FREEDEE BLOG

Az Aurora Labs ausztrál fémnyomtató-gyártó bejelentette, hogy nem kevesebb, mint 2000 százalékkal növelte RMP1 (Rapid Manufacturing Technology) additív gyártórendszere sebességét.

A cég legutóbbi sebességtesztjén a gép napi 350 kiló nyomatot hozott létre. A tavalyi bevezetőteszthez képest óriási előrelépésről van szó, az RMP1 akkor ugyanis napi 15,88 kilót teljesített.

„Az eredmény kimagasló, és jelzi a fémnyomtató technológiánkban lévő potenciált. RMP1 gépünk kiváló részeket nyomtat a hagyományos gyártómódszerek akár hónapokig tartó munkájával ellentétben, néhány óra alatt. Printerünk technikai fejlődésével párhuzamosan, piaci tevékenységünk is egyre izgalmasabb” – nyilatkozta elégedetten David Budge ügyvezető igazgató.

A vállalat 2018 elején jelentette be akár 1,5x1,5x2,5 méteres tárgyakat, az akkori rendszereknél százszor gyorsabban elkészítő, például a gépjármű- vagy a légi jármű-iparban tevékeny nagy csoportok igényeit kielégítő új, nagyméretű gépét.

A rendszer a közvetlen lézeres fémszinterezéshez (DMLS) hasonló saját technikát (Multi Concurrent Printing, MCP) használ. A folyamat során egyszerre több porréteget rak le, miközben a porkapuk mögötti területen több tér marad a printelésre.

A bétateszt nyári befejezésével a cég történetének új fejezete kezdődött, amit a sebességnövekedés (is) tökéletesen szemléltet. Az eredmények máris megfoghatóak, mert a céget nyár óta több meg nem nevezett potenciális ügyfél kereste meg, például az amerikai egészségügyi szektorból, két ipari csoport, egy globális acélgyártó, egy repülőgépgyártó, nemzetközi autógyártók.

Budge nem lepődött meg az érdeklődésen, amely egyértelműen jelzi, hogy az ipari és a gyártószektor tisztában van az RMP1 lehetőségeivel. Például pénzt takaríthatnak meg vele, csökkennek a raktározási költségek stb.

A 2014-ben alapított moszkvai 3D Bioprinting Solutions az egyetlen bionyomtató technológiákat fejlesztő orosz cég. Több „premier” fűződik hozzájuk: a FABION, az első orosz bioprinter, vagy a világűrben debütáló OrganAut, amellyel a Nemzetközi Űrállomáson (ISS) emberi porcszövetet nyomtattak…

Yusef Khesuani, társalapító elmondta, hogy az ISS-en most fejezik be első kísérleteiket: fehérjekristályokat, hústenyészetet, biohártyákat állítottak elő. A tervek szerint orvosi robotkart és „klasszikus” extrudálást kombináló, helyszínen dolgozó gépet fejlesztenek. A printert sebészeti alkalmazásokra (is) szánják, első körben bőrbeteg egereket kezelnek vele.

A cég elsődleges célja a szövettervezés fejlődésének felgyorsítása, például ezért nyomtatnak egy ideje beültethető szerveket, első lépésben pajzsmirigyeket egereknek.

A pajzsmirigyet azért választották, mert viszonylag egyszerű, az új generációt jelentő, a korábbihoz képest több funkcióval bővült 2016-os FABION 2-vel viszont már szövetgömbök is nyomtathatók. A géppel komplex szerkezetek, hidrogélek széles skálája állítható elő.

Az első prototípus 2017-ben a Szojuz MS-10 fedélzetén megsemmisült, a 2018. december 3-án az ISS-en, mikrogravitációban biogyártásban debütált második (OrganAut) viszont ideálisnak tűnik B2S (business to science) alkalmazásokra.

Khesuani szerint Oroszországban jelentős 3D nyomtató közösség alakult ki, igény pedig még nagyobb lenne rá. Különösen az anyagfejlesztésben erősek (amelyet főként fém- és sztereolitográfiás gépeken végeznek). Több startup foglalkozik egészségügyi, főként fogászati alkalmazásokkal, valódi bioprinting vállalat viszont csak egy van, ezirányú termékeket kizárólag ők állítanak elő.

Az utóbbi években kutatóintézetek is beszereztek bionyomtatókat, a vállalat pedig orosz egyetemek mellett más felsőoktatási intézményekkel, például a Stanforddal is kapcsolatban áll. New Yorkban is terveznek hamarosan irodát nyitni.

