07.10.2026

3D-tulostus vaihtoehtona hiljaisten työtilojen valmistuksessa

Hiljaiset työtilat tarjoavat mahdollisuuden keskittymistä vaativaan työskentelyyn, etäkokouksiin ja luottamuksellisiin keskusteluihin häiriöttömässä ympäristössä. Niiden kysyntä on kasvanut erityisesti avotoimistojen, oppimisympäristöjen ja yhteiskäyttöisten tilojen yleistyessä. Artikkelissa esitellään 3D-tulostamalla toteutetun hiljaisen työtilan suunnittelu- ja valmistusprosessi. Artikkeli on suunnattu erityisesti tilaratkaisujen tuotekehittäjille ja valmistajille sekä lisäävästä valmistuksesta kiinnostuneille ammattilaisille.

Työympäristöjen muutokset ovat lisänneet tarvetta tiloille, joissa voidaan työskennellä keskittyneesti ilman ympäristön aiheuttamia häiriöitä. Erityisesti avotoimistoissa ja yhteiskäyttöisissä tiloissa melu, keskeytykset ja yksityisyyden puute voivat heikentää työskentelyn tehokkuutta ja käyttökokemusta. Tämän vuoksi erilaiset hiljaiset työtilat ovat nousseet tärkeäksi osaksi nykyaikaisten työ- ja oppimisympäristöjen suunnittelua. (Framery 2025; Vetrospace 2024.)

Hiljaiset työtilat valmistetaan tyypillisesti puu-, metalli- ja levyrakenteisiin perustuvilla menetelmillä. Suuren mittakaavan 3D-tulostus tarjoaa näille vaihtoehtoisen valmistustavan, jonka avulla voidaan toteuttaa yksilöllisesti muotoiltuja rakenteita sekä kokeilla uusia materiaali- ja rakenneratkaisuja. Menetelmän soveltuvuutta tämänkaltaisiin käyttökohteisiin on kuitenkin vielä tutkittu verrattain vähän, minkä vuoksi käytännön kokemuksille ja demonstraatioille on tarvetta. (Prykhodko 2025.)

Artikkelissa esitellään 3D-tulostetun hiljaisen työtilan prototyypin suunnittelu, valmistus ja käyttöönotto sekä näistä saadut kokemukset ja jatkokehitysideat. Työn tavoitteena oli arvioida 3D-tulostuksen soveltuvuutta vaihtoehtoisena valmistusmenetelmänä tämän tyyppisiin tilaratkaisuihin sekä tunnistaa kehitysprosessin aikana esiin nousseita vahvuuksia ja haasteita. Samalla tarkastellaan, millaisia mahdollisuuksia jatkokehitykselle on erityisesti rakenteiden, akustisten ominaisuuksien ja käytännön käyttökokemuksen näkökulmasta.

Yhden hengen työtilan suunnittelu ja rakenneratkaisut

Hiljaisen työtilan mekaaninen rakenne päädyttiin toteuttamaan kaksoiskuorirakenteena, jossa erillisten sisä- ja ulkokuorien välissä on äänieristyksenä puukuitueriste. Xamkin Elektroniikan 3K-tehtaan suuren mittakaavan 3D-tulostimen tulostusalue on kooltaan 2.5 x 1.3 x 1.0 m. Näiden mittojen perusteella päädyttiin yhden henkilön työtilaan, sillä lähtökohtana oli tarkoitus valmistaa työtilan ulkokuori yhtenä kappaleena 3D-tulostamalla. Kuvassa 1 on esitetty suunniteltu työtila poikkileikkauskuvana.

Suunnittelussa haluttiin luoda tuotekonsepti, joka mahdollistaa rakenteen ulkomuodon kustomoinnin asiakaskohtaisesti joustavasti 3D-tulostetuilla osilla. Työtilan pääkomponentteja ovat 3D-tulostetut ulkokuori, sisäkuori sekä istuinosan alla oleva lieriömäinen kappale. Sisäkuoren mitoitus tehtiin toimistokalusteiden mitoitusstandardeja soveltaen. Työtason korkeudeksi valittiin 760 mm, mikä sijoittuu kiinteäkorkuisille toimistopöydille asetetulle korkeusalueelle (SFS-EN 524-1 2011). Istumakorkeus, 475 mm, valittiin toimistotyötuoleille määritellylle korkeusalueelle (SFS-EN 1335-1 2022).

