Tiede

3d-tulostimella voi tehdä koneiden osia, ruokaa – ja vaikka kokonaisen talon

Kaliforniasta palannut professori Jouni Partanen tietää, mitä kaikkea voi tulostaa 3d:llä. Se voi mullistaa tavaroiden tuotannon. Hänellä on alalta 50 patenttia.

3d-tulostin printtaa vaikka mitä: kuppeja, luun korvikkeita, metallia, koneiden varaosia, kitaroita, lentokoneen siipiä, talon seiniä, koruja, vaatteita – jopa ruokaa. Mitä ei?

”Kudokset ja elimet ovat 3d-tulostukseen liian hienosyisiä. Niitäkin on kyllä yritetty”, sanoo professori Jouni Partanen Aalto-yliopistosta.

Seos sisään ja tavaraa ulos. Onko 3d-tulostin jokin ihmeboksi? Tavaraa kuin tavaraa saa tilauksesta ja vielä räätälöitynä.

Aloittaako tulostin uuden teollisen vallankumouksen – ja tuotetaanko tavaroita joskus jopa kotona? Sitäkin on veikattu.

Ei ihan heti, sanoo Partanen.

”Ala kasvaa nyt 20–30 prosenttia vuodessa. Silti yksikään 3d-tulostuksella kokonaan tehty tuote ei ole vielä kannattava”, laittaa ammattilainen hiukan jäitä hattuun.

”Veikkaan että kymmenessä vuodessa 3d-tulostus alkaa nousta”, uskaltaa Partanen luvata. Vuoteen 2027 3d-tulostusten kauppa yli kymmenkertaistuu. Partanen tietää mistä puhuu. Hän on 3d-tulostustekniikan pioneereja – siis maailmalla.



Kun koko 3d-tulostus alkoi kehittyä 1980-luvulla Kaliforniassa, hän myöhästyi startista vain hetken. Partasella on 50 patenttia alalta. Hän on maailman johtavia 3d-tulostuksen tuntijoita.

Partasen yksi esikuva – ja esimies – oli ja on Chuck Hall. Hän keksi tulostimen periaatteen 1983.

Hall, Partanen ja kumppanit kehittivät menetelmiä, jolla nesteestä, jauheista tai seoksista saadaan esineitä. Ne syntyvät tulostinpäästä kerros kerrallaan. Kappaleen malli on ensin loihdittu tietokoneella.

Legoista ja kahvikupeista mennään nyt kohti mutkikkaita tuotteita: ”Pöytä on katettu”, ennustaa välitön professori.

Markkinoilla on jo räätälöityjä proteeseja. Sitten tulee digitaalisten varaosien vuoro.

3d-laitteet halpenevat koko ajan. Sen myötä maailmalta tulee ulos yhä hurjempaa 3d-tavaraa. Kiinalainen yhtiö WinSun ilmoitti hiljattain, että se 3d-tulosti betonista kymmenen talon korttelin – 24 tunnissa!

Stockmanilla myytiin jo pari vuotta sitten pieniä 3d-tulostimia. Ne muistuttavat hieman mikroaaltouuneja. Halvimpia saa alle tuhannen euron.

Edulliset kaupan mallit, kuten Ultimaker, tulostavat vielä liian hitaasti. Siitä huolimatta niitä on myyty yli satatuhatta.

Yliopistoissa ja tutkijoiden verstailla nakuttaa ”ainakin kymmenisen tuhatta” kalliimpaa ammattilaisten 3d-tulostinta, arvioi Partanen.

Partanen oli yli 12 vuotta Hallin perustamassa 3d Systems -yh­tiössä. Se on yhä alan johtava peluri maailmassa.

Laitteiden kehittelyyn tarvittiin ja tarvitaan yhä laseria, ja siksi Partanen ajautui alalle. Hän kun väitteli aikoinaan fysiikan tohtoriksi lasertekniikoista.

