FREEDEE BLOG

A terméktervezéssel és -fejlesztéssel foglalkozó Altair 3D tervező- és renderelő szoftvere, az Inspire Studio a vállalat korábbi Evolve platformján alapul, sok új lehetőséggel bővülve.

A designereknek, építészeknek és digitális művészeknek kitalált szoftver minden részletre kiterjedő, rugalmas megoldásokat kínál termékek tervezéséhez, vizualizálásához és kiértékeléséhez.

A felhasználó nyomon követheti az egész tervezési folyamatot, visszanézheti a kezdeti szakaszokat. 2D-s technikai szkeccseket készíthet, komplex formák megjelenítésében segítő felületekkel és hajlatokkal dolgozhat. A poligonális modellezés egyszerűségét újabb megoldások precizitásával kombinálva, nyitott formájú masszív geometriai alakzatokat, személyre szabható szerkezeteket dolgozhat ki.

A fejlesztők, a kezdeti szkeccsektől a szabad formákig, a parametrikus PolyNURBS modellezésig, a szoftverbe integrált változatos modellezőeszközöket és munkafolyamatokat hatékony tervezőélményhez optimalizálták.

A Studio része az Inspire Render, mint ahogy a neve elárulja, 3D renderelő és animációs szoftver, a felhasználó által készített termékekről nagyon gyorsan hoz létre fotorealisztikus látványt, ráadásul az adott darab megvilágítására is ügyel, hogy a fizikai fényviszonyoknak pontosan megfeleljen.

„Az intuitív felhasználói felület és a tervezéstörténet többféle iteráció gyors kidolgozását és kiértékelését teszi lehetővé. A renderelő motorral élethű anyagok, animációk alkothatók” – nyilatkozta James Dagg, az Altair főmérnöke.

„Az Inspire Studio ideális eszköz, hogy kísérletezzem, kutassak és felfedezzek máskülönben ötletszinten, lelki szemeim előtti képként megrekedő formákat. Tervezőként nagyra értékelem a modellezés minőségét, a komponensek egyszerű kezelését, a folyamatos változtatások lehetőségét a forma és a funkció közötti tökéletes egyensúly megteremtése érdekében” – jelentette ki Luca Palmini, a Row Design tulajdonosa.

A légjármű- és űriparban egyre több a relatíve elfogadható árú műhold-kilövéseken, a Nemzetközi Űrállomásra (ISS) segédeszközökön stb. dolgozó független vállalat.

A legismertebb természetesen Elon Musk Space X-e, de Jeff Bezos Blue Originje, vagy Richard Branson Virgin Galactic-je is jól szemlélteti, hogy a techmilliárdosokat mennyire vonzza a világűr meghódítása.

A 3D nyomtatás egyre gyakrabban kapcsolódik az űrkutatáshoz, űrhajózáshoz, változatos alkatrészeket, kiegészítőket stb. állítanak elő additív gyártótechnológiákkal.

A 2017-ben alapított, szintén független Skyrora rakétagyártó a skót fővárosban, Edinburghben, vagy ahhoz közel fogja tesztelni részben 3D nyomtatással készülő hajtóműveit. A cég szakértelmével a civil űrturizmus kialakulásához szeretne hozzájárulni.

Új létesítményt szándékoznak nyitni (pontos helyszínét még nem döntötték el), amelyben égési és egyéb teszteket kívánnak végezni, rakétájukat pedig 2021 negyedik negyedévében lőhetik fel az űrbe.

Ha sikerrel járnak, a Nyugat-Európából elsőként műholdat útjára bocsátó cégként kerülnek be a rekordkönyvekbe. Tesztprogramjuk elindítását mérföldkőnek tartják, büszkék is rá, mert rengeteget dolgoztak az azt megalapozó technikákon.

A hajtóművekhez és a járművekhez hagyományos és additív technikákat kombinálnak össze, robotikát, 3DP-t és CNC-marást egyesítő hibrid gyártórendszerüket így hozták létre.

Jelenleg két rakétát fejlesztenek: a Skyrora 1 indítójárművet és a ballisztikus Skyrora XL-t. Utóbbi hajtóműve a 3 tonnásra tervezett Leo, amelyhez 3D nyomtatást is használnak. 2018 augusztusában a Skót Felföldön sikeresen tesztelték a 2,5 méter hosszú Skylark Nano rakéta „próbabábút.” Júliusban ugyanott más teszteket is végeztek.

A gyors urbanizációval és a velejáró dugókkal, légszennyezéssel, az állandóan változó technológiával, nőnek a kihívások. A mostani szállítási infrastruktúra és a tömegtermelés nem elég rugalmas és tőke-intenzív, egyre kevésbé felel meg az új tech trendek által támasztott, megváltozott követelményeknek, és a fogyasztói igényeket szintén mind ritkábban elégíti ki.