Selkänoja on taaksepäin nojaava, mikä mahdollistaa käyttäjälle myös rennon lepoasennon. Sisäosan kattoon suunniteltiin ura, johon kiinnitetään led-nauha epäsuoran valaistuksen toteuttamiseksi. Työtilan taka- ja etuseinissä päädyttiin vanerista valmistettuihin levyleikkeisiin, jotka tarjoavat tasaisen kiinnitysalustan ilmanvaihtoputkien, valokytkimen ja pistorasian kiinnityksille. Takaseinä toteutettiin 3D-tulostetun rungon tapaan kaksoiskuorirakenteena. Etuseinän vaneriin kiinnitetään 3D-tulostettu oven kiinnityspisteenä toimiva karmiosa.

Työtilan ovi koostuu 3D-tulostetusta rungosta ja molemmille puolille liimattavista polykarbonaattiplekseistä. Oven ja etuseinän välissä on äänieristeenä harjatiiviste sekä viimeistelynä karmin sekä oven ulkopinnoista 3D-tulostetut peitelistat. 

Valmistus ja kokoonpano

Työtilan valmistus aloitettiin runko-osien 3D-tulostuksella. Kuvassa 2 on esitetty ulkokuoren 3D-tulostuksen alkuvaihe. Materiaaliksi valittiin KCL Form 3D Nordic Birch PLA10, joka sisältää PLA-polymeerin lisäksi 10 % selluloosakuitua. Materiaali on biopohjainen ja sen ominaisuudet soveltuvat valmistajan mukaan jäykkyyttä vaativiin rakenteisiin. Valmistajan mukaan materiaalin vetolujuus on 46 MPa ja vetokimmomoduuli 6650 MPa XY-suunnassa ISO 527 standardin mukaisesti mitattuina (KCL 2025). 

Työtilan kokoonpano aloitettiin 3D-tulostettujen osien kiinnityksellä etuseinän vaneriin ja sisäkuorta tukeviin 50 x 50 mm:n poikkipuihin. Tämän jälkeen asennettiin säkistä kaadettava puukuitupuru. Kuvassa 3 näkyy työtilan sisärakenne äänieriste asennettuna ennen takalevyjen asennusta.

Äänieristyksen asennuksen jälkeen kiinnitettiin takaseinän vanerit, joiden väliin lisättiin äänieristevilla sekä sähkökaapeloinnit. Sisemmän vanerin sisäpintaan liimattiin huopamatto työtilan sisäisen kaiunnan vaimentamiseksi.

Seuraavassa vaiheessa tehtiin oven ja karmiosan kokoonpano eli polykarbonaattipleksien kiinnitys 3D-tulostettuihin runko-osiin ja karmiosan kiinnitys etupuolen vaneriin. Oven sulkumekanismi toteutettiin magneettinapeilla ja ovenkahvoilla. Oven sisäpintaan kiinnitettiin äänieristykseksi harjatiiviste. Viimeistelytoimenpiteenä valmistettiin 3D-tulostamalla oven ja karmin muotojen mukaiset peitelistat pleksien ulkoreunoihin. Viimeisenä toimenpiteenä ennen käyttöönottoa asennettiin ja kytkettiin sisätilan led-nauha, pistorasia, valokytkin, ilmanvaihtopuhallin sekä työtilan katolle suunniteltu 3D-tulostettu valomainos. Kuvassa 4 on esitetty työtila valmiina.

Käytännön oppeja 3D-tulostetusta työtilasta

Valmistettu 3D-tulostetun hiljaisen työtilan prototyyppi on otettu käyttöön Elektroniikan 3K-tehtaalla. Työtilaa on testattu 3K-tehtaan henkilökunnasta muodostuneen kymmenen hengen testiryhmän toimesta muun muassa etäpalavereissa ja puheluiden aikana. Työtilan akustista suorituskykyä ei arvioitu standartoiduilla mittauksilla, vaan arviointi perustui käyttäjien kokemuksiin ja subjektiivisiin havaintoihin.

Käyttäjäkokemuksien perusteella äänen kulkeutuminen ei esty täysin rakenteen lävitse mutta se vaimentaa ulkoapäin tulevaa melua riittävästi ja tarjoaa käyttäjälle riittävän yksityisyyden. Työtilan epäsuora valaistus on koettu miellyttävänä. Kehityskohteiksi nousivat sisätilan mitoitus ja kuljettavuus. Osa käyttäjistä koki työtilan hieman ahtaaksi ja toivoi väljempiä sisämittoja sekä helpompaa kulkua työtilaan.