3d Systems siirtyi kuitenkin vuonna 2006 Kaliforniasta Etelä-Carolinaan. Partanen ei halunnut muuttaa. Hän mietti omaa ja lastensa tulevaisuutta.

Päätös palata Suomeen varmistui, kun vaimo kuoli. Leskimies palasi kotiin 2009. Partanen tuli tutkimus- ja johtotehtäviin Aalto-yliopistoon, entiseen opiskelupaikkaansa Otaniemeen.

Näin ympyrä sulkeutui. Pian myös Suomeen iski 3d-tulostamisen hype. Partanen napattiin tietysti tähän heti mukaan.

Suomi ei Partasen mukaan ole muita maita jäljessä 3d-tulostuksessa.

”Korostamme Addlabissa kyllä muita enemmän muotoilua”, hän sanoo, kun pitää oppilaan tulostamaa jakkaraa käsissään. Add tulee sanoista Aalto digital design laboratory.

”Kalevala Koru käyttää korujen valuaihioissa 3d-tulostusta.”

”Metallien 3d-tulostuksen sovelluksissa olemme joitakin maita jäljessä”, Partanen sanoo. Samalla hän muistaakin, että kollegat Lappeenrannassa ja Tampereella ovat 3d-metalleissa hyviä.

Innostus on kova. Partanen arvioi, että Aalto-yliopistolla 3d-tulostaa ainakin 20 tutkijaa, ja opiskelijoita on ”selvästi yli 50”.

Otaniemen 3d-verstas Addlab uudistuu nyt tammikuussa. Pian samassa salissa nakuttaa ainakin 20 erilaista 3d-tulostinta oppilaiden kokeiluja.

3d-pajan tarjoama näky on outo ja kiehtova. Tekisi mieli verrata tulostimia kehruu-jennyihin. Nuo kudontakoneet nopeuttivat Englannissa ripeästi kankaiden tuotantoa 1700-luvun lopulla.

Kehruukoneet tarvitsivat energiaa. Sitä saatiin höyrykoneista. Loppu on historiaa – siitä alkoi teollinen vallankumous.

3d-tulostuksen kumoukseen menee koko ihmisikä, ainakin 60–80 vuotta. Joskus 2050-luvulla lastenlapsiemme kodeissa on 3d-tulostin. Se on itsestään selvyys kuten sähköä, televisiota tai internet.

Kuka?

3d-tulostuksen pioneeri



 Professori Jouni Partanen syntyi 1957 Kaavissa Koillis-Savossa.

 Valmistui diplomi-insinööriksi 1981 ja tekniikan tohtoriksi 1987 teknillisestä fysiikasta Otaniemen TKK:sta.

 Teki tutkimustyön väitöstä varten laserfysiikasta Rutherford Appleton Laboratoryssa Oxfordshiressa Britanniassa 1984–1987.

 Optiikan ja laserfysiikan tutkimusprofessorina Kalifornian yliopistossa 1987–1993.

 3d-Systems yhtiön tuotekehityksen johtaja 1994–2006.

 Alihankkijayhtiössä 3D Systemsille 2006–2009.

 2009–2013 tutkijana ja tutkimuskeskuksen johtajana Aalto-yliopistossa tuotantotalouden alalla.

 Syksystä 2013 lähtien Aallossa Konetekniikan laitoksen professorina ja 2016 alusta laitoksen johtaja.

 Useita julkaisuja arvostetuissa luonnontieteen ja fysiikan huippulehdissä.

 Harrastaa laskettelua, tennistä ja golfia.

 Jäi leskeksi 2009, kaksi lasta. Toinen maailmalla, toinen kotona.

