Aiemmin siihen meni viikkoja, kohta vain tunteja: Silmälasilinssien 3D-tulostus voi muuttaa käsityksemme silmälaseista

Silmälasilinssien valmistus 3D-tulostamalla on yleistymässä ja sen uskotaan muuttavan koko optisen alan toimintaa.

silmälasit
Silmälasit optikkoliikkeessä
Silmälasien linssien tuotanto muuttuu, jos ne voidaan valmistaa jo optikkoliikkeessä. Tulevaisuudessa linssit ja sangat voidaan myös tulostaa samanaikaisesti yhteenliitettynä.Markku Sandell / Yle

Linssien valmistus nopeutuu, uudet silmälasit saa nopeammin ja 3D-tulostamalla saadaan valmistettua aiempaa vaativampia linssejä. Hollantilaisen Luxexcel (siirryt toiseen palveluun)-yhtiön kehittämää tulostustekniikkaa jalostetaan paremmaksi Itä-Suomen yliopistossa.

Käytännössä linssien tulostaminen muistuttaa perinteistä mustesuihkujärjestelmää. Musteen sijaan tulostettavalle pinnalle ruiskutetaan tuhansia tai jopa kymmeniätuhansia kerroksia materiaalipisaroita, jotka kovetetaan ultraviolettivalolla.

Patentoidun tekniikan (siirryt toiseen palveluun) salaisuus on, että tulosteen pinta on nanometrin tarkkuudella kirkas ja täyttää optisen laadun vaatimukset. Tavallisella 3D-tulostuksella tehdyt linssit pitäisi hioa, sillä karkeampi tulostusjälki jättää mattapinnan.

Kun puhuttiin aikaisemmin viikoista, niin nyt puhutaan tunneista.

Jyrki Saarinen, professori, Itä-Suomen yliopisto, Fotoniikan instituutti

Itä-Suomen yliopiston fotoniikan instituutissa Joensuussa kehitetään varsinaisesti erikoislinssien 3D-tulostusta, joka on mahdollista tällä tekniikalla. Fotoniikan professori Jyrki Saarinen luettelee uuden tekniikan etuja.

– Ensinnäkin, jos ajatellaan perinteisiä linssejä, niin ne voidaan tehdä huomattavasti nopeammin. Kun puhuttiin aikaisemmin viikoista, niin nyt puhutaan tunneista. Voidaan tehdä myös paljon monimutkaisempia linssejä, jopa sellaisia linssejä, mitä koskaan ei ole pystytty valmistamaan.

Optiikkaliikkeen maailma muuttuu

Helsingin Bulevardilla olevan Silmäasema-liikkeen seinillä on kymmeniä kehyksiä hyllyillä. Hintahaitari on melkoinen eli jokaiselle löytyy maun ja kukkaron mukaan erilaisia silmälaseja.

Asiakkaat etsivät sopivia sankoja, joku tulee hakemaan valmiit lasit.

Myymäläpäällikkö Anne Rautiainen pitää mielenkiintoisena visiota siitä, että 3D-tulostin olisi jo liikkeen omissa tiloissa. Nyt linssien tilaaminen kestää jonkin aikaa.

– Jos on hirveesti tilauksia tai muuta, niin silloin se saattaa vähän venähtää. Yleensä siihen kolmeen viikkoon me lupaamme ja toimittaja lupaa, Anne Rautiainen sanoo.

Tulevaisuudessa näöntarkastuksesta saadut tulokset voitaisiin siirtää suoraan tulostimelle ja kone printtaisi linssit odottaessa. Linssien valmistus palaisi takaisin liikkeisiin, kun nyt linssit tilataan suuremmasta yksiköstä. Siellä on satojatuhansia raakalinssejä, joissa on valmiina tiettyjä perusominaisuuksia.

Silmälasit hyllyllä
Tulevaisuudessa silmälasit voisi saada odottaessa mukaansa liikkeestä, jossa on linssien 3D-tulostus.Markku Sandell / Yle

Kukaan ei vielä tiedä, ovatko 3D-tulostetut linssit halvempia kuin nykyiset. Mutta linssien valmistus ja logistiikka kokevat hurjan muutoksen, jos 3D-tulostaminen yleistyy.

– Logistiikkaan, tuotteiden varastointiin, varmaan myös jakeluun muutokset tulevat olemaan isoja. Käytännössä satojen tuhansien kappaleiden raakalinssivarastot poistuvat ja valmiiden linssien rahtaaminen paikasta toiseen loppuu, sanoo toimitusjohtaja Panu Tast NÄE ry:stä.

NÄE eli Näkemisen ja silmäterveyden toimiala edustaa optisen alan toimijoita. Tastin mukaan on vaikea heti arvioida tulostuslinssien hintaa, koska jo nyt linssien tuotanto on monella tapaa automatisoitu. Hänen mukaansa uusien linssien hinnassa näkyy myös tehty tuotekehitys.

3d printtaus, Luxexcellin animaatiosta kuvakaappaus
Linssit syntyvät, kun materiaalia suihkutetaan tuhansia kertoja päällekkäin.kuvakaappaus Luxexcellin animaatiosta

Hollantilainen Luxexcel on jo myynyt silmälasilinssien 3D-tulostimia Yhdysvaltoihin ja tekniikka yleistyy vähitellen.

Tulostamisen laajat käyttömahdollisuudet

Jo nyt on mahdollista printata myös linssit ja sangat yhtäaikaa, mutta hollantilaisten kehittämä tekniikka palvelee erityisesti linssien valmistusta, jossa tulosteen pinta pysyy kirkkaana.

Alun perin 3D-tulostusta alettiin käyttää juuri silmälasien kehysten tuotannossa. Näin saatiin kunkin mittojen mukaiset sangat ja mallit.

Professori Jyrki Saarinen johtaa Fotoniikan instituuttia ja hänen mukaansa erikoislinssien kysyntä kasvaa koko ajan.

– Tällä hetkellä yksi ala 3D-tulostukselle on nimenomaan valaistusoptiikka. Ledvalolähteitä on tullut koteihin ja siellä tarvitaan optiikkaa, joka muokkaa valon jakaumaa.

Tulostamalla linsseihin voidaan liittää myös erilaisia tekniikoita ja ominaisuuksia, jotka auttavat käyttäjää. Esimerkiksi lisätyn todellisuuden käyttö voidaan integroida silmälasien linsseihin.

Tulostamalla voidaan myös valmistaa linssejä, joissa on muuttuva taittokerroin.

Lue myös

Tekniikka & Talous -lehden artikkeli linssien 3d-tulostuksesta (siirryt toiseen palveluun)