FREEDEE BLOG

A 3D nyomtatás korai éveiben a szaksajtó gyakran írt meg „állati történeteket”, amikor kutyák, macskák stb. hiányzó végtagjait printeltekkel helyettesítették. A technológia természetesen más állatokon is segített, egy ideje viszont alig hallunk ilyenek esetekről, pedig aligha veszítették el hírértéküket. Egyszerűen szenzációs, hogy 3DP-vel rengeteget tudunk tenni emlősökért, madarakért stb.

A Bionic Pets (Bionikus házikedvencek) projektnek a Virginia állambeli Sterling ad otthont. A vállalkozást a 2002 óta művégtagokon dolgozó Derrick Campana alapította. Először emberekkel foglalkozott, de miután 2004-ben megkérték, hogy segítsen egy fekete labradorkutya kezelésében, érdeklődése az állatok felé fordult.

Megalapította az állatortopédiára specializálódott Animal Ortho Care-t, amely máig közel 20 ezer állatot kezelt. Az üzlet felvirágzásával két részre osztotta a céget: a Bionic Pets művégtagokra, az Animal Ortho Care pedig a szűkebb értelemben vett ortopédiára specializálódott.

A Bionic Petsről szól a Mancsok varázslója című tévésorozat. A kutyától kecskéig, macskától disznóig és elefántig, mindent gyógyító Campana keresztülutazza benne az Egyesült Államokat, egyedire tervezett művégtagokkal és ortopédiai megoldásokkal igyekszik segíteni bajba jutott állatokon. Az utolsó évek tendenciája, hogy művégtagok kidolgozásában egyre fontosabb szerephez jut a 3D nyomtatás.

A 3D nyomtatáshoz a boontoni (New Jersey állam) DiveDesign termékfejlesztő stúdiótól kap támogatást. A két éve alapított stúdió első ügyfeleinek egyike a Bionic Pets volt. Azóta együtt dolgoznak, a művégtagok egyre kifinomultabbak és „felhasználóbarátabbak”, sokkal szofisztikáltabb a fejlesztési folyamat, a munkaintenzív eljárásokat egyszerűbb 3DP technikákkal váltották ki.

A gyártási idő drasztikusan, 15 óráról egyre csökkent. Campananak több ideje marad állatokra, míg a DiveDesign két hónap alatt már 30 művégtagot szállított le. A munkában a tervezőalgoritmus-szakértő Landau Design és a Gcreate nyomtatófarm is részt vesz.

A Formlabs a Covid-19 világjárvánnyá nyilvánítása óta alaposan kiveszi a részét a védekezésből. Arcmaszkokat, orrtamponokat stb. printeltek, most pedig megkapták az USA Élelmiszerbiztonsági és Gyógyszerészeti Hivatalának (FDA) engedélyét BiPaP gépeket lélegeztetőgéppé alakító adapterek nyomtatására.

A Formlabs az első 3DP vállalat, amely megkapta az engedélyt az adapter nyomtatására.

„A Covid-19 pandémiát megelőzően, az FDI az elmúlt 30 évben csak kevés cégnek adott ki hasonló engedélyt. A mostani jelzi, hogy mekkora szükség van ezekre az adapterekre és a 3D nyomtatásra. A technológiával gyors iterációkra és új, innovatív orvosi műszerek prototípusainak elkészítésére nyílik lehetőség, lerövidül az ellátási lánc, lehetővé válik a helyi gyártás. Az ország kórházai is használhatnak Formlabs gépeket, és helyben, maguk nyomtathatják az adaptereket. Azaz, még a járvány által leginkább sújtott területeken is letölthetik a tervrajzot, majd a press gombbal elindítják a nyomtatási folyamatot” – nyilatkozta Max Lobovsky társalapító-vezérigazgató.

A cég elmondása alapján Somerville-i (Massachusetts állam) üzemében 150 nyomtatón napi 3 ezer adaptert képes printelni, amelyeket aztán koronavírusos betegeket kezelő kórházakban fognak használni. Magukat a BiPaP adaptereket a Northwell Health, a legnagyobb New Yorki egészségügyi szolgáltató tervezte, és az egyik alvászavar kezelésére használt gépet működő és invazív (a szervezetbe beavatkozó) mechanikus lélegeztetőgéppé változtatja.