    Seuraa uutisia tästä aiheesta

  • 3d tulostus
  • Aalto-yliopisto
  • Tiede
  • Timo Paukku
  • Sanoma Pro

Kommentit

    Ei vielä kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Näytä lisää
    Luetuimmat
    1. 1

      Halla-aho kirjoitti Facebookiin, toimittajaa kohtasi viharyöppy – poliisi tutkii tapausta ja vetoaa: ”Jäitä hattuun, suomalaiset”

    2. 2

      Sukellusveneestä kadonnutta ruotsalais­toimittajaa etsivä Tanskan poliisi löysi naisen ruumiin merestä Kööpenhaminan edustalta

    3. 3

      ”Suuri amerikkalainen auringonpimennys” kulkee Yhdysvaltojen halki kello 20.15–21.49 Suomen aikaa – HSTV:n suora lähetys käynnissä

    4. 4

      Yhdellä Turun pidätetyistä on rikostaustaa Suomessa – 18-vuotias mies on tuomittu pakottamisesta seksuaaliseen tekoon

    5. 5

      Helsingissä on tehty silpomisepäilyjen takia kiireellisiä sijoituksia – Lapsena silvottu kertoo: ”Menetin niin paljon verta, että melkein kuolin”

    6. 6

      Turun puukotusten pääepäilty Abderrahman Mechkah oli valittanut turvapaikkapäätöksestään – Poliisi pysäytti hänet Saksassa vuonna 2015, poistui sieltä alkuvuodesta 2016 hakematta turvapaikkaa

    7. 7

      Mysli on monesta vaihtoehdosta paras aamiainen – Tarkista nämä asiat, kun valitset mysliä, asiantuntija muistuttaa

    8. 8

      Tutkijat kertovat, miten lähes kenestä vain voi tulla viattomia tappava terroristi

    9. 9

      Espanjan poliisi vahvistaa: Barcelonan terrori-iskun epäilty yliajaja on surmattu – oli pukeutunut räjähdevyöhön

    10. 10

      Puukotuksista epäilty Mechkah kävi rukoilemassa juuri ennen veritekoja, kertovat moskeijan kävijät HS:lle

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Turun puukotusten pääepäilty Abderrahman Mechkah oli valittanut turvapaikkapäätöksestään – Poliisi pysäytti hänet Saksassa vuonna 2015, poistui sieltä alkuvuodesta 2016 hakematta turvapaikkaa

    2. 2

      Miksi Marokosta tulee turvapaikan­hakijoita? Nuorilla on suuret odotukset Euroopasta, mutta unelmat voivat vaihtua vihaksi, arvioi tutkija

    3. 3

      Halla-aho kirjoitti Facebookiin, toimittajaa kohtasi viharyöppy – poliisi tutkii tapausta ja vetoaa: ”Jäitä hattuun, suomalaiset”

    4. 4

      Helsingissä on tehty silpomisepäilyjen takia kiireellisiä sijoituksia – Lapsena silvottu kertoo: ”Menetin niin paljon verta, että melkein kuolin”

    5. 5

      Miksi tästä piti tehdä niin vaikeaa? Näin hahmotat paremmin uuden 327-ratikan reitin

    6. 6

      Hasan juoksi Turun puukottajan perään ja sai itse puukosta kaulaan – ”Hänen silmissään näkyi vain tyhjyyttä”

    7. 7

      Arlandan miljoonaryöstö vanheni – Nyt Suomessa palkkamurhasta tuomittu ruotsalaisrikollinen sanoo suunnitelleensa kaiken

    8. 8

      Turkulainen rakennusliike järjestää työnseisauksen Turun terrori-iskun vuoksi ja kritisoi hallitusta: ”Hallitus ei ole onnistunut, jos Suomessa joutuu pelkäämään”

    9. 9

      Mysli on monesta vaihtoehdosta paras aamiainen – Tarkista nämä asiat, kun valitset mysliä, asiantuntija muistuttaa

    10. 10

      Yhdellä Turun pidätetyistä on rikostaustaa Suomessa – 18-vuotias mies on tuomittu pakottamisesta seksuaaliseen tekoon