Az Airbus ezekre a folyamatokra is reagálva, összeállt a 3DP világ talán legjobban mediatizált gépjárműveit jegyző, a „világ első digitális autógyártója” Local Motors által tavaly alapított LM Industries startuppal, és megalapították a lokális mobilitással és autonómiával foglalkozó Neorizont.

A debütáló cég mikroüzemben fogja előállítani új szállítási és mobilitási lehetőségeket nyújtó termékeit. A létesítménynek az Airbus München melletti Ludwig-Bölkow kampusza ad otthont. 150-200 új high-tech munkahelyet várnak tőle.

A „főhadiszállást” eleve úgy dolgozzák ki, hogy kreatív gondolkodásra ösztönözzön. „Innovatív kávézójába” várják az ipar 4.0 és a 3D nyomtatás meghatározó szereplőit.

Az LM Industries más cégekkel szintén dolgozott közösen, de az Airbus partnerség nyilvánvalóan új dimenziót jelent, a vezető nagyvállalat légi ipari és gyártási szakértelme komoly plusz a mindkét fél technológiájához hozzáférő startup számára.

E technológiák között találjuk az LM nyílt shuttle platformját, az Airbus fémnyomtató rendszerét, a biztonságosabb légi közlekedéshez, fel- és leszálláshoz jelentősen hozzájáruló, drónokat pozicionáló megoldásait.

Az Airbus és az LM már 2016 elején is együttműködött, és akkor megállapították, hogy komoly lehetőségek rejlenek az LM által kikísérletezett digitális gyártás, nyílt forrású tervezés, és az Airbus anyagismeretének, fémnyomtatási, prototípuskészítési és sorozatgyártási tapasztalatainak közös nevezőre hozásában.

Az 1948-ban alapított malibui HRL Labor 2017 szeptemberében jelentette be, hogy sikeresen nyomtatta a hagyományosan nem hegeszthető, nagyon erős és törésre hajlamos Alumínium 7A77.60L ötvözetet.

Bő két évvel később az anyagot a történelmi jelentőségű Alumínium Szövetség által elsőként regisztrált alumíniumötvözetként tartják nyilván. A fémpor kereskedelmi forgalomba került, a HRL-től közvetlenül megvásárolható.

A mikroelektronikára, információ- és rendszertudományra, anyag-, szenzor- és fotonikai fejlesztésekre összpontosító, a General Motors és a Boeing közös tulajdonát képező kutatólabor célja tervezőknek lehetőségek sokaságát, teljes alkotói szabadságot nyújtó, az elképzelhető legjobban funkcionáló anyagok fejlesztése.

A 7A77 megfelel a szigorú kritériumoknak.

A laborban 2014 óta foglalkoznak az ötvözettel. A nagyon gyakran használt Al-7075-ből indultak ki, az anyag lég- és gépjárműipari, valamint energetikai felhasználására alkalmas, printelhető változatát akarták kidolgozni.

Sikerrel jártak, de mégsem voltak teljesen elégedettek, mert az anyagot nehéz volt olvasztani, lézerrel feldolgozni. A „csúcserőt és csúcshajlíthatóságot” a 7000-es sorozatban használt cinkkel, rézzel és magnéziummal próbálták elérni, és munka közben kiderült, hogy a 7075-származék 7A77 a legalkalmasabb rá.

Következő lépésben megfogalmazták a pontos feldolgozási paramétereket, azaz az igyekeztek kitalálni az ideális „receptet.”

Az anyaggal dolgozó, azt megmunkálni képes printerek egyike a brit Renishaw gépe. A cégvezetés elragadtatottan nyilatkozott a 7A77-ről, a hajlíthatóságát, majd a paraméterek egyedi termékekhez történő optimalizálást emelték ki.

Nagy valószínűséggel a légjármű-ipar lesz az első alkalmazási terület, de más szektorokban, lényegében az összes iparágban szintén óriási és egyelőre beláthatatlan a potenciál.

A HRL továbbfejleszti az ötvözetet, jelenleg rozsdásodással szembeni ellenállásán, törésmentessé tételén dolgoznak. A technológiát a 2000-es és 6000-es ötvözetsorozatokra szintén alkalmazzák, eredmények a következő években várhatók.

„Raktározzunk vagy nyomtassunk? Milyen hatással van a 3D nyomtatás a tartalék-alkatrész iparra?” – tette fel a kérdést tanulmányában Jeannette Song, az észak-karolinai Duke Egyetem kutatója, és ki is dolgozott egy matematikai modellt a két megoldás közötti egyensúlyra, a költségek optimalizálására.