Mezőgazdasági alkalmazásokban, izomsejtekben, „tiszta” húsokban szintén gondolkoznak, ezeken a területeken több startuppal kötöttek együttműködési szerződést, és bizakodnak, hogy előbb-utóbb részt vehetnek emberi vese nyomtatásában.

Az Egyesült Királyság védelmi minisztériuma új megközelítést dolgozott ki a mai csúcstechnológiák, köztük az additív gyártás (AM) és a mesterséges intelligencia nemzetbiztonságot erősítő felhasználásáról.

A nemrég publikált Védelemtechnológiai keret és Védelem-innovációs prioritások anyagokban a nyomtatható szenzorokat és a bionyomtatást nélkülözhetetlennek tartják emberek és platformok teljesítményére vonatkozó újfajta adatok gyűjtésében.

Ben Wallace védelmi miniszter szerint az iparággal a lehető leghatékonyabban és legeredményesebben kell együttműködniük, és az új megközelítés nemcsak a katonai, biztonsági előnyök megőrzésében, hanem számos munkahely teremtésében is segít.

A védelmi program modernizálása három főcélból tevődik össze: a jelen kihívásainak kezeléséhez szükséges mobilizációból, a jövőbeni veszélyek kezeléséhez elengedhetetlen modernizációból és az intézmények innovatív szervezetté válásához nélkülözhetetlen átalakulásból. A kivitelezést, a katonai lehetőségek megváltoztatását hét „technológiacsaládban” látják.

A szenzorok és az érzékelőtechnológiák az egyik, velük lehet olcsón és csökkenő mérettartományban észlelni az egyre kifinomultabb jelzéseket. Ultravékony és nagyon kicsi, önmagukat megjavító és a környezethez, helyzethez alkalmazkodó, óhaj szerint (on-demand), új anyagokból nyomtatható eszközöké a jövő.

A fejlett anyagok szintén a hét technológiacsalád egyike. A nanotechnológia, a szintetikus biológia és az új molekuláris struktúrákkal rendelkező matériák, például a bioprinting is közéjük tartoznak.

A bioprinting nemcsak anyagtudományi és egészségügyi szempontból fontos, hanem azért is, mert feljavítja a katonák képességeit. Testrészek funkcionális alaktanának optimalizálásával jobb lesz a kognitív és a szenzorikus teljesítmény – hangsúlyozzák a két anyagban.

Más brit állami szervezetekhez hasonlóan, a védelmi minisztérium is támogatja (többek között) a nagy mennyiségű titán előállítását olcsóbbá tevő folyamatok kidolgozásával foglalkozó kezdeményezéseket.

A publikációkat követően, a hadsereg részéről többen elmondták róluk, hogy stratégiai útmutatóként szolgálnak, hatékonyan fogják alakítani a jövőbeni befektetéseiket.

Sokasodnak, szaporodnak, egyre jobb minőségűek a nyomtatóanyagok, szálak, porok, labdacsok. Kísérletezés és innováció, partnerségek és számtalan alkalmazás – kevés alterület jelzi ennyire, hogy a 3D nyomtatás valóban nagykorúvá, komplett és szerteágazó iparággá érett.

A portugál nyomtatószál (filament) gyártó Filkamp például együttműködési szerződést írt alá a GoPrint3D brit viszonteladóval. Utóbbi az Egyesült Királyságban piacra dobja, értékesíti, terjeszti a Filkamp termékeit (többek között. PLA-N, Nylon, PET-G).

A GoPrint3D közben bővítette portfolióját, most már printereket is kínál, nem is akármilyeneket, hanem a HP MJF gépeit.

A holland Liqcreate anyaggyártó új műgyantát mutatott be. A matt, átlátszó és bőr/őszibarack-színben beszerezhető LCD és DLP (műgyanta) printerekkel kompatibilis Lopcreate Premiumot fogászati alkalmazásokra szánják, újfent tanúsítva, hogy a 3DP mennyire fontossá vált ezen a területen.

A szintén holland colorFabb a nemzetközi polimer beszállító igusnak kínál válogatott nyomtatószálakat.

Az Aubert & Duval francia fémfeldolgozás-specialista és az ötvözeteket kidolgozó brit OxMet Technologies együttműködési megállapodást kötött, amelynek értelmében a francia cég a jövőben az OxMet egyik anyagát, a nagyon erős és a magas hőmérsékletet jól tűrő ABD-XAM nikkelalapú port (is) értékesíti.

Az Aubert & Duval idén a kanadai plazmaspecialista PyroGenesisszel szintén szerződést kötött; porokat fognak készíteni.