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Turun puukotuksia tutkitaan myös terrorismina – epäillyn henkilöllisyyttä varmistetaan sormenjälki- ja dna-tutkimuksilla

    2. 2

      Hussein al-Taeen ystävä meni estämään Turun puukkohyökkääjää ja sai itse puukosta monta kertaa – ”Ei voinut katsoa sivusta”

    3. 3

      Tukholmalaisturisti yritti pelastaa naisen hengen Turussa ja joutui itse sairaalaan – turkulainen Elina Rauhala näki tapauksen

    4. 4

      Tämä Turun puukotuksista tiedetään nyt: Terroriteosta epäillään kuuden marokkolaisen ryhmää – Supo: pääepäillyn profiili viittaa radikaali-islamistiseen terrorismiin

    5. 5

      Tutkija jakoi parisuhteet viiteen eri tyyppiin eroamisen todennäköisyyden mukaan – ”Lapset ovat hyvä syy laittaa hyvä suhde kuntoon”

    6. 6

      Pentti Linkola: Rajat pitäisi sulkea ja kehitysapu lakkauttaa

    7. 7

      Kasper Hannula viritti ovelan ansan pyörävarkaalle – poliisi oli mukana juonessa, ja väijytyksessä vastassa oli ”tavallisen oloinen suomalainen mies”

    8. 8

      Yhteenveto Espanjan terrori-iskuista: Ainakin 14 kuoli Barcelonaan tehdyssä iskussa – uhrien joukossa ei suomalaisia, kertovat Espanjan viranomaiset

    9. 9

      Osaa 1970- ja 1980-lukujen rivitaloista ei kannata korjata, koska ne ovat täynnä ongelmia – ”Olemme melkoisen pommin edessä”

    10. 10

      ”Näin säästin kymppitonnin vuodessa” – Bloggari Julia Thurén puhuu avoimesti rahasta ja kannustaa muita tekemään samoin

    11. Näytä lisää
    Uusimmat
    1. Juuri nyt
    2. ”Suuri amerikkalainen auringonpimennys” kulkee Yhdysvaltojen halki kello 20.15–21.49 Suomen aikaa – HSTV:n suora lähetys käynnissä
    3. Sukellusveneestä kadonnutta ruotsalais­toimittajaa etsivä Tanskan poliisi löysi naisen ruumiin merestä Kööpenhaminan edustalta
    4. Näin vakuutat pomosi palkkaneuvotteluissa, neuvoo johtamisen professori – Huippuneuvottelijan vinkkejä voi soveltaa niin töissä kuin parisuhteessa
    5. Kaj Linna istui murhasta 13 vuotta syyttömänä Ruotsissa ja saa siitä miljoona­korvaukset – HS seurasi Linnan uutta elämää Kanarialla, jonne hän aikoo perustaa skorpionifarmin
    6. Mysli on monesta vaihtoehdosta paras aamiainen – Tarkista nämä asiat, kun valitset mysliä, asiantuntija muistuttaa
    7. Helsingissä on tehty silpomisepäilyjen takia kiireellisiä sijoituksia – Lapsena silvottu kertoo: ”Menetin niin paljon verta, että melkein kuolin”
    8. Uusi vaihtoehto ehdottaa autojen romutuspalkkion palauttamista ja tahtoo jatkaa solidaarisuusveron tiukkaa linjaa
    9. Narinkkatori hiljeni Turun uhrien muistoksi – Pari sataa ihmistä kokoontui osoittamaan mieltä rauhan puolesta
    10. Espanjan poliisi vahvistaa: Barcelonan terrori-iskun epäilty yliajaja on surmattu – oli pukeutunut räjähdevyöhön
    11. Perparim Hetemaj aloitti kahdeksannen Serie A -kautensa ja iloitsi Sauli Väisäsen debyytistä: ”mitä enemmän tulee onnistujia, sitä enemmän katsotaan Suomeen päin”
    12. Näytä lisää