3D-tulostus yleistyy vauhdilla

3D-tulostimien hinnat ovat viime vuosina merkittävästi laskeneet, mikä on madaltanut 3D-tulostamisen ammatti- ja kotikäytön välistä rajaa. Menetelmän yleistymiseen ja tulostimien hintojen laskuun ovat vaikuttaneet myös tekniikan kehitys, patenttien raukeaminen, verkkoon muodostuneet yhteisöt ja vapaaseen lähdekoodiin perustuvien mallien yleistyminen.

Materiaalia lisäävä valmistus eli 3D-tulostus avaa tuotteiden valmistukselle uudenlaisia mahdollisuuksia, mutta samalla siihen liittyy kysymyksiä vastuista ja oikeuksista. Haasteita tuo esimerkiksi, että 3D-tulostetun tuotteen loppukäyttäjä saattaa olla usein myös sen valmistaja.

Mistä 3D-tulostuksessa on kyse?

3D-tulostus mahdollistaa digitaalisen mallin tuottamisen fyysiseksi kappaleeksi. Menetelmän avulla voidaan tehdä esimerkiksi pieniä, muutaman kappaleen sarjoja ja rakenteita, joita perinteisillä työstömenetelmillä on hankalaa valmistaa. Lisäksi 3D-tulostamalla voidaan valmistaa keveämpiä tuotteita, valmistus on yksilöllistä ja jätettä syntyy usein vain vähän.

Tulostimen toiminta voi perustua esimerkiksi jauhemaisen raaka-aineen lasersintraukseen, stereolitografiaan eli esimerkiksi epoksipohjaisen fotopolymeerin kovettamiseen laserilla tai raaka-aineen johtamiseen tulostuspäähän kelalta. Harraste- ja kotikäyttöiset tulostimet ovat yleensä muovitulostimia, joissa nauhamainen raaka-aine tuodaan suuttimelle, sulatetaan ja ohjataan haluttuun kohtaan, jossa se kovettuu ohuiksi kerroksiksi. Kerroksia voi olla tuotteesta riippuen tyypillisesti sadoista tuhansiin. Raaka-aineena kotikäyttöisissä tulostimissa on useimmiten kestomuovi, kuten polylaktidi (PLA) tai akryylinitriilibutadieenistyreeni (ABS).

3D-tulostimen omistaja voi joko luoda itse 3D-mallin tulostettavasta tuotteesta esimerkiksi CAD-ohjelmistolla tai ladata valmiin mallin avoimeen lähdekoodiin perustuvilta sivustoilta. Sivustoilta löytyy tuhansia 3D-malleja koruista, koristeista, varaosista ja käyttöesineistä.

Mitä menetelmällä voidaan valmistaa?

Esimerkkejä 3D-tulostetuista tuotteista ovat prototyypit, varaosat, käyttöesineet, käyttäjälle räätälöidyt proteesit, pienoismallit sekä rakenteiden yksittäiset komponentit. 3D-tulostamalla voidaan valmistaa myös mittatarkkoja metallikomponentteja teollisuuden tarpeisiin (lasersintraus). Lisäksi 3D-tulostustekniikkaa voidaan hyödyntää esimerkiksi rakennus- ja betonielementtien ja -siltojen valmistuksessa.

Mitä riskejä 3D-tulostukseen liittyy?

Riskejä ovat muun muassa:

• itse laitteeseen liittyvät vaarat (kuumat pinnat, liikkuvat osat, sähköiskun vaara)
• altistuminen päästöille tai kemikaaleille laitetta tai lopputuotetta käytettäessä
• lopputuote ei täytä sitä koskevia vaatimuksia.

Kuumat pinnat voivat aiheuttaa palovammoja. 3D-tulostimissa esimerkiksi suutin liikkuu pysty-, vaaka- ja syvyyssuunnassa, jolloin vaarana saattaa olla myös sormien jääminen puristuksiin liikkuvien osien väliin. Lainsäädännön kannalta 3D-tulostimet ovat lähtökohtaisesti koneita, ja niiden pitää täyttää konesääntelyn vaatimukset. Asiasta käydään kuitenkin edelleen keskustelua.

Tulostajat voivat altistua tulostuksen aikana ilmaan vapautuville pienhiukkasille. Lisäksi esimerkiksi tuotteiden jälki- ja pintakäsittelyssä saatetaan käyttää haitallisia kemikaaleja. Myös tulostusmateriaalit itsessään voivat olla vaaralliseksi luokiteltuja kemikaaleja. Tulostusmateriaalit ja jälkikäsittelykemikaalit kuuluvat pääasiassa kemikaalilainsäädännön soveltamisalaan.

3D-tulostettuihin tuotteisiin liittyvät riskit koskevat useimmiten laatua, käyttötarkoitusta ja käytettyjä materiaaleja. Mikäli tulostettu tuote laitetaan myyntiin, sen on täytettävä kyseistä tuotetta koskevan lainsäädännön vaatimukset.

Kotona tehtävässä 3D-tulostuksessa on hyvä olla tarkkana materiaalivalintojen ja tulostustilojen ilmanvaihdon suhteen. Kannattaa huomioida myös tulostetun tuotteen käyttäjäryhmä, sillä pienten osien irtoaminen tai terävät reunat voivat aiheuttaa vaaraa etenkin lapsille.

Kysymyksiä ja vastauksia 3D-tulostamisesta

Lisätietoja koneiden turvallisuusvaatimuksista

Lisätietoja kemikaalien vaatimuksista

Esite 3D-tulostuksen turvallisuudesta