# Formnext 2023 - 3D-tulostuksen tilannekatsaus, osa 4

> Formnext 2023 -tilannekatsauksen viimeisessä osassa perehdytään muovikomposiittimateriaalien robottitulostukseen.

## Suuren kokoluokan muovikomposiittitulostus

Formnext 2023 -messuilla oli esillä runsaasti suuren kokoluokan muovi- ja komposiittitulosteita. Kun kappaleen koko kasvaa yli puolen metrin, valmistusmenetelmissä alkavat painottua FGF (Fused Granulate Fabrication) eli pellettejä käyttävät materiaalin pursotusmenetelmät. Yleisimmät materiaalit ovat PP-, ABS- tai PETG-komposiitit, jotka sisältävät 20–50 % lyhyttä lasi- tai hiilikuitua.

Filamenttipohjaisia järjestelmiä on tarjolla noin kuution tulostustilavuuteen saakka, mutta useiden metrien kokoluokassa pellettisyöttöiset ratkaisut ovat hallitsevia. Syynä on materiaalin syöttömäärä: pellettiratkaisuilla voidaan pursottaa materiaalia jopa yli 80 kg tunnissa, kun taas filamenttisyöttöisillä laitteilla tulostusaika kasvaisi kohtuuttomaksi. Suuren kokoluokan järjestelmät perustuvat pääosin käsivarsirobotteihin, mutta markkinoilla on myös koneistuskeskuksiin integroituja järjestelmiä sekä gantry-pohjaisia ratkaisuja.

## Laitevalmistajat ja teknologiat

### CEAD
CEAD on yksi Euroopan tunnetuimmista robottitulostuspäiden valmistajista. Yritys tarjoaa FGF-tekniikkaa käsivarsiroboteille ja CNC gantry -järjestelmille.
*   **Käsivarsirobotit:** Edullisempia ja joustavampia, mutta nivelet voivat aiheuttaa epätarkkuuksia.
*   **CNC-integraatio:** Kalliimpia ja raskaampia, mutta tarjoavat erinomaisen tarkkuuden (esim. 0.02 mm/m).
*   **Flexbot:** Räätälöitävä solu, joka yhdistää tulostuksen ja koneistuksen.
*   **ATLAM:** Lisälaite pitkän hiilikuituteipin lisäämiseen tulostusprosessiin jäykkyyden parantamiseksi.

### Airtech
Airtech on johtava teknisten muovilaatujen ja komposiittityökalumateriaalien valmistaja. Yritys tekee tiivistä yhteistyötä laitevalmistajien (kuten Thermwood, CEAD, Caracol) kanssa. Heidän *Dahltram*-materiaalinsa ovat laajasti käytössä korkean lämpötilan (215 °C) sovelluksissa, kuten autoklaavimuoteissa.

### CMS
CMS Advanced Materials Technology tarjoaa *Kreator Ares* -hybridijärjestelmää, joka yhdistää 5-akselisen CNC-työstökeskuksen ja lisäävän valmistuksen. Tulostusnopeus on enimmillään 10 kg/h, ja järjestelmässä on automaattinen työkalunvaihto sekä oma *Icarus*-ohjelmisto.

### Thermwood
Thermwood on alan pioneeri, joka tunnetaan *LSAM®* (Large Scale Additive Manufacturing) -tavaramerkistään.
*   **Ominaisuudet:** Vakiona lämpökamera prosessin seurantaan ja patentoitu jäähdytetty rulla, joka painaa pursotetun palon tiukasti alempaan kerrokseen.
*   **Cut Layer Additive (CLA):** Uusi menetelmä, joka yhdistää laminointia ja älykästä ohjelmistoa materiaalihukan minimoimiseksi.

### Ingersol
Ingersol tunnetaan *MasterPrint*-gantry-järjestelmistään, joilla on valmistettu maailman suurimpia 3D-tulostettuja kappaleita, kuten 7,6-metrisiä veneitä. Järjestelmät ovat hybridiratkaisuja, jotka voivat tulostaa, jyrsiä ja sijoittaa kuitua.

### Caracol
Caracol valmistaa *Heron AM* -robottisoluja. Yritys on laajentanut tulostuspäävalikoimaansa (HA, HF ja uusi HV-malli) ja kehittänyt *Eidos-IoT* -ohjelmistolaajennuksen, joka mahdollistaa paremman prosessin seurannan ja digitaalisen kaksosen hyödyntämisen.

### Gamart
Puolalainen Gamart tarjoaa ruuvipohjaisia extruusiojärjestelmiä, joiden kapasiteetti vaihtelee 12 kg/h (G.12) aina 200 kg/h (G.200) saakka. Laitteet on suunnattu ensisijaisesti CNC-työstökoneisiin asennettaviksi.

### Yizumi
Yizumi keskittyy pienempiin robottisoluihin ja automaatioon. Heidän *C-sarjan* koneissaan on integroitu kuljetinhihna, joka toimii tulostusalustana ja mahdollistaa jatkuvan sarjatuotannon.

### WASP
WASP tunnetaan delta-robottitekniikasta ja rakennusten tulostamisesta.
*   **Cerebro:** Robottitulostuspäiden hallintajärjestelmä.
*   **Metamorphosis:** Uusi tekniikka, joka mahdollistaa multimateriaalitulostuksen ja eri värien käytön pellettitulostuspäillä.

### Weber
Weber hyödyntää yli 60 vuoden kokemustaan extruuderien valmistuksesta. Heidän järjestelmänsä soveltuvat sekä 6-akselisille roboteille että CNC-koneisiin. Yritys tarjoaa tulostuspäitä, joiden syöttönopeudet vaihtelevat 3,5–45 kg/h välillä.

---
*Kirjoittaja: Antti Alonen, Savonia-ammattikorkeakoulu. Artikkeli on toteutettu 3D-tulostuksen yhteishankkeessa (3DTY).*