Például a közműveknek nagy kiesés, ha nem tudnak a lehető leghamarabb, azonnal pótolni meghibásodott alkatrészeket, így néhánynak (fizikai, megfogható állapotban) mindig rendelkezésükre kell állnia.

Vállalatok hagyományosan nagy raktárakban tárolják a tartalék-alkatrészeket. A 3D nyomtatással azonban megváltozott a helyzet, két opció között választhatnak.

Hatalmas raktárépületek bérlete komoly kiadás, és általában meg sem éri, mert az ott lévő darabok zömét nem használják fel. Szintén kockázati tényező, hogy tárolás közben megsérülhetnek, meghibásodhatnak, hosszabb idő elteltével akár mehetnek is a kukába.

Ugyanazok a tartalék-alkatrészek 3D nyomtatással is előállíthatók, és máris kisebb raktártérre lesz szükség.

A 3DP szoftverfejlesztő 3YourMind-dal együttműködő Deutsche Bahn néhány év alatt kívánság alapján (on-demand) kb. 15 ezer darabot printeltetett, amivel jelentős tárolási és szállítási költséget spóroltak meg.

A Stratasys-szel 2018 végén partnerségre lépett brit Angel Trains szükség esetén szintén többféle alkatrészt igyekszik nyomtatottakkal pótolni.

A 3DP legnagyobb kockázata, hogy mi történik akkor, ha a digitális raktározást választva, és a fizikait felszámolva, nem áll rendelkezésre az azonnal szükséges tartalék-alkatrész nyomata?

Az összes felmerülő probléma eredményes kezelésére, Song hibrid megoldást javasol. A cégek tartsanak maguknál néhány darabot, és ha kell, a többit oldják meg 3D nyomtatással. A kutató szerint a legtöbb vállalkozás számára ez az optimális. mert nem kockáztatnak sok felesleges darab tárolásával, viszont a raktár feladásával sem okoznak pluszizgalmakat maguknak. Egyes részek kívánság szerinti printelésével racionalizálják a költségeket.

A javasolt módszer kifejezetten rugalmas, ráadásul a matematikai modell pontosan kimutatja, hogy miből kell nyomatokat készíteni, miből van elég raktáron. Számszerűsít, gyakoriságit állapít meg.

„Kutatásainkból kiderült: a legtöbb esetben egyáltalán nem használják a 3D printert, és a kisebb raktárral, kevesebb raktározott tárggyal, cégek jelentős összegeket spórolnak meg” – magyarázza Song.

Sisakot sokszor, sok célra nyomtattak már, és nemcsak fejünk biciklizés vagy kosarazás közbeni védelmére, hanem kifejezetten – más – egészségügyi okokból is.

Egy ritka betegségben, a koponyatető hiányában szenvedő hároméves indiai kislány fejvédő sisakot kapott, így a műtéti beavatkozást hétéves koráig elhalasztják. Nincs egyedül, változatos okok miatt sokak koponyáját nem lehet műteni, a nyomtatott sisakok pedig pontosan az agy érzékeny részeit védik mindaddig, amíg az illető személyek műthető állapotba nem kerülnek.

A kislányt kezelő idegsebész-csoport azért döntött a műtét elhalasztása mellett, mert ha most beavatkoztak volna, a koponya növekedése és más okok miatt a későbbiekben valószínűleg még egyszer be kellene, így viszont, amennyiben minden a tervek szerint megy, egyszer lesz rá szükség.

Műtét helyett, CT szkennelés alapján, teljesen személyre szabott védősisakot nyomtattak neki.

A DICOM formátumban lementett szkeneken mexikói kutatók a DICOM Osirix képfeldolgozó szoftverrel végezték el a teljes 3D rekonstrukciót, majd a modellt SOLIDWORKS-be exportálták.

Először a sisak keményebb részét késztették el, majd a fej anatómiai formájának megfelelően a szellőzést és egyéb funkciókat is biztosító különböző üregekkel, lyukakkal tették egyedivé, hogy jobban alkalmazkodjon viselőjéhez, jobban védje a koponyáját.

A kényelmes, de ütéseknek ellenálló, a koponya növekedéséhez alkalmazkodó sisak fotopolimeres műgyantából készült. Kevesebb megkötéssel teszi lehetővé a gyógykezelést, a kislány magától le tud ülni, és segítséggel képes lábra állni is.

Hagyományos eljárással kb. 2 ezer dollárba került volna, 3D nyomtatással viszont 200 dollár volt az előállítási költség.

