ConExpo 2017: 3D-tulostettu kaivukone

Olli Päiviö

Parhaillaan käynnissä olevilla ConExpo-Con/Agg –messuilla Las Vegasissa on esillä maailman ensimmäinen kaivukone, johon on tehty komponentteja 3D-tulostimen avulla. Muun muassa ohjaamon runko, jäähdytin, hydrauliöljysäiliö ja kauhanvarsi ovat 3D-tulosteita useista eri materiaaleista. Tavoitteena oli vähentää komponenttien painoa kestävyydestä tinkimättä. Ohjaamon runko on tulostettu lujasta muovista ja puomin osat teräksestä. Jäähdytin on alumiinia. 3D-tulostus oikoo valmistuksessa monta mutkaa, sillä CAD-mallista edetään suoraan valmistukseen ilman erillisten työkalujen tai työstökeskusten käyttöä.

Kauhan varren tulostus kesti viisi päivää, mutta ohjaamon runko syntyi viidessä tunnissa.

Oak Ridge National –laboratorio Tenneseessä oli jo aiemmin vastannut 3D-tulostimella tehdystä kokonaisesta autosta ja se valittiin projektin vetäjäksi. Sen lisäksi AME-projektissa (Additive Manufactured Excavator) on mukana useita tahoja konevalmistajien keskuudesta, teollisuudesta, yliopistoista ja tutkimuslaitoksista. Minnesotan ja Illinoisin yliopistojen opiskelijat vastasivat kokonaan osien suunnittelusta. Varsinaisia tulostuksia tehtiin kolmessa eri paikassa, käytetystä materiaalista riippuen.

Puomien metalliosien tulostus vaati täysin uuden tekniikan kehittämistä. Robottiin kytketty MIG-hitsauslaite kasvatti tulostetta kerros kerrallaan. Näin prosessissa edettiin suoraan hitsauslangasta valmiiseen osaan. 3D-tulostus on yleistynyt kovalla vauhdilla. Venäjällä tulostettiin juuri betonista kokonainen talo (katso video tästä). Uuden Airbus A350 XWB lentokoneen on mainittu sisältävän jo yli 1000 kappaletta 3D-tulostettua osaa. Yksittäisten ja harvinaisten varaosien valmistukseen 3D-tulostus antaa mahtavat mahdollisuudet. Lentokone- ja autoteollisuus käyttävät valmistuslinjoilla jo laajalti 3D-tulostettuja erikoistyökaluja.

Konemaailmassa 3D-tulostus antaa valtavat mahdollisuudet poiketa standardimalleista yksilöityyn suuntaan. Esimerkiksi kuljettajan käden anatomian mukaan tulostetut kaivuvivut voivat olla pian nykypäivää.

”Tällä hetkellä ei ole kustannustehokasta alkaa rakentamaan esimerkiksi koko kaivukonetta 3D-tulostuksen avulla. AME-projekti todistaa kuitenkin, että teknologian avulla voidaan tehdä kevyempiä konstruktioita, mutta samalla kestävämpiä ja tehokkaampia. 3D-tulostus tekee tulevaisuuden konevalmistuksesta joustavampaa”, päättää John Rozum, yksi AME-projektin vetäjistä.

Ilman 3D-tulostinta valmistettua kalustoa löydät ajoon.fi -palvelusta.