|
|
|
Hankekoodi: A78435
Hankkeen nimi: 3D MetalPro - 3D metallitulosteiden jälkikäsittely teollisessa kappalevalmistuksessa
Toimintalinja: 8. REACT-EU:n EAKR-toimenpiteet
Erityistavoite: 12.2. Tutkimus- ja innovaatiotoiminnan kehittäminen erityisesti digitalisaation edistämisen ja yhteiskunnan hiilineutraalisuustavoitteen toteutumisen näkökulmasta
Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.12.2021 ja päättyy 31.8.2023
Toiminnan tila: Toiminta päättynyt
Vastuuviranomainen: Pirkanmaan liitto
Hakijan virallinen nimi: Tampereen ammattikorkeakoulu Oy
Organisaatiotyyppi: Ammattikorkeakoulu
Y-tunnus: 1015428-1
Jakeluosoite: Kuntokatu 3
Puhelinnumero: 0294 5222
Postinumero: 33520
Postitoimipaikka: Tampere
WWW-osoite: http://www.tuni.fi
Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Salminen Katri
Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: Projektipäällikkö
Yhteyshenkilön sähköpostisoite: katri.salminen(at)tuni.fi
Yhteyshenkilön puhelinnumero: 0406824741
Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:
3D-tulostus on merkittävä ratkaisu teollisen valmistuksen energia- ja materiaalitehokkuuden lisäämiseen. Tulostettujen metallirakenteiden vaativaa teollisuuskäyttöä kuitenkin rajoittavat erilaiset mekaaniset ominaisuudet, kuten kappaleen kestävyys väsyttävässä kuormituksessa, ja niihin vaikuttavat materiaaliominaisuudet. Metallikappaleiden tulostuksessa syntyvä lämpö jakautuu valmistuksen edetessä epätasaisesti kappaleen eri osiin aiheuttaen kappaleeseen jännityksiä ja vaikuttaen kappaleen lujuuteen ja sitkeyteen liittyviin ominaisuuksiin. Epätasaisen lämmöntuonnin vuoksi syntyvät virheet voivat olla niin vakavia, että ilman seuraavissa työvaiheissa tehtyä lämpö- ja muita mahdollisia jatkokäsittelyjä ne johtavat valmistetun tuotteen hylkäämiseen tai jopa käytönaikaiseen vaurioitumiseen.
Hankkeen päätavoitteena on edistää teollisen 3D-tulostuksen käyttöönottoa Pirkanmaalla. Tavoitteena on edistää myös Pirkanmaan innovaatio- kokeilu ja tutkimustoimintaa 3D-metallitulostamiseen liittyen yhteistyössä elinkeinoelämän ja tutkimus- ja koulutusorganisaatioiden kesken. Hankkeessa tavoitteena on vahvistaa toteuttajien aiemmissa yhteishankkeissa (3D Boosti, 3D Invest ja 3D InDesigner) syntynyttä Pirkanmaan 3D-tulostuksen yhteistyöverkostoa niin, että siinä pystytään huomioimaan myös 3D-tulostusvaiheen jälkeen vaadittavat teknologiat, ja niihin liittyvät tutkimusvälineet sekä osaaminen. Hankkeessa luodaan malli, miten toteutetaan, kehitetään ja ylläpidetään yhteistä pilotointi-, kokeilu- ja demonstraatioympäristöä metallitulostuksesta ja metallitulosteiden jälkikäsittelystä teollisessa kappalevalmistuksessa. Hankkeessa toteutetaan myös pilotti vaativan metallitulostetun kappaleen jälkikäsittelyistä huomioiden muutkin tulostaen tuotetun teollisen metallikappaleen laatuvaatimukset kuin ainoastaan lämpökäsittelyyn liittyvät materiaaliominaisuudet. Lisäksi hankkeessa toteutetaan taustaselvitys metallikappaleiden jälkikäsittelyyn liittyvistä tarpeista, vaatimuksista ja mahdollisuuksista.