A texasi N’Vision 3D szkennergyártó, a dallasi Nasher Szoborközponttal együttműködve, híres szobrok printelt változatával igyekszik segíteni vakoknak és gyengénlátóknak, hogy tapintás által jobban magukénak érezzenek műalkotásokat.

Több alkotást, köztük Auguste Rodin, Julio González és Raymond Duchamp-Villon munkáit leszkennelték, a szkenek alapján utánzatokat nyomtattak, amelyeket a Központ és egy látáskárosultak életminőségén javítani hivatott szervezet (Dallas Világítótorony) közös workshopján használtak.

A résztvevők érintés alapján ismerhették meg például Rodin Balzac-szobrát. Mindannyian meg szeretnénk érinteni műalkotásokat, de míg a látók szemükkel élhetnek át vonalakat, textúrákat és érzelemkifejezéseket, addig a vakok csak tapintás útján.

Az eredeti három szobrot (Rodin: Balzac és Hanako, Julio Gonzalez: Maszk – Lehajtott fej) a Nasher válogatta ki, és mivel egyik sem túlzottan részletes, sem a szkennelésük, sem a nyomtatásuk nem túl nehéz. Mindegyik köztulajdon, így szellemi tulajdonvédelmi vitákra sem kerül sor. Harmadik szempont: ideálisak portrétanulmányozáshoz.

Az 1990-ben alapított N’Vision optikai mérőrendszereket és szolgáltatásokat, köztük 3D szkennereket és szkennelést is kínál. A légjármű-ipar, az energetika és az olaj és gáz szektor adja kliensei nagy részét, amelyek között olyan vállalatok is szerepelnek, mint a Boeing, a GE, a Lockhead Martin, a NASA, a Toyota és a Siemens.

A Nasher választása múzeumokkal és művészetekkel való korábbi együttműködéseik miatt esett rájuk, például Jeff Koons egyik szobrát is leszkennelték. A munkáért az N’Vision is kiválaszthatott egy negyedik szobrot, és Duchamp-Villon 1911-es Baudelaire-e mellett döntöttek. A négy alkotás szkennelése összesen két és fél óráig tartott.

A plazmanyomtatás még nem jutott el a kereskedelmi fázisig, széleskörű elterjedésig, viszont nem is teljesen új. Különösen részek egyberakásánál hasznos, segítve a más 3DP technikával kidolgozott darabok összeszerelését. Egyik komoly előnye, hogy kicsi printereken nagyméretű, erős alkatrészek gyárthatók vele, illetve jobb a plazmával megdolgozott nyomtatóanyagok, például fémporok minősége.

A terület egyik élharcosa a Szilícium-völgyi Space Foundry (Űröntöde) két stanfordi kutató, Ram Pasad Gandhirman és Dennis Nordlund szellemgyermeke, közvetlen „írótechnikát” fejlesztett, amellyel újabb lehetőségek nyílnak a többanyagos nyomtatás, és az anyagjellemzők egyedibb kialakítása előtt.

Nordlund garázsában három évig fejlesztették printerüket, majd 2017-ben megalapították a céget. Közben a NASA-tól kaptak 2,5 millió dollár ösztöndíjat, maga a szabadalmaztatott nyomtatófejjel, folyadék-gáz elővegyületek, keverékek használatát biztosító integrált folyadékhordozó rendszerrel felszerelt gép a 100 ezer dollár feletti ártartományban van.

Eddig legalább hatan vásároltak belőle, köztük a NASA is.

Plazmával sokféle felületre, például üvegre is lehet printelni, ami különösen űrbeli alkalmazásoknál, vagy Ipar 4.0 megoldásokhoz, dolgok internetére (IoT, Internet-of-Things) fejlesztett készülékek, áramköri lapok stb. esetében hasznos.       

Plazmanyomtatáshoz üregeket készítenek a felületen, a plazma azokban fejlődik ki, majd többféle anyag (polimerek, üveg, szilícium) printelhető rá. Az eljárással bármilyen geometriájú felület létrehozható.

Az alapítók meggyőződése, hogy gépük diszruptív hatással lesz az intelligens és a nyomtatott elektronikai eszközök előállítására. Az így készült termékek jobban fognak teljesíteni, mint a hagyományos módszerekkel gyártottak.

A bármilyen felületen történő nyomtatás a súlytalanságra, a világűrre, olyan közegre is vonatkozik, amelyben sok 3D printer működésképtelen.

„Az új nyomtatótechnikával végtelenek a lehetőségek” – nyilatkozta Nordlund.