A Northwell Health 2018 óta dolgozik együtt a Formlabs-szal, ők tervezték a tömegtermelésre alkalmas orrtampont is. Az új adaptereket New York City kórházaiban máris használják.  

Az adapter műanyagból, 3D nyomtatással előállítható kicsi T-alakú részt tartalmaz. A Formlabs szándékai szerint a gépeket az ország több kórházának és kormányzati szervének fogják szétosztani. Azaz, a nyomatok New Yorkon túlra is eljutnak.

A Formlabs termékeit Magyarországon a FreeDee Printing Solutions forgalmazza.

A Covid-19-cel egyértelművé vált, mennyire törékeny a globális ellátási lánc. Több cégnél lépett fel hiány. Az okok változatosak: vagy kiesett egy beszállító, vagy nem jutott el hozzá az áru valamelyik tengerentúli országból stb.

Kiderült, hogy nehezen tartható az a modell, amelyben az anyagokat és az alkatrészeket is egyetlen forrásból szerezzük be. E felismerés tudatában elmondható, hogy a koronavírus még jobban belendítette a csúcstechnológiák, köztük a 3D nyomtatás lehetőségeit markánsabban kiaknázó negyedik ipari forradalmat.

A vállalatokra egyértelműen nagy nyomás fog nehezedni, hogy diverzifikálják termékeik beszerzési helyszíneit. Vége annak a világnak, amikor minden az outsourcingon alapult – cégek már most is tülekednek, hogy nyersanyagaikat alternatív forrásokból szerezzék be. Ezek a források állandó tartalékká, vagy (még jobb esetben) az új elsőszámú beszállítóvá válhatnak.

Itt jönnek képbe a 3D nyomtatási szolgáltatásokat nyújtó kis- és középvállalkozások: mivel, feltételezve, hogy elég fürgék és agilisak, a megrendeléseknek hamarabb eleget tesznek, mint a tengerentúli beszállítók, azaz nagyvállalatok gyakrabban igénybe vehetik a szolgáltatásaikat.

Ezek a kkv-k azonban akkor működnek eredményesen, hatékonyabbak a munkafolyamataik, ha digitális gyártásukhoz megfelelő együttműködő platformot használnak.

A napiszintű eredményes munkához manuális árképzés, CAD-eszközök elemzése, belső projektmenedzsment platform, online fájlmegosztó szolgáltatás, raktárkezelő, számviteli rendszer stb. szükséges, plusz kommunikálni is kell az ügyfelekkel és az alkalmazottakkal.

Az együttműködő platformok az ilyen típusú programokat, eszközöket integrálják egyetlen, speciálisan 3DP és digitális gyártószolgáltatásokkal foglalkozó biztonságos rendszerbe. A rendszert 3DP szolgáltatók és ügyfeleik egyaránt használhatják. Minden online történik, minden megszervezhető, munkafolyamatok irányíthatók a távolból, valóban elosztottá (distributed) válik a munkavégzés.

Ezekkel a platformokkal az érintett kkv-k még fürgébbé és agilisabbá, és komoly eséllyel nagyvállalatok elsőszámú lokális beszállítójává válnak.   

A francia 3D nyomtatógyártó és szolgáltató Prodways csoport közzétette 2020 első negyedévi pénzügyi beszámolóját. A három hónapban a 2019 azonos periódusához képest, 11 százalékos csökkenést jelentő 15,5 millió euró bevételt könyveltek el.

A visszaesés egyértelműen a Covid-19-nek tudható be. A március közepétől kötelező otthoni karantén megtette negatív hatását, a csoport egyes rövid ideig tartó tevékenységei, különösen az egészségügyi szektorban megsínylették a koronavírus-járványt.

A beszámoló két területre, termékekre és rendszerekre tér ki. A termékek a kívánság szerinti részek és orvosi alkalmazások tervezésére és gyártására vonatkoznak. A rendszerek a 3D szoftvereket, nyomtatókat és a kapcsolódó termékeket, szolgáltatásokat fedik le.

