Projekti

SOMA - rakennusmateriaalin 3D-tulostaminen

Rahoitusohjelma

Lyhenne
SOMA
Projektityyppi
Kehittämisprojekti
Vahvuusala
Muu ala
Toteutusaika
1.1.2021 - 31.8.2023
Yksikkö
Teknologia
Rahoitusohjelma
Euroopan aluekehitysrahasto (EAKR)
Projektin kuvaus

SOMA-hankkeessa syvennyttiin betonin ja betonin kaltaisen materiaalin (geopolymeerin) 3D-tulostamiseen. Perinteisen betonin raaka-aineiden lisäksi hankkeessa tutkittava tulostettava materiaali sisälsi erilaisia teollisuuden sivuvirta- ja jätejakeita, kuten biotuhkaa, masuunikuonaa ja soodasakkaa.

Hankkeessa testattiin ja kokeiltiin erilaisten materiaalien tulostamista sekä tuotiin tutuksi 3D-tulostamisen mahdollisuuksia rakennusteollisuudessa.

SOMA-hankkeessa tuotettiin tietoa, jota alueen yritykset voivat hyödyntää toiminnan ja kilpailukyvyn vahvistamiseksi. Hankkeen tuottama tieto mahdollistaa uusien työpaikkojen syntymisen sekä uusien tuotteiden ja palveluiden havainnoimisen ja tunnistamisen.

Hanketta rahoittivat AMPPC Finland Oy, Betolar Oy, Betoniteam Oy, Ecolan Oy, Metsä Fibre Oy, ProSolve Oy ja UPM-Kymmene Oyj.

Lisätietoja:

Projektipäällikkö Leena Turunen, 040 631 2199, [email protected], Jyväskylän ammattikorkeakoulu

#jamksoma

Projektin tulokset
SOMA – Rakennusmateriaalin 3D-tulostaminen -hankkeessa syvennyttiin betonin ja betonin kaltaisen materiaalin (geopolymeerin) 3D-tulostamiseen. 

Betonin valmistuksessa käytettävä sementti tuottaa runsaasti hiilidioksidipäästöjä, joten hankkeessa haluttiin selvittää ympäristöystävällisempiä ja kiertotalouteen pohjautuvia ratkaisuja.

Perinteisen betonin raaka-aineiden lisäksi hankkeessa tulostettu materiaali sisälsi erilaisia teollisuuden sivuvirta- ja jätejakeita, kuten biotuhkaa, masuunikuonaa ja soodasakkaa. Erilaisista raaka-aineista valmistettiin useita erilaisia seoksia, joista valmistetuista koekappaleista määritettiin puristuslujuus. Puristuslujuus on yksi betonin tärkeimmistä ominaisuuksista. Eri massojen puristuslujuudet vaihtelivat suuresti ja saatiin myös lupaavia tuloksia. 3D-tulostettujen kappaleiden testaus jäi vähäiseksi.  Lisäksi hankkeen aikana kehitettiin kokonaan sementitön 3D-tulostukseen soveltuva massa.

Betonia ja geopolymeeria 3D-tulostettin projektin puitteissa hankitulla laitteella. Laitekokonaisuus koostui Verticon toimittamasta ABB 1600 -robotista, pumppausyksiköstä sekä viipalointiohjelmasta, jolla luotiin CAD-mallista tulostusohjelma robotin ohjaamiseen.

Hankkeessa selvitettiin 3D-tulostamisen etuja ja mahdollisuuksia Suomen olosuhteissa sekä valmiuksia ottaa kyseinen valmistusmenetelmä käyttöön rakennusteollisuudessa. Valmistusmenetelmänä 3D-tulostaminen herätti runsaasti mielenkiintoa, ja siinä nähdään positiivista lisäarvoa betonirakentamiseen, mm. työturvallisuuden ja työergonomian näkökulmasta sekä monimutkaisten ja geometristen rakenteiden valmistamisessa. Menetelmän käyttöönottoa hidastaa teknologian kalleus.  Kokemukset betonin 3D-tulostamisesta ovat yleisesti vielä vähäiset ja menetelmä onkin vasta kehityskaarensa alussa.

Hankkeen tuloksena havaittiin, kuinka teollisuuden sivu- ja jätevirtoja voidaan hyödyntää rakentamisessa huomioiden vähähiilisyystavoitteet sekä ympäristön kuormituksen väheneminen.

Rakennusmateriaalin 3D-tulostaminen

SOMA-hankkeessa perehdyttiin betonin ja betonin kaltaisen materiaalin (geopolymeeri) 3D-tulostamiseen. Perinteisen betonin raaka-aineiden lisäksi hankkeessa tutkittava tulostettava materiaali sisälsi erilaisia teollisuuden sivuvirta- ja jätejakeita, kuten biotuhkaa, masuunikuonaa ja soodasakkaa. Hankkeessa testattiin ja kokeiltiin erilaisten materiaalien tulostamista sekä tuotiin tutuksi 3D-tulostamisen mahdollisuuksia rakennusteollisuudessa.