ARTIKKELIT
Lisäävä valmistus sotilaallisen materiaalin tuottajana TEKSTI: SAMU RAUTIO
Valmistusmenetelmien kehittyminen voi mahdollistaa uudenlaisia keinoja ratkaista sotilaallisessa käytössä tarvittavaan materiaaliin liittyviä haasteita. Lisäävä valmistus (Additive Manufacturing, 3D-tulostus) on digitaalinen valmistusmenetelmä, joka on kehittynyt viime vuosina potentiaaliseksi menetelmäksi tuottaa erilaisia käyttövalmiita kappaleita.
T
ällä hetkellä lisäävä valmistus tuo uusia mahdollisuuksia järjestelmien kunnossapidon kehittämiseen sekä suoraan käyttökohteisiin tuotettavien varaosien että vaurioituneiden osien korjaamisen kautta. Lisäksi menetelmää voidaan hyödyntää uusissa, innovatiivisissakin käyttökohteissa. Menetelmä kehittyy edelleen, joten sillä ennustetaan olevan yhä enenevässä määrin mahdollisuuksia parantaa sotilaallisen materiaalin käyttöä. Kykeneekö lisäävä valmistus täyttämään lupaukset uudesta disruptiivisesta tavasta tuottaa materiaalista tukea taistelukentälle? Elokuvan ystävät voivat muistaa The Fifth Elementistä (1997) kohtauksen, jossa Leeloo-hahmo ”rakennetaan” lähes kokonaan kappale kappaleelta solutasolta alkaen. Vaikka 1997 tuollainen valmistus ei ollut mahdollista, filmi kuvasi mielenkiintoisesti millaisia mahdollisuuksia uudenlaisilla valmistustavoilla voi olla. Kappaleiden valmistaminen suoraan käyttötarpeeseensa lähellä tarvitsijaa onkin lisäävän valmistuksen yksi keskeisimmistä tavoitteis-
ta. Sen vuoksi onkin aiheellista kysyä, voitaisiinko tulevaisuuden taistelukentällä, lähellä joukkoja, tuottaa osia tai osakokonaisuuksia nopeasti ja tarkasti suoraan tarpeeseen? Voivatko taistelijat itse tulostaa näitä osia? Voidaanko haavoittuneille sotilaille tulostaa ihmisen ”varaosia”? Voidaanko järjestelmien ja taistelijoiden suorituskykyä kehittää valmistamalla materiaalia uudella digitaalisella tavalla?
Digitaalisesta muodosta kappaleeksi Lisäävä valmistus (Additive Manufac turing, AM), on valmistusmenetelmä, jolla tuotetaan kappaleita digitaalisen määrittelyn perusteella. Digitaalisella määrittelyllä tarkoitetaan 3D-mallia, jonka perusteella määritetään 3Dtulostimelle, miten se kappaleen valmistaa. Valmistus tapahtuu lisäämällä valmistettavaan kappaleeseen materiaalia kerros kerrokselta, toisin kuin perinteisissä valmistusmenetelmissä, joissa materiaalia tyypillisesti poistetaan tai muovataan. Lisäävällä valmistuk15
SAMU RAUTIO
sella tarkoitetaan kaikkia niitä toimia, mitä menetelmän käyttäminen edellyttää. Tyypillisesti se alkaa siitä hetkestä, kun aloitetaan digitaalinen määrittely kappaleen valmistamiseksi ja päättyy siihen hetkeen, kun valmis kappale luovutetaan käyttöön. Lisäävän valmistuksen prosessi koostuu useista eri vaiheista alkaen digitaalisen mallin suunnittelusta päätyen 3D-tulostukseen, jossa tämä digitaalisessa muodossa oleva 3D-malli muunnetaan fyysiseksi kappaleeksi 3D-tulostimella. Lisäävän valmistuksen menetelmiä on kehitetty 1980-luvulta asti. Merkittävä kehitys on kuitenkin alkanut vasta
Kylkirauta 4/2024