Valukomponentti suoraan tietokonemallista
Suomalaismenetelmällä yrityksille suuret säästöt ja nopea tuotekehitys

VTT:n kehittämä malliton valumenetelmä tuottaa yrityksille jopa kolmanneksen säästöt tuotekehityskuluissa. Tuotekehitysaika voi lyhentyä jopa kaksi kuukautta. Tällä ajan ja rahan säästöllä on huomattava merkitys metallialan yritystemme kilpailukyvylle myös kansainvälisesti.

Muotin työstöä malliton valu -menetelmällä. Korkearesoluutiokuva Kuva: Jukka Väinölä

Käytännössä malliton valu -menetelmä perustuu siihen, että robotti tekee valumuotin joustavasti suoraan tietokoneella tehdystä CAD-suunnittelumallista. Kappaleen muoto voidaan lukea myös suoraan varaosasta tai taiteilijan tekemästä luonnoksesta. Tällainen malli muunnetaan suoraan ohjaamaan robottia. Järjestelmän käyttäjä ohjaa robotin tekemään muotin kovetettuun hiekkamuottiainekseen. Tästä muotista tehdään koevalu, minkä jälkeen käyttäjä ohjaa robotin puhdistamaan valetun tuotteen. Kun koevalettu komponentti on todettu hyväksi, voidaan robotilla valmistaa sarjatuotantoa varten varsinaiset valutyökalut.

VTT:n menetelmällä saadaan oikeasta materiaalista valetut prototyypit ja tuotteet nopeasti suunnittelijan hyväksyttäväksi ja käyttökokeisiin. Suunnitteluun ja valmistukseen tarvittava aika vähenee jopa kaksi kuukautta, koska mallinvalmistus voidaan jättää tekemättä. Lopullisen valutuotteen kehityskustannukset vähenevät 10 - 40 prosenttia.

Tutkimusoloissa VTT on päässyt vielä suurempiin ajan ja kustannusten säästöihin. VTT selvitti esimerkkitutkimuksessaan hydraulivasaran valukomponenttien valmistukseen tarvittavaa aikaa ja kustannuksia. Tutkimus tehtiin sekä perinteistä valutekniikkaa että VTT:llä kehitettyä mallittoman valun menetelmää käyttäen. Perinteistä tekniikkaa käyttäen vasaran valuosaprototyyppien saattaminen markkinoille maksoi 38 300 euroa. Aikaa kului kaikkiaan 17 viikkoa. VTT:n mallittoman valun menetelmää käyttäen kustannukset olivat vain 4000 euroa. Aikaa kului vain 5 viikkoa. Molemmissa tapauksissa tehtiin kaksi prototyyppiä. Uutta tekniikkaa käyttäen aikaa kului siis vain kolmannes aiemmasta ja kustannukset olivat lähes 60 % pienemmät.

Valettavien kappaleiden muoto ei ole myöskään rajoitettu samalla tavalla kuin perinteisillä työmenetelmillä tehtynä. Tuotteen tilaaja voi myös entistä vapaammin testata ja kokeilla tuotteiden prototyyppejä, sillä mallin tekokustannukset jäävät pois. Menetelmä on sovellettavissa myös esimerkiksi muovikomponenttien sekä muitten mallia vaativien monimutkaisten tuotteiden valmistukseen.

Lisäksi menetelmällä on myös työturvallisuutta lisäävä etu, sillä valumuotti valmistetaan suljetussa robottisolussa, jolloin voidaan välttää karsinogeenisten hiukkasten ajautuminen työntekijöiden keuhkoihin. Samalla voidaan tehtaan päästöjä oleellisesti pienentää, kun valimon ilmasta poistuvat tietyt pölyhiukkaset.

Lisätietoja:

Kuva: VTT

VTT Tuotteet ja tuotanto Matti Sirviö, tuotepäällikkö puh. (09) 456 5586, 0500 514 531 matti.sirvio@vtt.fi