A 3D nyomtatás egyik kulcsfontosságú nagyvállalata, a 3D Systems közzétette a 2019-es harmadik negyedév bevételeit. A 155,3 millió dollár csökkenést jelent a tavalyi év azonos periódusához képest (164,5 millió).

A periódus bevételeit az egészségügyi és anyagértékesítések vezetik.

„Előre tekintve, hitünk szerint innovatív munkafolyamataink, köztük a hardverplatformok, anyagok, szoftverek és szolgáltatások lesznek a 2020-as bevétel-növekedés hajtóerői” – magyarázza Yyomesh „VJ” Joshi vezérigazgató.

A 3D Systems két szegmensre, a termékekre és a szolgáltatásokra osztja a bevételeit, emellett tételesen is közzéteszi az ezekből (nyomtató, anyag, egészségügy, on demand és szoftveres) befolyó összegeket.

A termékek 94,9, a szolgáltatások most 60,8 millió dollárt, tavaly ilyenkor 99,9 és 64,5 milliót generáltak. Az egészségügy (termékek és szolgáltatások) összesen 56,54-gyel, a 2018-as 53,1 millióhoz képest a periódus 6,3 százalékos növekedéssel zárult.

„Örömmel látjuk a Virtuális Sebészi Tervezőnk, orvosi szimulátoraink és fejlett gyártómegoldásaink iránti növekvő érdeklődést” – nyilatkozta Todd Booth, a 3D Systems egyik vezetője.

Anyagokból szintén több pénz jött össze a tavalyinál, 40,3 millió dollár után most 41,4. Az ebben a szegmensben tapasztalt növekedésre többek között (a fenntarthatóság követelményeinek minden szempontból megfelelő) nyolc új termék miatt számítottak. A következő hónapokban újabb megoldásokkal állnak elő a Figure 4 platformra.

A nyomtatóeladásokból származó 30,4 millió dollár 17,2 százalékkal kevesebb a tavalyi 36,8-nál. Az on demand szolgáltatások iránti érdeklődés szintén (12 százalékkal) csökkent (23,1 millió), míg a 24,6 milliós szoftveres bevétel 0,1 százalékos növekedés.

A sales költségek levonása utáni bruttó profit 67,2 millió (2008: 77, 8), míg a nettó veszteség 16,8 millió (2018: 11,5).

A 2013-ban alapított Műanyag Bank (Plastic Bank) mindenféle műanyag pénzre váltásával kíván szegény közösségeken segíteni. A hulladék-újrahasznosítás elterjesztésével és rentábilissá tételével, közösségi műanyag ökoszisztémájuk az óceánok megtisztítására, az ottani szemét feldolgozására ösztönöz.

Hatásuk túlmutat az óceánokon, a világ legszegényebb és a műanyag-szennyezéstől is leginkább sújtott régiói, országai, például Haiti vagy Kamerun számára kínálnak gazdasági lehetőséget.

A Plastic Bank által hitelesített Social Plastic anyagra a gyűjtögetők a szervezet appján keresztül jutalompontokat kapnak. A blokklánc technológiát használó rendszer biztonságos pénzhasználatot garantál nekik. A „műanyag lábnyomukat” csökkenteni akaró személyek és cégek egyaránt kapnak gyűjtői krediteket.

A Plastic Bank partnerei között fogyasztói termékekkel foglalkozó kisebb vállalatok mellett megtaláljuk a polimeranyag-gyártás egyik óriását, a Henkelt is.

A „közösségi” műanyag jelenlegi összes alkalmazást fröccsöntéssel kivitelezik, de extrudáló technikákkal is próbálkoznak már. A 3DP ilyen szintű gyártásra még nem alkalmas, az arra kész additív gyártóeljárások hőre lágyuló műanyaggal dolgoznak. Egyelőre sokkal magasabb kategóriájú anyagokat használnak, mert ezekkel a technológiákkal még nem lehet újrahasznosított műanyagot feldolgozni.

A Henkel és a Plastic Bank partnersége hozzájárulhat az előbbi 2025-re belőtt céljaihoz: fenntartható forrásokból származó anyagok, 100 százalékos újrahasznosíthatóság, feldolgozhatóság, komposztálhatóság.

Az anyaggyártó a 3D nyomtatásban is érintett, például a Carbon Envision TEC és HP 3D nyomtatókhoz fejleszt porokat és műgyantaalapú matériákat. Előbb-utóbb a Plastic Bank „közösségi anyagának” tényleges termékek gyártásához való hasznosítására is kitalálnak valamilyen megoldást, amellyel a 3D nyomtatás fontos szerepet játszhat a műanyagalapú szemét feldolgozásában, a környezetszennyezés mérséklésében.