Hankkeen toimenpiteiden ansiosta 3D-tulostuksen eri toimijat ymmärtävät paremmin, kuinka metallitulosteiden ominaisuudet muodostuvat ja kuinka niitä voidaan manipuloida jälkikäsittelyillä, erityisesti lämpökäsittelyillä. Toteutetun pilotin kautta syntyy uutta tietoa jälkikäsittelyistä, vaadittavista toimenpiteistä ja yhteistyöverkoston toimivuudesta. Hankkeen tuloksena yhteistyö kansallisesti ja kansainvälisesti on pohjustettu liittyen sekä yhteistyöverkoston toimintaan että tuleviin hankeyhteistyömahdollisuuksiin.
Hankkeen varsinaista kohderyhmää ovat pirkanmaalaiset valmistavan teollisuuden yritykset. Lista yrityksistä ja muista organisaatioista, joiden kanssa on jo keskusteltu hankkeesta tai jotka muuten on tunnistettu potentiaalisiksi kohderyhmiksi, löytyy liitteestä. Pääpaino tulee olemaan pk-yrityksissä. Arviolta 30-40 % potentiaalisista kohderyhmäyrityksistä on isoja yrityksiä, ja 60-70 % pk-yrityksiä.
Hankkeen varsinaisiin kohderyhmiin kuuluvat myös alueen tutkimus- ja koulutusorganisaatiot, jotka yhdessä elinkeinoelämän kanssa muodostavat Pirkanmaan 3D-tulostusekosysteemin ja yhteistyöverkoston.
Hankkeen välillisiä kohderyhmiä ovat muut yritykset, jotka ovat kiinnostuneita hyödyntämään 3D-metallitulostusta toiminnassaan. Kansallinen ja kansainvälinen yhteistyö hyödyttää kaikkia osapuolia, joten välillisiin kohderyhmiin voidaan laskea myös Pirkanmaan alueen ulkopuoliset toimijat, jotka yhteistyöverkostoon liittyvät.
Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 237 926
Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 190 377
Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 297 409
Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 237 972
Maakunnat: Pirkanmaa
Seutukunnat: Tampereen, Lounais-Pirkanmaan, Etelä-Pirkanmaan, Ylä-Pirkanmaan, Luoteis-Pirkanmaan
Kunnat: Parkano, Urjala, Valkeakoski, Virrat, Lempäälä, Punkalaidun, Kangasala, Ikaalinen, Tampere, Nokia, Pirkkala, Mänttä-Vilppula, Ruovesi, Orivesi, Vesilahti, Hämeenkyrö, Kuhmoinen, Sastamala, Akaa, Pälkäne, Ylöjärvi, Juupajoki, Kihniö
Jakeluosoite:
Postinumero:
Postitoimipaikka:
Suunniteltu: 0, joihin työllistyvät naiset 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joihin työllistyvät naiset 0.00
Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joista naisten perustamia 0.00
| Välitön | Välillinen | |
| Ekologinen kestävyys | ||
| Luonnonvarojen käytön kestävyys | 5 | 7 |
| 3D-tulostettaessa materiaalia käytetään vain tarpeen mukaan. Kappaleista voidaan tehdä kevyempiä ja kestävämpiä, jolloin tekniikan käytön myötä ekologinen kestävyys on parempi perinteisiin menetelmiin nähden. | ||
| Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen | 0 | 4 |
| 3D-tulostuksen ansiosta tarvittuja kappaleita, kuten varaosia, ei tarvitse kuljettaa pitkiä matkoja, sillä tekniikka mahdollistaa lähivalmistuksen. Tämä pienentää kuljettamiseen liittyvää energian tarvetta, mikä puolestaan vähentää ilmastonmuutosten riskejä. | ||
| Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus | 0 | 0 |
| Hankkeella ei ole suoranaista vaikutusta luonnon monimuotoisuuteen | ||
| Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) | 0 | 2 |
| Hankkeella ei ole suoranaista vaikutusta pinta- ja pohjavesiin, maaperään tai ilmaan. Lähivalmistus kuitenkin pienentää kuljettamiseen liittyviä haittavaikutuksia, kuten kasvihuonekaasuja. | ||
| Natura 2000 -ohjelman kohteet | 0 | 0 |
| Hanke ei kohdistu Natura-alueisiin | ||
