyhteensopivuus, joten niitä käytetään implantteina (mm. hammasproteesit ja keinoluu).

Keraamien tulostus sideaineen suihkutus -menetelmällä -hanke tukee Pirkanmaan maakuntaohjelman ja älykkään erikoistumisen strategian tavoitteita. Hanke on käynnissä vuoden 2022 loppuun asti ja sitä rahoittavat Euroopan aluekehitysrahasto EAKR ja Pirkanmaan liitto yhdessä yliopiston kanssa. Se myös liittyy osaltaan valtakunnalliseen SIX (Sustainable Industry X) -aloitteeseen, joka vahvistaa suomalaisen teollisuuden suorituskykyä ja kestävää kasvua.

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

Jorma Vihinen
040 556 7874
jorma.vihinen@tuni.fi

Erkki Levänen
040 849 0191
erkki.levanen@tuni.fi

Kuvat

Keraamimateriaalit ovat ominaisuuksiltaan erinomaisia teollisuuden käyttöön esimerkiksi venttiileiksi ja suodattimiksi. Kuvassa piikarbidista tulostetut testikappaleet ovat euron kolikon kokoluokkaa. Kuva: Tampereen yliopisto
Keraamimateriaalit ovat ominaisuuksiltaan erinomaisia teollisuuden käyttöön esimerkiksi venttiileiksi ja suodattimiksi. Kuvassa piikarbidista tulostetut testikappaleet ovat euron kolikon kokoluokkaa. Kuva: Tampereen yliopisto
Lataa
Sideaineen suihkutus -menetelmään perustuvan keraamisen 3D-tulostuslaitteen tulostusalue on pienehkö (65 x 160 x 65 mm), mutta se sopii hyvin keraamien tulostusominaisuuksien tutkimiseen. Kuva: Tampereen yliopisto
Sideaineen suihkutus -menetelmään perustuvan keraamisen 3D-tulostuslaitteen tulostusalue on pienehkö (65 x 160 x 65 mm), mutta se sopii hyvin keraamien tulostusominaisuuksien tutkimiseen. Kuva: Tampereen yliopisto
Lataa

Linkit

Tietoja julkaisijasta

Tampereen yliopisto
Tampereen yliopisto
Kalevantie 4
33014 TAMPEREEN YLIOPISTO

p. 0294 5211https://www.tuni.fi

Tampereen yliopisto kytkee yhteen tekniikan, terveyden ja yhteiskunnan tutkimuksen ja koulutuksen. Teemme kumppaniemme kanssa yhteistyötä, joka perustuu vahvuusalueillemme sekä uudenlaisille tieteenalojen yhdistelmille ja niiden soveltamisosaamiselle. Luomme ratkaisuja ilmastonmuutokseen, luontoympäristön turvaamiseen sekä yhteiskuntien hyvinvoinnin ja kestävyyden rakentamiseen. Yliopistossa on 21 000 opiskelijaa ja henkilöstöä lähes 4 000.
Rakennamme yhdessä kestävää maailmaa. 

Tilaa tiedotteet sähköpostiisi

Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.

Lue lisää julkaisijalta Tampereen yliopisto

Väitös: Rasvakudoksen kantasolut edistävät aivohalvauksesta palautumista solu- ja eläinmalleissa11.8.2022 15:48:41 EEST | Tiedote

Kantasolut ovat lupaava hoitomuoto sairauksiin, joihin ei ole vielä tehokasta hoitomuotoa, kuten aivohalvaukseen. Miia Juntunen selvitti väitöskirjatutkimuksessaan rasvakudoksen kantasoluterapian turvallisuutta ja tehokkuutta aivohalvauksesta palautumisessa sekä solu- että eläinmallein. Tulokset osoittivat, että rasvakudoksen kantasoluterapia edisti aivohalvauksesta palautumista.

Väitös: Lasten ja nuorten kiireellisestä sijoituksesta päättäminen on sosiaalista tietotyötä11.8.2022 12:06:26 EEST | Tiedote

Suomalaisessa lastensuojelussa sosiaalityöntekijä päättää lapsen kiireellisestä sijoituksesta kodin ulkopuolelle, jos lapsen todetaan olevan välittömässä vaarassa tai asiasta on vahva epäily. Päätöksenteko on jo lähtökohtaisesti haastavaa, ja päätöksiä joudutaan usein tekemään kiireessä ja puutteellisen tiedon varassa. Yhteiskuntatieteiden maisteri Tuuli Lamponen tutki väitöskirjassaan, miten sosiaalityöntekijät tekevät näissä tilanteissa arvion ja päätöksen kiireellisen sijoituksen tarpeesta.

Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.

Tutustu uutishuoneeseemme