Prototyypin valmistuksessa saatiin arvokasta tietoa suuren mittakaavan 3D-tulostettujen kappaleiden mittatarkkuudesta ja vaadituista toleransseista näiden liittämiseksi muihin komponentteihin. Kokoonpanon aikana ilmeni, että 3D-tulostetuissa kappaleissa voi olla odottamattomia mitta- ja muotovirheitä, jotka johtuvat kappaleen 3D-tulostuksen aikaisista lämpöliikkeiden aiheuttamista vääntyilyistä. Ennen 3D-tulostusta kappale skaalataan hieman isommaksi, tässä tapauksessa 100.4 %:iin, jolloin tulosteen jäähtymisestä aiheutuva koko kappaleen kutistuma saatiin kompensoitua, mutta ei edellä mainittuja vääntymiä. Tässä yhteydessä vääntymien aiheuttamat mittavirheet konkretisoituivat selvimmin, kun karmiosaa ja ovea sovitettiin paikoilleen. Näiden asennus tehtiin soveltaen mittavirheitä häivyttämällä. Sivuvanereiden ja 3D-tulostettujen osien rajapinnoissa oli varauduttu ±5 mm:n toleranssiin, joka osoittautui käytännössä riittäväksi.

Toinen haaste liittyi oven ja etuseinän välisen äänieristyksen toteuttamiseen. Oven erikoinen muotoilu ja toisaalta ovimagneettien odotettua heikompi pitovoima estivät perinteisten tiivistenauhojen käytön, mutta lopulta löydettiin käyttötarkoitukseen soveltuva harjatiivisteratkaisu. Muilta osin kokoonpanovaiheessa pystyttiin etenemään suunnitellusti, vaikkakin isojen kappaleiden liikuttelu kokoonpanovaiheessa aiheutti omat haasteensa.

Johtopäätökset ja jatkokehitystarpeet

Valmiin prototyypin perusteella 3D-tulostus osoittautui soveltuvaksi menetelmäksi hiljaisen työtilan rungon valmistukseen. Menetelmän vahvuutena on mahdollisuus toteuttaa rakenteeseen kaarevia ja integroituja muotoja sekä muita yksityiskohtia ilman erillisiä työkaluja tai muotteja. Työtilan kaksoiskuorirakenne mahdollisti sisä- ja ulkopintojen toisistaan riippumattoman muotoilun ja toisaalta riittävän tehokkaan äänieristyksen toteuttamisen.

Prototyypin valmistusprosessista saatujen oppien ja kokemusten perusteella 3D-tulostus soveltuu erityisesti yksilöllisiin ja pieninä sarjoina valmistettaviin työtilaratkaisuihin, joissa suunnittelun vapaudella on merkittävä rooli. Sen sijaan yksinkertaisissa vakiorakenteissa ja suurissa tuotantosarjoissa perinteiset puu-, levy- ja metallirakenteisiin perustuvat valmistusmenetelmät  ovat usein tehokkaampia.

Prototyyppi osoitti konseptin toimivuuden ja loi perustan tuleville kehitysversioille, joissa voidaan edelleen hyödyntää 3D-tulostuksen tarjoamaa suunnittelun vapautta ja rakenteiden räätälöitävyyttä. Jatkokehityksessä erityistä huomiota tulee kiinnittää valmistettavuuden parantamiseen erityisesti sarjatuotannon näkökulmasta sekä materiaalinkäytön optimointiin. Lisäksi on hyödyllistä tarkastella valmistusprosessin ja materiaalivalintojen vaikutusta kokonaiskustannuksiin sekä arvioida niiden kilpailukykyä suhteessa perinteisiin valmistusmenetelmiin.

Työtilan akustinen suorituskyky tulisi jatkossa todentaa standardoiduilla akustisilla mittauksilla käyttäjiltä saadun subjektiivisen palautteen tueksi. Työtilan käytettävyyttä voitaisiin parantaa käyttäjäpalautteen perusteella sisätilan mitoituksen ja ergonomian osalta esimerkiksi muutamalla eri sisätilan mitoitusvaihtoehdolla ja säädettävällä työtasolla.  Valaistuksen osalta tulisi tarkastella säädettävyyttä ja kohdevalaistuksen mahdollisuutta.