„Az additív gyártás egyedi és innovatív folyamat, viszont a benne lévő valós potenciál kiaknázásához új anyagokra van szükség. Az új partnerséggel két remekül teljesítő ötvözetet juttatunk el a fogyasztókhoz. Érdeklődéssel várjuk, hogy mit hoznak ki belőlük” – jelentette ki Olivier Dubois, az Aubert & Duval egyik elnökhelyettese.

A VBN Components svéd anyaggyártó porkohászati keményfémet jelentett be. A Vibenite 480 minőségéről mindent elárul, hogy additív gyártás kategóriában elnyerte az MM Maschinemarkt idei innováció díját.

Az automatizálás kritikus tényező nagymennyiségű terméket előállító ipari vállalatoknál. 3D nyomtatás alkalmazásánál a legjobb tervezőszoftverek és a leggyorsabb printerek azonban nem elegendők, mert az egész folyamatra, így az utómunkálatokra is kell integrált automatizált megoldást találni.

A gyártást digitalizáló cégek folyamatosan keresik munkafolyamatok finomhangolási lehetőségeit. Szoftverek és printerek beszerzése, működtetése viszonylag gyorsan megy, általában a manuálisan végzett utómunkálatok jelentik a legnagyobb problémát, mert azokat a legnehezebb automatizálni.

Az átállás három tényezőtől függ: nyomatok számától, munkaköltségtől, az adott vállalat digitális gyártásra vonatkozó közeljövő-képétől.

Az elmúlt évtized több egymással összefüggő eseménye (olcsó FDM printerek megjelenése, startupok számának drasztikus növekedése, világmárkák bekapcsolódása a 3DP-be, gyártóalkalmazások és printelt végtermékek megsokszorozódása stb.), láncolatuk egyértelművé tette az utómunkálatok automatizálása iránti igényt.

Ha egy cég havonta többezer darabot nyomtat, a kézileg végzett utómunkálatok jelentősen lassítják a gyártást.

Az utómunkálatok három főlépésből állnak: segédanyagok eltávolítása, a felület befejezése, festés. Prototípusoknál általában elég, ha kézzel végzik, gyártásnál viszont sokkal hatékonyabb az automatizálás.

Az utóbbi években több vállalat (a buffaloi PostProcess Technologie, a müncheni DryeMansion stb.) kínált eredményes megoldásokat.

Segédanyagok eltávolítása speciális hardver, mesterségesintelligencia-program, vegyszerek és spraytechnikák kombinációja, nagyon tiszta környezetben, minimális zajjal (vagy annyival sem), nulla manuális beavatkozással. Ezek az eszközök a legtöbb nyomtatótechnológiával kompatibilisek. A munkafolyamat lényegesen lerövidül, drasztikusan csökken a kézzel végzett tevékenység, kevesebb a hiba és a nyomattörés, bármikor ismételhető, optimalizálja a gyártást.

Ezeken az elveken alapul a felület befejezésének automatizálása is. Javul a minőség, jobb a végtermék, kevesebb a manuális munka, tetszés szerint ismételhető.

Ha a print esetében számít a festés, automatizálásával alakul ki a végtermék. A másik két utómunkálathoz hasonló előnyei mellett fontos még, hogy alkalmazásával meglévő 3D printerünket nem kell színesben is nyomtató gépre cserélnünk.

A 3D nyomtatás fejlődésével egyre komplexebb tárgyak tervezhetők, és hozhatók létre öntőforma nélkül. A technológia több iparágra, köztük a szépészetre, a kozmetikumok világára is komoly hatással van, a jövőben pedig még nagyobb hatással lehet.

A fröccsöntést nem fogja teljesen helyettesíteni, több gyártó igyekszik egybekombinálni a két megoldást, kiaknázva mindkettő előnyeit, kihagyva a hátrányokat.

Mivel a 3DP viszonylag olcsó, a gépek szállíthatók, tökéletes prototípusok elkészítésére. A fröccsöntés viszont gyors és nagyszériás gyártásra ideális, nagyon hasznos mindazoknak, akik ugyanabból a darabból nagy mennyiséget akarnak egyszerre elkészíteni.

2014-ben mutatták be a smink (makeup) és a tinta (ink) szavak összevonásából született, stílszerűen Mink nevű első hordozható sminkprintert. A fogyasztó műanyagdoboz helyett vékony papírcsíkot választhat, rajta a printelt sminkkel. Az azonos nevű appal kiválasztunk egy fotót, majd vagy a teljes képet vagy egy speciális színt kinyomtatunk. 15 másodperc múlva a printelt smink teljes palettáját megkapjuk.

A Chanel eldöntötte: 3D nyomtatást használ (a már meg is vásárolható új) szempillaecsetjéhez (La Volume Mascara). Az ecset sörtéibe közvetlenül printelt mikroüregekkel kényelmesebb a használat.