| Taloudellinen kestävyys | ||
| Materiaalit ja jätteet | 5 | 7 |
| 3D-tulostustekniikassa jätettä syntyy huomattavasti vähemmän kuin perinteisissä materiaalia poistavissa valmistustekniikoissa. | ||
| Uusiutuvien energialähteiden käyttö | 0 | 0 |
| Ei suoranaista vaikutusta uusiutuvien energialähteiden käyttöön. | ||
| Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen | 7 | 9 |
| Hankkeen toiminta keskittyy Pirkanmaan maakunnan elinkeinorakenteen kestävään kehittämiseen ja yhteistyön lisäämiseen. Uuden teknologian avulla valmistusta voidaan tuoda takaisin ulkomailta Suomeen, ja se mahdollistaa kokonaan uudenlaisen liiketoiminnan syntymisen. | ||
| Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen | 0 | 4 |
| 3D-tulostamisessa tuotteiden muotoilu on vapaampaa kuin perinteisillä valmistusmenetelmillä. Tämä antaa suuria mahdollisuuksia myös esimerkiksi käsityöläisille ja taiteilijoille kehittää palvelujaan. | ||
| Liikkuminen ja logistiikka | 0 | 4 |
| Valmistettavia kappaleita ei tarvitse kuljettaa pitkiä matkoja, jolloin puolivalmiiden tuotteiden siirtelytarve vähenee. Tekniikan avulla lähivalmistus on mahdollista. | ||
| Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus | ||
| Hyvinvoinnin edistäminen | 0 | 5 |
| Yritysten kilpailukyvyn kasvu lisää hyvinvointia ja siten työllisyyttä. | ||
| Tasa-arvon edistäminen | 0 | 2 |
| Hankkeessa huomioidaan tasa-arvo. Hanke pyrkii tekemään kone- ja materiaalitekniikan aloista kiinnostavaa ja lisää niiden tunnettavuutta. | ||
| Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus | 0 | 2 |
| Hanketta toteuttavat koulutusorganisaatiot ovat kansainvälisiä, ja niissä kulttuurinen yhdenvertaisuus on tärkeä arvo. Hankkeessa luodaan kansallisia ja kansainvälisiä yhteistyöverkostoja. | ||
| Kulttuuriympäristö | 0 | 0 |
| Ei merkittävää vaikutusta | ||
| Ympäristöosaaminen | 0 | 3 |
| 3D-tulostus on itsessään kestävää kehitystä tukeva teknologia resurssien järkevämmän käytön kannalta. Teknologiaa hyödyntävät yritykset voivat sijoittua monille eri toimialoille, myös ympäristöteknologiaan. | ||
Hankkeessa Tampereen ammattikorkeakoulu (TAMK) ja Tampereen yliopisto (TAU) toteuttivat teolliseen käyttöön suunnattujen metalliesineiden tulostamista, jälkikäsittelyä ja testausta teollisen laadun varmistamiseksi. Hanke toteutettiin Pirkanmaan 3D-tulostuksen yhteistyöverkostossa. Hankkeessa TAMK oli pääsääntöisesti vastuussa tulostamisesta, tulosten suunnittelusta ja simuloinnista. TAU teki lämpökäsittelyjä ja niihin liittyviä laskelmia. Molemmissa korkeakouluissa testattiin tulostettuja ja jälkikäsiteltyjä esineitä. Käytettyjä materiaaleja olivat erilaiset työkaluteräkset ja alumiini. Lisäksi tulostusmenetelminä käytettiin suorakerrostusta ja jauhepetiä, sillä molemmilla tulostusmenetelmillä on omat vahvuutensa.
Hankkeen aikana järjestettiin kolme työpajaa ja loppuseminaari. Työpajat olivat interaktiivisia ja niihin kuului teknologioihin tutustumista ja hankkeen sisällön kommentointimahdollisuuksia. Lisäksi työpajoissa tutustuttiin TAMKin ja TAU:n tiloihin ja hankkeen toimintamahdollisuuksiin, joita yrityksillä oli mahdollista kommentoida.
Hankkeen tulokset olivat kiinnostavia. Etenkin tulostusprosessia simuloimalla päästiin tilanteeseen, jossa voitiin ennustaa tulosteen käyttäytymistä tulostusprosessissa melko hyvin. Lisäksi materiaalitestaukset toivat uutta tietoa mm. jauhepetitulostetun työkaluteräksen käyttäytymisestä vetokokeissa.