A rendszerek a 2019 első negyedévénél 6,3 százalékkal kevesebb 9,8 millió eurót generáltak. A gépek és szoftverek értékesítése lelassult, az anyagok eladása viszont 25 százalékkal nőtt. Utóbbit az egyre több gyártásra használt printernek tudják be. A csoport két európai fogspecialistával kötött komoly szerződéseket folyékony műgyanta használatáról, az anyagból mindketten többtucat tonnával kívánnak dolgozni.

A 19,6 százalékos esést produkáló „termékek” részleg 5,6 millió eurót hozott össze (tavaly ilyenkor 7-et). A csoport egészségügyi aktivitását drasztikusan megszakította az érintett orvosi és fogorvosi rendelők hirtelen bezárása. A gyártás is mérséklődött, de nem állt le, a munkakörnyezetet, a dolgozók egészségét prioritásként kezelve alakították át a munkakörnyezetet.

A Prodways több szelektív lézeres szinterezőgépet értékesített a DSM-nek, a BASF-nek és egy meg nem nevezett francia cégnek, és bevállalta, hogy fogászatban utazó vállalatok 3DP termékeit is értékesíti. Az észak-amerikai partner XD Innovation-be pedig bevásárolta magát.

A közeljövővel kapcsolatban, franciaországi alkalmazottai 50 százalékának csökkentett munkaidőt ígért be, és nincsenek elbocsátások. A gyártás nem állt le, csak az üteme lassult le. A vállalat európai és észak-amerikai csoportjai egyaránt részt vesznek a Covid-19 megfékezésében, többek között maszkokhoz, az arcot fedő sisakokhoz gyártanak részeket.

A binder jetting 3D nyomtatótechnológiával dolgozó ExOne, a Pittsburgh Egyetemmel közösen újrahasznosítható fémszűrőket fejleszt maszkokhoz. A Covid-19 vírus és más fertőző anyagok ellen védelmet nyújtó, printelt szűrőket most tesztelik. A nyomatok a fenntarthatóság elveit figyelembe véve készülnek, azaz környezetbarátok is.

A fémszűrőket úgy tervezték, hogy passzoljanak a maszk Pittsburgh Egyetem által fejlesztett műanyag, kazettaszerű részéhez.

Az additív gyártótechnológia teszi lehetővé a fémrészek meghatározott mértékű üregességét. Így szűrhetők ki fertőző anyagok, miközben a légáram sem szűnik meg. A maszk viselőjének nincsenek be- és kilégzési problémái.

Az üregesség finomhangolása, aprólékos kikalkulálása az ExOne binder jetting eljárása nélkül nem lenne lehetséges. Első lépésben a gép folyékony kötőanyagot rak le szelektíven fémporrétegekre, amit addig folytat, amíg az adott rész el nem készült.

A tárgy végső formáját szinterező kemencében nyeri el. A legtöbb ipari alkalmazásban a nyomatokat a teljes tömörségig szinterezik, szűrők esetében viszont úgy csinálják, hogy valamelyest üregesek maradjanak.

„A binder jet 3D nyomtatás előnye a többi additív gyártómódszerrel szemben, hogy a részek üregessége manipulálható vele, majd szinterezés közben, a magas hőmérsékleten történő tömörítésnél finomhangolható is, és így valósulhat meg szimultán az optimális szűrés és légmozgás”- magyarázza Markus Chmielus, a Pittsburgh Egyetem egyik kutatója.

„Ügyfeleink rutinszerűen nyomtatnak különféle célokra üreges fémszűrőket, és biztosak vagyunk benne, hogy hamarosan fogunk megoldást találni, amellyel a Covid-19 elleni háború frontvonalában harcoló egészségügyi személyzet hulladék generálása nélkül fertőtleníthet, és így többször újrahasználhat fémszűrőket. Mihelyst jóváhagyják és megkapja az engedélyeket, különféle méretekben nyomtathatjuk őket. A filterek maszkokhoz, lélegeztetőgépekhez érzéstelenítő és más felszerelésekhez használhatók” – fűzte hozzá John Hartner, az ExOne vezérigazgatója.

