Opetus- ja kulttuuriministeriö on myöntänyt Turun ammattikorkeakoululle 960 000 euron harkinnanvaraisen valtionrahoituksen tutkimus-, kehittämis- ja innovaatiotoimintaan (TKI). Rahoituksen avulla perustetaan Lisäävän valmistuksen osaamiskeskus, joka yhdistää AMK:n teollisen valmistuksen, biomateriaali-, suunnittelu- ja hammastekniikan osaamisen Turun yliopiston hammaslääketieteen ja Åbo Akademin farmasian teknologian tutkimuslaboratorion kanssa.
Opetus- ja kulttuuriministeriö myönsi ammattikorkeakouluille kyseistä rahoitusta yhteensä 5 miljoonaa euroa.
– Osaamiskeskus mahdollistaa laajalti tieteenalojen yhteistyön ja sitä tukevan tutkimus- ja kehittämisinfrastruktuurin. Tuloksena syntyy uusia ratkaisuja lisäävän valmistuksen kentälle. Konkreettinen tavoite on kehittää eri materiaaliyhdistelmien 3D-tulostusta ja 3D-suunnittelua vastaamaan niin teknologiateollisuuden kuin kemianteollisuuden alan kasvaviin tarpeisiin; huomioimme niin metallien, keraamien ja komposiittien kuin biomateriaali- ja lääkkeiden tulostamisen, selventää Turun AMK:n vararehtori Juhani Soini.
Muotoiluinsinöörikoulutus vastaa lisäävän valmistuksen haasteisiin
– Lisäävä valmistus tulee radikaalisti muuttamaan tuotesuunnittelua. Perinteiset ainetta poistavat valmistusmenetelmät, kuten sorvaus ja jyrsintä ovat pitkään sanelleet reunaehdot suunnittelijan vapaudelle ja luovuudelle. Lisäävä valmistus mahdollistaa esimerkiksi luonnon muotoja jäljittelevät rakenteet, joissa lujuus, kovuus ja sitkeys on suunniteltu juuri sinne missä niitä tarvitaan. Tällä tavoin kappaleista saadaan nykyistä kevyempiä ja erityisesti monimutkaisten osien valmistuskustannuksia saadaan alas, kuvaa koulutus- ja tutkimuspäällikkö Ari Putkonen.
Konetekniikassa ja muotoilussa on panostettu 3D-ohjelmistoja hyödyntävään suunnitteluosaamiseen. Ohjelmistoissa on nykyisin myös lisäävää valmistusta tukevia ominaisuuksia. Turun AMK:n tavoitteena on tutkia suunnitteluprosessia eri ohjelmistoilla ja verrata niiden käyttämien optimointimenetelmien kykyä tuottaa halutunlaisia tulosteita. Tämä tarkoittaa tutkimusta ja sarjaa käytännön kokeita erilaisilla materiaaleilla ja tulostimilla yhteistyössä kumppaniyritysten kanssa. Ohjelmistotoimittaja IdealPLM ja 3D-tulostukseen erikoistunut 3DTech ovat jo ilmaisseet kiinnostuksensa tutkimuksen tuloksena syntyvää suunnitteluosaamista kohtaan.
– Turun ammattikorkeakoulussa käynnistetty muotoiluinsinöörikoulutus vastaa lisäävän valmistuksen uusiin suunnitteluhaasteisiin ja mahdollisuuksiin, linjaavat muotoilun koulutus- ja tutkimusvastaava Tarmo Karhu sekä tuotekehityksen koulutusvastaava Jussi Liikkanen.
Monikomponenttimateriaaleja lääketieteellisiin sovelluksiin
– Lisäävä valmistus on avannut uusia mahdollisuuksia yhdistää hyvin erilaisia komponentteja samaan materiaaliin. Sopivat synteettisten materiaalien kuten polymeerien ja keraamien yhdistelmät, joissa on mukana myös eläviä soluja, biomolekyylejä tai lääkemolekyylejä, mahdollistavat personoitujen terapeuttisten valmisteiden kehittämisen, sanoo Mika Jokinen, prosessi- ja materiaalitekniikan yliopettaja ja monikomponenttimateriaaleihin ja lääketieteellisiin biomateriaaleihin keskittyvän Uudet materiaalit ja prosessit -tutkimusryhmän vetäjä.
Uudet materiaalit ja prosessit -tutkimusryhmä keskittyy erityisesti matalan lämpötilan 3D-tulostuksen ja uusien monikomponenttitulostuksen ratkaisujen kehittämiseen. Tutkimusryhmä tekee yhteistyötä Turun kliinisen biomateriaalikeskuksen, Åbo Akademin farmasian teknologian tutkimuslaboratorion ja yritysten kanssa.
– Turussa on paljon biomateriaaleihin liittyvää opetusta niin Åbo Akademissa, Turun yliopistossa kuin Turun ammattikorkeakoulussakin. Tämän hankkeen myötä meillä on loistava mahdollisuus kehittää korkeakoulujen yhteisesti tarjottavia opintojaksoja biomateriaalien ja materiaalitekniikan alalta, sanoo prosessi- ja materiaalitekniikan koulutus- ja tutkimuspäällikkö Anne Norström.
Hammastekniikan tutkimus ja koulutus uudelle tasolle
Hammassiltojen, kruunujen ja proteesien valmistusmenetelmistä kehittyy tällä hetkellä nopeimmin 3D-tulostaminen. Turun AMK:n hammasteknikkokoulutusta kiinnostaa juuri hammaslääketieteessä käytettävien keraamimateriaalien ja kuitumuovien 3D-tulostaminen. Näiden aineiden mekaanisten ominaisuuksien optimoiminen suun olosuhteisiin vaatii tarkkaa suunnittelua ja valmistustekniikan hallintaa. Uusi keskus kehittää tiiviissä yhteistyössä Turun yliopiston hammaslääketieteen laitoksen sekä Turun kliinisen biomateriaalikeskuksen kanssa valmistusmenetelmiä siten, että ne vastaavat hammaslaboratorioiden ja biomateriaaliteollisuuden tarpeita.
– Tämä tulee olemaan hieno yhteistyöhanke, joka lisää Turun AMK:n ja Turun yliopiston yhteistyötä hammaslääketieteen alalla. Sen lisäksi, että hanke vahvistaa biomateriaalitutkimusta ja biomateriaaliyritysten toimintaa, se kohottaa hammastekniikan tutkimuksen ja koulutuksen uudelle tasolle kansainvälisesti, iloitsevat Turun AMK:n hammastekniikan lehtori Pasi Alander ja Turun yliopiston hammaslääketieteen laitoksen johtaja, professori Pekka Vallittu.
Toiminnassa mukana useita yrityksiä
– Uskomme, että keskus vahvistaa ja vauhdittaa jo olemassa olevaa alueellista yhteistyötä sekä innovaatioita ja tutkimusta, iloitsee 3DTechin kehitysjohtaja Tomi Kalpio.
– Ammattikorkeakoulujen tehtäviin kuuluu harjoittaa työelämää ja aluekehitystä edistävää ja alueen elinkeinorakennetta uudistavaa soveltavaa tutkimus-, kehittämis- ja innovaatiotoimintaa. Sen kehittämiseen tulee satsata, Soini korostaa.
Yhteistyökumppaneina hankkeessa toimivat vararehtori Niklas Sandler ja professori Jessica Rosenholm Åbo Akademista, professori Pekka Vallittu Turun yliopistosta ja professori Antti Salminen LUT-yliopistosta. Mukana yhteistyössä on myös useita alueen yrityksiä.