Maarjamäe memoriaali happekindlate terasmesilaste loomine oli keeruline protsess

Hiljuti avatud Maarjamäe memoriaali kaunistavad Kirke Kangro installatsiooni jaoks 3D-prinditud kümned tuhanded mesilased. Mesilinnud on tehtud happekindlast terasest ning sündisid mitmete valdkonna spetsialistide koostööl - projektis osalesid nii Tallinna Tehnikaülikool, Maaülikool kui ka Eesti Kunstiakadeemia tudengid.

Kuigi kogu printimise töö alates lepingule alla kirjutamisest kuni mesilaste üleandmiseni võttis ajaliselt küll kõigest viis kuud, tehti selle aja jooksul tegelikult ära väga palju.

Esimene tööprotsess oli mesilaste digitaliseerimine, ehk nende digitaalseks muutmine. See oli vajalik selleks, et mesilasi oleks võimalik digitaalselt taastoota ning luua sobivad failid, mida 3D-printerisse sisestada.

Kunstnik Kirke Kangro idee oli luua side memoriaali kahe osa - Teekonna ja Koduaia vahel, ning tuua memoriaali õunapuuaiaga väljaku mustast metallist seinale päris mesilaste kujund. Mõte oli kunagi päriselt aasadel lennanud mesilasi läbi nende vormi kohale tuua.

Kust mesilased leida?

Kunstnik kavatses mesilased skaneerida ja kas välja printida või freesida. Selgus aga, et mesilased on niivõrd väikesed, et neid on keeruline skannida. Kangro uuris alternatiivseid variante - modelleeris ühe umbes kassipoja suuruse mesilase, et teda skannida ning vaatas netist valmismudeleid, kuid ükski neist ei olnud tema jaoks rahuldav lahendus.

Lõpuks tuli Kangro hoolimata hoiatusest siiski tagasi algse idee juurde - ta seadis sammud Eesti Loodusmuuseumisse ning uuris seal koos entomoloog Uno Roosilehega putukaarhiive. Kangro valis sealsest kogust välja 1956. aastal Rõugest püütud mesilase ja 1991. aastal Helsinkist püütud maamesilase ning asus tehnilisi keerukusi trotsides neid siiski digitaalseks muutma.

Koos assistent Tõnis Vanaseljaga skaneeriti esimest mesilast suure osa suvest. Teise mesilase sai sisse skannida juba Saksamaal, kust Eesti Maaülikool pidi uue tomograafi ostma. "Testtööna" skaneeriti sellega sisse Kangro mesilane. Mudelid puhastati mittevajalikust ning töödeldi ümber selliseks, et neid oleks võimalik 3D-modelleerimisprogrammidega edasi töödelda ja printida.

Digiteeritud mudeleid aitas puhastada Eesti Kunstiakadeemia magistrant Anneli Oppar, kes koostöös Kirke Kangroga mudeleid parandas ning eri suurusteks skaleeris. Skaleeritud mesilastest kujundati mesilassülemid, mis läksid edasi printimisse.

Hakkame printima

TTÜ Protolab laboris töödeldi mesilased ja nende grupid selliselt, et need saaks prinditavaks. "Kuna metalli 3D-printimine (täpsemalt on selle nimetus selektiivne lasersulatus) on suhteliselt aeglane tootmisprotsess, siis pidime optimeerima printimisparameetreid nii, et me saaksime need antud aja sees tehtud, aga samas peaksid need olema ilmastiku- ja vandaalikindlad," ütles mesilaste 3D-printimisega tegelenud TTÜ mehaanika- ja tööstustehnika instituudi vanemteadur Lauri Kollo. Lisaks Kollole tegelesid Protolabis projektiga TTÜ projektijuht Marek Jõeleht ja Tauno Otto, kes töötas välja metoodika. Masina opereerimisega ning järeltöötlusega tegelesid neli tehnikut.

Kollo sõnul sai optimeerimisega paika nii mesilaste "seinapaksus" kui ka kasutatava materjali mehaanilised omadused (roostevaba teras, AISI316, mis on tegelikult isegi happekindel teras). Seejuures oli oluline, et metalli printimisaeg jääks lubatud ajavahemikku.

Selektiivse lasersulatuse tehnoloogia, mille abil mesilased prinditi, kujutab endast mikrolaserkeevitust, kus õhuke pulbrikiht sulatatakse valikuliselt - kohas kus on prinditava detaili ristlõige. Pidevalt kantakse peale uusi pulbrikihte, kuni detail on prinditud. Et tagada nähtavate astmete puudumine detaili pinnal, peab kihipaksus olema väiksem, kui inimese silmaga suudab eristada, ehk siis suurusjärgus 25-50 mikromeetrit. Kui keskmiselt on mesilase kõrgus neli sentimeetrit, siis tähendab see, et see on üles ehitatud 1600 kihist, kui kasutada 25 mikromeetrist kihipaksust.

Mesilaste valmistamiseks kasutatud detailide arv on 3051. Keskmiselt kulus ühe mesilase printimiseks mõni minut. Kuna ka järeltöötlus võtab selliste koguste puhul väga palju aega, siis optimeeris TTÜ meeskond ka mesilaste tugistruktuure, mis detaile printimisplatvormi küljes kinni hoiavad. Loodi selline struktuur, mille puhastamiseks kuluks vähem aega. Lõppviimistlus ja mesilaste poleerimine tehti metallitöötlusettevõtte poolt.

Kokku on mesilasi seinal paarikümne tuhande juures. "Päris täpset mesilaste arvu on raske öelda, nad on kohati ka kobarates gruppidena. Kuna mälestatavate nimesid on vähenenud ja juurde tulnud - ning arvatavasti tuleb ka veel juurde - siis ei tahakski ma, et täpne number saaks kontseptsiooni osaks, vaid säiliks selline tuhandete kunagiste päris-isikute ja mesilassülemi paralleel," seletas Kirke Kangro.