Jelenleg folynak a tesztelések. A nyomatok változó mértékben üregesek. CT szkennert, szimulációt stb. mind használnak az elemzéshez és a teljesítmény optimalizálásához. Az anyagokat (rezet és 316L rozsdamentes acélt) szintén tesztelik. A réz ismert antibakteriális tulajdonságai miatt érdekes – a vírus rézfelületeken ugyanis előbb elpusztul, mint másokon.

Ide kapcsolódik, hogy az ausztrál SPEE3D még áprilisban jelentette be, hogy anti-mikróbás réz fémfelületekre történő nyomtatására dolgozott ki a vírus akár 96 százalékát bármilyen műanyag- vagy fémfelületről két óra alatt eltüntető 3DP folyamatot.

Az ausztrál Coleman Csoport és a nagyméretű 3D nyomtatás-szolgáltatásokat nyújtó szintén ausztrál Mammoth 3D egészen különleges kezdeményezésbe vágta közös fejszéjét: nem akárkiről, hanem magáról Homer Simpsonról készítettek életnagyságú háromdimenziós nyomatot!

Egyelőre nem lehet tudni, hogy a méretes modellt csak szórakozásból és szórakozásra, vagy más céllal is nyomtatták, azt viszont igen, hogy kvázi tökéletesre sikerült.

A mostani vészterhes időkben, amikor az otthonülés és a social distancing lett a norma, valamint a home-office utáni/közbeni sütés-főzés, sorozatnézés a legfőbb tevékenységek, nagyon sokan tekintik meg újra a legendás Simpson család összes évadját.

Nekik (is) pluszöröm, hogy a sorozat emblematikus figurája, a már most halhatatlan Homer immáron 3D nyomatként is létezik. Az izraeli Massivit 3D 1450x1110x1800 milliméter munkaterületű 1800 Pro gépén készült darab ráadásul elég élethű (már amennyire Homer az), és emberméretű is.

Több lyukacsos, üreges darabból printelték, amelyeket habbal töltöttek meg. Ezt követően homokkal beszórták, bevonatot készítettek rá, majd az eredetihez hűen kifestették. A részletekre is ügyeltek, mert az igazira még abban is hasonlít, hogy jobb kezében fánkot (donutot) tart, azt falatozza jóízűen. Szinte, halljuk is a jó Homert.

Az izraeli Massivit 3D nyomtatógyártó nagyméretű rendszerei a hirdető- és reklámiparban, feliratok gyártásánál népszerű. A gép sokat segít, hogy kreatív vállalatok valóban eleresszék a fantáziájukat.

Egyik legfőbb partnerük a kellékekben és vizuális effektusokban utazó új-zélandi Weta Workshop olyan filmeknél dolgozott, mint például a Gyűrűk ura vagy a Ghost in the Shell. Ennél a ténynél azonban fontosabb, hogy új ötleteik megvalósításához nagyméretű 3D nyomtatókkal kezdtek el dolgozni. Így kerültek kapcsolatba a Massivit 3D-vel.

Az Amszterdamból 2013-ban indult 3D Hubs 3D nyomtatók világméretű hálózata. A tagok megosztják gépkapacitásaikat, hasznosítják a kihasználatlanokat (egyben pénzt is kereshetnek vele), folyamatosan alakulnak új csomópontok. Tervezők feltölthetik munkáikat a hálózat honlapjára, és ugyanonnan kiválaszthatják a legközelebbi printert.

A hálózat széleskörű hozzáférést biztosít a gépekhez, amellyel lokalizálta a termékelőállítást, és lehetőséget is teremtett a nyomatok egyéni ízlés és személyes óhajok szerinti kidolgozására. A gyártás felgyorsult, és demokratizálódott is.

A 3D Hubs a technológia történetének egyik legnagyszerűbb „jelensége”, és nemcsak géphálózat, hanem az iparág mindenkori helyzetéről pontos képet adó forrás is.

Az alulról épülő, decentralizált maker-közösség értelemszerűen a koronavírus-járvány elleni küzdelemből is kiveszi a részét. A 3D Hubs a közösség ezirányú koordinálását és finanszírozását is végzi, miközben szedi össze a munkához szükséges forrásokat.

