RoboAI-akatemiassa toteutettiin 3D-tulostuksen avulla käytännönläheinen projekti, jossa valmistettiin erilaisia kuvioituja testikappaleita Suominen Oyj:n vesineulaustestejä varten. Tavoitteena oli tukea kuitukankaiden tuotekehitystä luomalla nopeasti ja kustannustehokkaasti prototyyppejä, joilla voidaan testata kuvioinnin vaikutusta materiaalin ominaisuuksiin, kuten pölyn tarttumiseen.
Suominen Oyj valmistaa kuitukankaita siivous- ja hygieniatuotteisiin sekä terveydenhuollon sovelluksiin. Yritys tarvitsi erilaisia kokeellisia kuviointeja sisältäviä testikappaleita vesineulausprosessilla tehtävään kuitukankaiden kuviointiin. 3D-tulostus valittiin menetelmäksi, koska se mahdollistaa nopean ja edullisen prototyyppien valmistuksen sekä monipuolisen mallinnuksen.
Haasteena pienten reikien ja kuvioiden tarkka toteutus
Projektin ydintehtävänä oli mallintaa ja 3D-tulostaa testikappaleita asiakkaan toimittamien piirustuksien mukaan. Mallinnus tehtiin CAD-ohjelmistolla, jossa hyödynnettiin erityisesti kuvioiden toisto- ja poistotyökaluja. Valmiit mallit viipaloitiin G-koodiksi PrusaSlicer- ja OrcaSlicer-ohjelmilla.
Tulostukseen käytettiin kolmea eri laitetta: Prusa XL T5, Creality K2 Plus sekä Artillery Sidewinder X1. Haastavinta oli pienten tiheäkuvioisten mallien laadukas toteutus. Eri viipalointiasetuksia, suuttimen kokoja (Ø0,4 mm ja Ø0,25 mm) sekä materiaalin virtausta testattiin järjestelmällisesti. Pienemmällä suuttimella saavutettiin parempi tarkkuus, mutta tulostusajat pitenivät merkittävästi – joissain tapauksissa jopa useisiin päiviin. Kuvassa 1. 3D-tulostimet, joita projektin aikana käytettiin.
Onnistunut lopputulos ja arvokkaat opit
Lopputuloksena vaativimmat, tiheäkuvioiset kappaleet tulostettiin Prusa XL T5 – 3D-tulostimella pienellä Ø0,25 mm suuttimella. Yksinkertaisemmat mallit valmistuivat tehokkaasti muilla laitteilla.
Projektin aikana akatemiaopiskelija Jesse Santaoja syvensi osaamistaan 3D-mallinnuksessa, 3D-tulostuksessa, viipalointiohjelmien käytössä sekä itsenäisessä projektinhallinnassa. Erityisenä oivalluksena nousi esiin systemaattinen asetustestaus: vain yhtä tai kahta muuttujaa kerrallaan kannattaa muuttaa, jotta erot voidaan havainnollistaa paremmin. Lisäksi korostui ennakkosuunnittelun tärkeys – esimerkiksi erisuuruisten suuttimien saatavuus.
Asiakas sai käyttöönsä konkreettisia testikappaleita, joilla voidaan tutkia kuvioinnin vaikutusta kuitukankaiden ominaisuuksissa. Projekti osoitti 3D-tulostuksen tehokkuuden tuotekehityksen apuvälineenä.
Kiitos Suominen Oyj:lle hyvästä ja opettavaisesta projektiaiheesta!
Lisätietoja tästä ja muista RoboAI-akatemian projekteista:
Yliopettaja ja johtava tutkija
Mirka Leino
p. 044 710 3182
mirka.leino@samk.fi
Tutkija-opettaja
Janika Tommiska
p. 044 710 6332
janika.tommiska@samk.fi
