Hyttimoduulin katon paikoitustyökalun suunnittelu ja valmistaminen laivateollisuuteen Turun ammattikorkeakoulussa
3D-tulostaminen eroaa perinteisistä materiaalia poistavista tuotantomenetelmistä siten, että 3D-tulostaminen on ainetta lisäävä valmistusmenetelmä. Tämä tarkoittaa sitä, että tällä valmistusmenetelmällä kappaleeseen lisätään materiaalia kerroksittain, kunnes kappale on valmis. 3D-tulostamisen ansiosta pienien ja vaativien kappaleiden valmistaminen on kustannustehokasta sekä materiaaleja säästävää. Materiaalikustannuksissa säästäminen ja hukan minimointi ovat olleet kantavia trendejä laivateollisuudessa jo kauan.
3D-tulostaminen on nopeasti kehittynyt valmistusmenetelmä, joka mahdollistaa tuotteiden ja työkalujen valmistuksen nopeasti ja edullisesti. Kun työkalua aletaan suunnittelemaan, useimmiten työkalun käytännöllisyys ja toimivuus saadaan testattua vasta käytännön testeillä. 3D-tulostamisen ansiosta prototyypin valmistamisen kustannus on laskenut valtavasti ja tämä mahdollistaa pieniäkin etuja tavoittelevien työkalujen valmistamisen riskittä erittäin kustannustehokkaalla tavalla.
3D-tulostamisen hyödyntäminen hyttimoduulien tuotannon prosesseissa
3D-mallinnuksen ja 3D-tulostamisen avulla laivateollisuudessa voidaan luoda esimerkiksi työkaluja, jotka parantavat tuotantoprosessia vähentämällä valmistuksesta johtuvia jälkitöitä. Työkalujen ansiosta laivateollisuudessa on mahdollista tuottaa jopa virheettömiä hyttejä suoraan linjastolta.
Opinnäytetyössä lähdettiin suunnittelemaan Piikkio Works Oy:lle työkalua, jonka avulla he voivat parantaa hyttimoduulien katon paikoitusprosessia. Valmistetun työkalun tavoitteena on tehdä katon paikoittamisesta mahdollisimman virheetön prosessi. Kattopaneelien virheettömyyden lisäksi tavoitteena on pyrkiä vaikuttamaan työntekijöiden tekemiin virheisiin.
Työkalun 3D-tulostamisen prosessinvaiheet
- Ideointi
Ideointivaiheessa kartoitettiin yrityksen tarpeet työkalulle huomioiden 3D-tulostuksen rajoitteet.
- Suunnittelu
Kun yrityksen tarpeet työkalulle oli kartoitettu, työkalun mittoja sekä ominaisuuksia alettiin määrittämään.
- 3D-mallinnus
Työkalusta luotiin 3D-malli haluttujen ominaisuuksien perusteella ja varmistettiin haluttujen ominaisuuksien mahdollistaminen työkaluun.
- 3D-tulostaminen
Työkalu 3D-tulostettiin ja sen ominaisuuksia päästiin arvioimaan käytännön kokeiluin.
- Jälkityöstö sekä komponenttien lisääminen kappaleeseen
3D-tulostuksen aiheuttamat työkalun virheet poistettiin käsin ja työkaluun lisättiin halutut ominaisuudet, kuten magneetit, joita ei ole mahdollista saavuttaa 3D-tulostamisella.
Hyttimoduulin katon paikoitustyökalulla saavutetut hyödyt
Yritykselle luotiin 3D-tulostamalla uniikki työkalu hyttimoduulin katon paikoitusta varten. 3D-tulostaminen on työkaluvalmistuksessa edullinen valmistusmenetelmä työkalujen testaamiseen ja valmistamiseen myös sellaisissa käyttökohteissa, missä työkalulla ei saada tuotettua voittoa. Monessa laivateollisuuden työvaiheessa pystytään hyödyntämään 3D-tulostettuja työkaluja tai muita välineitä, sillä niitä voidaan valmistaa nykyisin kustannustehokkaasti tällä menetelmällä.
Kyseisessä 3D-tulostetun työkalun käyttökohteessa saavutettiin monia hyötyjä. Työkalun ansiosta hyttimoduulien rakentamisesta johtuvia jälkitöitä saadaan vähennettyä entisestään. Työvaiheen työturvallisuutta sekä mielekkyyttä saatiin kehitettyä, sillä työkalun ansiosta työvaiheen fyysinen kuormitus väheni merkittävästi. Tämä on loistava esimerkki siitä, kuinka 3D-tulosteisilla työkaluilla saavutetaan etuja, joita perinteisillä valmistusmenetelmillä ei ole ollut mahdollista toteuttaa.
Lähde
Miettinen, J. 2024. Hyttimoduulin katon paikoitustyökalu – Theseus. Turun AMK:n opinnäytetyö.
Artikkelikuva: Microsoft Bing Image Creator. 2025. https://www.bing.com/images/create