„A világ sokezer tervezője és mérnöke vesz részt életmentő alkalmazások részeinek megtervezésében. Azon vagyunk, hogy ezek a darabok a leghamarabb eljussanak azokhoz, akiknek szükségük van rájuk. A pénzügyi alap elindításával és a globális gyártókapacitásunk rendelkezésre bocsátásával, amennyire csak lehet, felgyorsítjuk ezeket a kezdeményezéseket” – jelentette ki Brian Garret, a 3D Hubs egyik vezetője, társalapítója.

A járvány terjedésével egyre nagyobb nyomás nehezedik a kórházakra és más egészségügyi létesítményekre, amelyekben gyakran nincs a Covid-19 megfékezéséhez elengedhetetlen, az orvosok, ápolók egészségét óvó, kulcsfontosságú elegendő kritikus felszerelés, védőöltözék. A földkerekség minden pontján indultak a „frontvonalban harcolókat” segítő kezdeményezések, például gyorsan fejlesztenek és gyártanak maszkokat, lélegeztetőgépeket. A gyártás feltételei viszont több helyen nem adottak, és a gyors munkához szükséges kapacitások sem állnak rendelkezésre.

A 3D Hubs Covid-19 Gyártási Alap kezdeményezése pontosan rajtuk segít – a projekteket összekapcsolják a szabad gyártóeszközökkel, és az anyagiakat is igyekeznek előteremteni hozzájuk.

A szelektív lézeres szinterezéssel (SLS) dolgozó krakkói Sinterit három új termékkel állt elő. Lisa és Lisa PRO gépeiket használták hozzájuk. Az új darabokkal tovább bővül a cég termékkínálata.

De mikről is van szó?

Egy porszívóról (Sinterit ATEX) és a hozzájáró Cyclone Separatorról, az XL fúvógépről és a Lisa és Lisa PRO printerekre fejlesztett mobil Sinterit Platformról.

A cég új termékeivel meg akarja könnyíteni ügyfelei 3D nyomtatási tevékenységét, a folyamatokat gyorsabbá, tisztábbá kívánja tenni.

A porszívóval és a szeparátorral a por nyomtatott darabokról történő eltávolítását gyorsítják fel, és teszik egyben hatékonyabbá. Kettős rendeltetésű: egyrészt a gép nyomtatási területéről eltávolítja a port, másrészt újrahasznosításra összegyűjti a felhasználatlan porrészecskéket.

A porszívó rendszer megkapta az ATEX hitelesítést, azaz biztonságos és eredményes opció az SLS-alapú 3D nyomtatáshoz.

„Nemcsak egy újabb gépet, hanem az SLS-környezetre speciálisan kidolgozott eszközt akartunk. Ezért foglalkoztunk kizárólag ATEX porszívókkal. A Cyclone-nal egyszerű és felhasználóbarát készüléket szerettünk volna jobb karbantartó munkákhoz és a por mgőrzéséhez. Most, porszívózás után, a felhasználó egyszerűen csak leveszi a portartóról, bezárja a fedelét, és máris kész” – magyarázza Grzegorz Glowa, a Sinterit főmérnöke.

Az XL – mint ahogy a neve is utal rá – a vállalat eddigi fúvógépének nagyobb, kifejezetten a Lisa PRO-ra kidolgozott változata. Kétszer nagyobb a munkatere, dupla fúvókával szerelték fel, jobbak a technikai paraméterei. Eleve azért találták ki, hogy könnyebb legyen a Lisa PRO-val készült nagyobb nyomatokkal dolgozni.

A Sinterit Platform a két printer működését hivatott gördülékenyebbé, mobillá és ergonomikusabbá tenni.

A technológia fejlesztésében és használatában komoly múlttal rendelkező amerikai Purdue Egyetem és a Sandia Nemzeti Labor kutatói 3D nyomtatókkal igyekeznek megérteni szerkezeti elemek repedéseit, töréseit, a károkig vezető folyamatokat. Módszerükkel távolból és időben megjósolható a baj.

Ezek az elemzések és prognózisok életbevágóan fontosak lehetnek, például a  rájuk alapuló eljárásokkal a bányászatban, gázvezetékeknél és a nukleáris hulladék eltakarításánál a biztonság és a hatékonyság egyaránt növelhető. Másrészt, 3D szerkezetek, például hidak vagy más bolygókra szánt lakóépületek strukturális integritása is jobban érthető velük.

