3D-tulostus nopeuttaa Rapalan uistinsuunnittelua

Rapala VMC Oyj käyttää Protechin toimittamaa Objet 30 Prime 3D- tulostinta tärkeänä osana uistimien suunnitteluprosessia ja prototyyppien valmistusta. 3D-tulostus auttaa suunnittelutiimiä muokkaamaan uusia uistimia nopeammin.

Rapala on vuonna 1936 perustettu yritys, joka on kasvanut maailman johtavaksi uistinvalmistajaksi. Toimintaa on 39 maassa ja työntekijöitä on yli 2700. Uistimia valmistuu yli 10 miljoonaa kappaletta vuodessa. Kaikki Rapala konsernin uistimet suunnitellaan Vääksyssä, minne Rapala hankki Protechilta ensimmäisen Stratasys Mojo 3D-tulostimensa vuonna 2013 nopeuttaakseen suunnittelijoiden työtä. Nykyinen PolyJet tekniikalla toimiva Objet 30 Prime 3D-tulostin on ollut kovassa käytössä Vääksyn suunnittelutiimissä vuodesta 2018.

Nopeampaa työskentelyä kohti lopullista tuotetta

Vääksyssä Rapalan yhdeksän hengen suunnittelutiimi ideoi uusia uistimia erilaisten tuotepyyntien pohjalta. Ensimmäinen koeversio uistimesta tulostetaan yleensä jo parin päivän päästä suunnittelun aloittamisesta. Kolmiulotteisesta mallista asiakkaan on helppo ymmärtää ja konkretisoida tuotteen ulkomuoto ja mittasuhteet muodon hyväksyntää tehdessä.

3D-tulostinta hyödynnetään valmistettaessa uistimien kehitysversioita, joissa suunnittelijat ottavat huomioon mm. uistimen painopisteen balanssin, rungon muodon ja uintilistan asennon ja kulman. Tällöin uistin saadaan tekemään erilaisia liikkeitä sen uidessa ja pysähtyessä.

-    Koeuittoaltaassa voimme testata uistimia jo prototyyppivaiheessa, jolloin testaamme mm. uintiliikettä, vajoamisnopeutta, kelluvuutta, kellumis-/vajoamisasentoa sekä uintilistan asentoa, -muotoa ja -pituutta. Voimme myös todeta mitä tapahtuu, kun kelaus päättyy. Tämän jälkeen protoa muokataan tarvittaessa, toteaa Rapalan tuotesuunnittelupäällikkö Mikko Rautiainen.

3D-tulostinta käytetään ulkokuoren lisäksi uistimien sisäpuolisiin rakenteisiin, kuten insertteihin, joiden sisälle kootaan tarvittavat painot. Tällöin voidaan kokeilla erilaisia painovaihtoehtoja helposti. ”3D-tulostuksen avulla voimme tehdä muokkauksia nopeammin, jolloin päästään nopeammin lähemmäksi lopullista tuotetta”, kertoo Rautiainen.

_{Uistinsuunnittelija Ismo Romppanen testaamassa uistinta koeuittoaltaassa. Kuvassa myös tuotesuunnittelupäällikkö Mikko Rautiainen sekä uistinsuunnittelijat Heikki Niemelä, Tero Holttinen, Jukka Vainio ja Peter Mörsky.}

Nopeutta ja säästöjä 3D-tulostuksella

Ennen 3D-tulostimien hankintaa ensimmäiset näköismallit CNC-koneistettiin puukuitulevystä tai muovista omilla työstökoneilla. Silloin prototyypin valmistaminen sitoi enemmän resursseja mm. koneistuksen suunnittelun ja työstöratojen ohjelmoinnin muodossa.

-    3D-tulostus on nopeuttanut koko suunnitteluprosessia, koska nyt voimme suunnittelun päätteeksi painaa vain Enter-näppäintä ja tulostin suorittaa työn, jolloin aikaa säästyy muita projekteja varten. Kone nopeuttaa työtä kolmin- tai jopa viisinkertaisesti ja on maksanut itsensä jo takaisin, kun ottaa huomioon ajan säästön, kertoo Rapalan uistinsuunnittelija, Heikki Niemelä.

PolyJet tekniikka täydentämään FDM tekniikkaa uistinsuunnittelussa

Rapala hankki ensimmäisen Stratasys Mojo FDM tulostimen rinnalle PolyJet tekniikalla toimivan Stratasys Objet 30 Prime 3D-tulostimen, jotta jo ensimmäisten prototyyppien pinta muistuttaisi enemmän lopullista tuotetta.

-    Ensimmäinen mielikuva uudesta tuotteesta on tärkeä asiakkaalle, vaikka heille yritetään painottaa, että tuote ei ole vielä lopullinen, kertoo Heikki Niemelä. Objetia, kuten myös aiempaa FDM konetta on käytetty toiminnallisten prototyyppien valmistuksen lisäksi menestyksekkäästi myös tuotannon apuvälineiden, kuten jigien ja kiinnittimien valmistukseen.

PolyJet 3D-tulostimilla voi tehdä yksityiskohtaisia ja tarkkoja prototyyppejä ja tuote on helppo maalata vastaamaan lopullista tuotetta. Sillä voi myös yhdistellä eri muovimateriaalien ominaisuuksia yhteen ja samaan tulosteeseen. Rapala on hyödyntänyt PolyJetin monipuolisia materiaalivaihtoehtoja tulostaessaan mm. läpinäkyviä osia, joissa kokoonpanojen sisäinen rakenne jää näkyviin sekä pehmeitä ja kumimaisia osia, jotka simuloivat joustavasta materiaalista valmistettuja lopputuotteita.

Protechin myymissä koneissa huolto pelaa

Protech tunnetaan osaavasta myynti- ja huolto-organisaatiosta sekä luotettavasta ja nopeasta tuotteiden ja materiaalien toimituksesta. Myös Rapalan uistinsuunnittelijat ovat olleet tyytyväisiä Protechin palveluun, investoimaansa koneeseen ja siitä saatuun hyötyyn.

-    Investoimme Protechin myymään 3D-tulostimeen, koska laatukriteerimme täyttyivät ja saatavilla olevat tulostusmateriaalit olivat tarpeeksi vahvoja uistimien kehittämisprosessiin. Myös tukimateriaalin pesu on osoittautunut käteväksi koneen mukana tulleella pesurilla. Lisäksi meille on sujuvaa, että saamme tarvittavat huollot ja neuvot nopeasti sijainniltaan lähellä olevalta Protechilta, kertoo tuotesuunnittelupäällikkö Mikko Rautiainen (kuvassa).