Keramiikan käsikirja

3D-tulostustekniikka

3D-tulostaminen on materiaalia lisäävä tekniikka, jossa tulostamalla lisätään materiaalia esimerkiksi kerros kerrokselta tai jatkuvasti pursottamalla. Seuraavassa on esimerkkinä yhdenlainen tapa lähestyä saven tulostamista, mutta eri variaatioita ja tapoja on useita. 3D-tulostaminen on kehittyvä ala ja uusia tulostimia ja soveltuvia materiaaleja tulee koko ajan lisää markkinoille.

Savikappaleen tulostaminen voidaan karkeasti jakaa kolmeen eri työskentelyvaiheeseen. Ensimmäisessä vaiheessa tehdään digitaalinen tiedosto tulostettavan kappaleen muodosta. Tähän voi käyttää esimerkiksi Rhinoceros 3D-mallinnusohjelmistoa tai muuta vastaavaa CAD ohjelmaa. Valmis digitaalinen tiedosto tallennetaan esimerkiksi stl-muotoon, jonka jälkeen mallinnettu muoto viipaloidaan (slicer) toisella ohjelmistolla. Digitaalinen tiedosto antaa ikään kuin koordinaatit tulostimelle, jonka mukaan tulostinpää liikkuu ja tulostaa materiaalia. Prosessin toinen vaihe on itse tulostamista. Pursotustulostamista varten täytyy valmistaa sopiva pehmeä massa, joka on tarpeeksi tahnamaista ja tasalaatuista.

Massan voi valmistaa alusta loppuun itse tai käyttämällä esimerkiksi valmiita hienojakoista massaa, johon käsin työstämällä lisätään vettä niin, että massa on sopivan pehmeää. Saven tulostaminen pursotusmenetelmällä vaatii usein jatkuvaa valvomista ja esimerkiksi ilmanpaineen säätämistä. Tulostuksen aikana voikin vaikuttaa vielä itse tulostusprosessiin esimerkiksi muuntelemalla tulostusnopeutta tai säätämällä ilmanpainetta. Nämä mahdollisuudet ovat kuitenkin riippuvaisia siitä, millaista tulostinta käyttää. Prosessin kolmas vaihe on tulostetun kappaleen viimeistelyvaihe, jossa esine keramiikalle tuttuun tapaan kuivatetaan, viimeistellään ja poltetaan haluttuun lämpötilaan.

3D-tulostaminen sisältää hyvin erilaisia tulostamisen tekniikoita ja pursotusmenetelmäon vain yksi niistä. Savea voi tulostaa myös esimerkiksi jauhetulostimella, joka tulostaa saven jauhemaisena kerros kerrokselta. Saven tulostaminen mahdollistaa myös materiaalin soveltavan käytön. Stereolitografia (SLA) menetelmässä keraamista raaka-ainetta voidaan sekoittaa fotopolymeeriin, joka on valoreaktiivista. SLA tekniikassa nestemäistä seosta lisätään vaiheittain altaaseen, jonka jälkeen seoksen pintaa kovetetaan lasersäteen avulla kerros kerrokselta.

Keramiikan 3D-tulostinta voidaan ajatella uudenlaisena käsityöläisten, muotoilijoiden ja taiteilijoiden työkaluna, joka mahdollistaa perinteiseen tekemiseen verrattuna mm. muutoin vaikeiden muotojen valmistamisen ja uudenlaista materiaalin käyttöä. Digitaalisena työkaluna 3D-tulostin on hyvin erilainen verrattuna perinteisiin työkaluihin, sillä se on ohjelmoitu ja vaatii keramiikan tietouden lisäksi erilaisia osaamisen alueita. 3D-tulostusta voidaan lähestyä hyvinkin teknisestä näkökulmasta, sillä se mahdollistaa esimerkiksi rakenteellisesti vaativien muotojen tuottamisen. Sitä voidaan myös käyttää käsityömäisenä työkaluna, ja lähestyä tekemistä tutkivalla ja kokeilevalla otteella.

Kuvat
Brinck, Jaana. Keramiikan 3D-tulostusta.
Couder, Juan. Pegah Shamloo 2023
Couder, Juan. Johannes Kaarakainen 2022.
Couder, Juan. Lennart Engels 2022.