Sziklaminták tanulmányozásával kezdték, de ásványvíz és porok összekeverésével, öntéssel maguk is készítettek mintákat. Csakhogy az eredmények alapján a gyártott mintákból nem lett hiteles kiindulási pont. Minden egyes szikla túl eredeti volt ahhoz, hogy törésekkel kapcsolatos általános trendeket, okokat állapíthassanak meg.

El kellett érniük, hogy a sziklákat azonos tulajdonságok jellemezzék, és ugyanazokat az ásványokat tartalmazzák. Ezért döntöttek a mesterséges sziklák összes aspektusát kontrolláló, teljesen azonos minták előállítására alkalmas 3D nyomtatás mellett.

A sziklákat nyomás alá helyezték, és hasznos következtetésekhez vezető mintázatokat fedeztek fel. A printelt darabokkal sokkal pontosabban dolgoztak, mint természetesekkel vagy hagyományos eljárásokkal előállítottakkal.

A kutatók a 3D Systems Project CJP printerén (binder jetting technológiával) készítették a természetes rétegződést utánzó, mesterséges gipsz-sziklákat.

Az ásványi anyagokat különféleképpen orientálták, majd a nyomás alá helyezett nyomatokban törési mintázatot azonosítottak, és a repedés típusát, a szikla formáját vagy rétegződését megtekintve, arra is rájöttek, hogy melyik minta törött el.

Ha ránézésre megértik a rétegződések kialakulási módját, akkor távolból is prognosztizálhatók folyamatok. Ez a felismerés pedig különböző területeken és alkalmazásokban hasznosítható.

A Ferrari légzésvédő szelepeket és más részeket kezdett gyártani koronavírusos betegekkel rendszeresen érintkező egészségügyi dolgozók számára készülő maszkokhoz. A gyártásnak a cég prototípuskészítésre is használt maranelloi üzeme ad  otthont.

A maszkrészek hőre lágyuló anyagból készülnek.

Márciustól a Ferrari (és mások is) együttműködik az egyetlen olasz lélegeztetőgép-gyáróval, a Siare Engineeringgel. Abban igyekszik segíteni, hogy napi 5-ről 20-ra, esetleg 30-ra növeljék a kész lélegeztetőgépek számát. Július 31-ig 2 ezret terveznek gyártani.

A Ferrarinak nem kellett átalakítania gyártósorait, hanem a lélegeztetőgéphez megfelelő részeket, például monitort és elektromos komponenseket készít. A munkában az észak-amerikai-olasz multinacionális autóipari holding FCA (Fiat Chrysler Automobiles) és az autókhoz high-tech alkatrészeket gyártó Magneti Marelli is részt vesz.

A szelepek és az adatperek nyomtatásával, a Ferrari is csatlakozott a belső 3DP erőforrásaikat egészségügyi készülékek, kellékek gyártásához megosztó cégekhez.

Az autógyártó mostani tevékenysége egyike azon ritka eseteknek, amikor belső 3DP lehetőségeikre tesznek utalást.

Többek között HP, EOS, Stratasys gépekkel nyomtatnak, sok szolgáltatóval dolgoznak együtt. Azonban ritkán beszélnek (az eddigi gyakorlat legalábbis az volt) gyártótechnológiáikról és stratégiákról, most viszont nyilvánosan bejelentették.

A Ferrari a HP egyik beszállítójával, a Novamacut-tal, a Stratasyshoz tartozó Solid Energy-vel és az Energy Grouppal is együttműködik. A szelepeket egy búvárfelszerelés-gyártó, a Mares fejlesztette, szabta méretre, hogy passzoljanak a maszkokhoz.

A logisztikával és részben a többi közreműködő kiválasztásával a Nuovamacut foglalkozott, a Solid Energy a Decathlon snorkel maszkokat átalakító és az egészségügyi dolgozóknak védelmet nyújtó alkatrészeket szállít be.

Minden partnernek megvan a jól definiált feladata.

A nyomatok szétosztását az Olasz Polgári Védelem koordinálja, kórházak (Bergamo, Genova, Modena, Sassuolo) és egy Bologna környéki város (Medicina) egészségügyi dolgozói kapják meg őket.