Vajon más cégek is követik a példát?

Egy sanghaji kozmetikai vállalat kifejezetten ázsiai nőknek tervez termékeket. Bőrmodellekkel és biotinta technológiával dolgozva printelnek bőrt, hámmal, felhámmal stb. A fejlesztéssel jelentősen csökkenhet az állatokon végzett tesztek száma, élő szövetek printelésével pedig személyre szabottabb termékek kísérletezhetők ki.

Az egészséges bőrt promótáló arcmaszkok népszerűvé válásával, ezen a területen is megjelentek a 3D technológiák. A Neutrogena idén bemutatott, a Skin360 eszközhöz csatlakozó, okostelefonos appal is működő MaskiD-je a felhasználó fejére méretezve, pattanásokat, száraz bőrt stb. figyelembe véve alakítható ki. Ha nincs Skin360-unk, kérdőívet kell kitöltenünk, majd szelfit csinálunk, maszkunk a kettő alapján készül el.

A példák egyértelműen jelzik a 3D nyomtatás hatását a kozmetikaiparra, és valószínűleg, ez még csak a kezdet.

A vízalatti élővilág sok kutatót megihlet, egyre többen igyekeznek halakhoz hasonlóan cselekvő robotokat fejleszteni. A gépek tevékenysége már nem merül ki az alámerülésből és a mélyben történő navigálásból, hanem a tanulmányozott állatokhoz hasonlóan próbálnak viselkedni, például mozogni is.

Az MIT (Massachusetts Institute of Technology) kutatói ezeket az elveket szem előtt tartva dolgozták ki SoFi robothalukat, és a Delfti Műszaki Egyetem ipari tervezőmérnöki stúdiumokat folytató diákja, Sander van den Berg diplomamunkája is tonhal mintájára úszó robot, egy drón.

A tonhal az óceánok egyik leggyorsabb állata (a sárgafarkú a 75 km/h-t is eléri), és a drón sem panaszkodhat (már ha képes lenne panaszkodni), mert másodpercenkénti 0,85 méteres sebességével kategóriájában csúcstartónak számít.

Egyelőre csak prototípus; teste olcsó és rugalmas printelt műanyagból, műanyaglapból, bőre puha szilikonból áll. Ez a test- és bőr-felépítés biztosítja a farok mozgását.

A terv egyszerű elven alapul: a robot sebessége akkor nő, ha egyik része, a feje passzív, míg a másik, a farka/uszálya aktív. Az aktív rész számítógépes modellezéssel, a tonhalszerű úszás utánzásával készült. Ezzel a megközelítéssel van den Berg gyors és hosszú távú úszásra kalibrálta a gépet.

A mozgástípus miatt ilyen drónokat általában nehéz stabilizálni, de a holland egyetemistának sikerült. A problémát úgy oldotta meg, hogy az uszály aktív részeit szabályozó motort épített a „hal” fejébe.

Ez az uszályalapú mozgástípus több szempontból is előnyösebb, mint a klasszikusabb propellerszerű. Egyrészt hatékonyabb, másrészt gyorsabb, harmadrészt kevésbé veszélyes a vizek organikus létformáira, és magát a vizet sem bolygatja fel annyira.

Szintén fontos érv mellette, hogy nagyobb mélységben jobban kivitelezhető.

Vízalatti, különösen kevésbé félelmetes, halkülsejű drónokat kutatási célokra, búvárok segítésére, hajóvizsgálatra stb. használnak.

Az autógyártók körében egyre népszerűbbé válik a 3D nyomtatás. A Lamborghini ugyan nem sokat beszélt róla, de prototípuskészítésre évek óta használja a technológiát. Onnan lehetett csak sejteni, hogy additív gyártótechnológiai bemutatókon a Stratasys egyik olasz terjesztőjének (Energy Group) standján állítottak ki.

A legendás olasz cégről akkor vált nyilvánvalóvá, hogy él a 3DP adta lehetőségekkel, amikor az idei év elején bejelentették: az Urus utcai terepjáró (Urus Super SUV) gyártásához a Carbon digitális fényszintézis (DLS) technológiáját is alkalmazza.

A Frankfurti Motor Shown bemutatott legújabb modell, a Sián FKP37 az autóipar összes technikai újításának, a legmodernebb megoldásoknak az eredménye. A cég történetében először, több végtermék (alkatrész, kiegészítő stb.) készült 3D nyomtatással, és akárcsak az Urus esetében, ezúttal is a Carbon DLS-e volt a fejlesztések egyik kulcsa.

Az új autó a Lamborghini történetének legegyedibbre kidolgozható, leginkább személyre szabható járműve.

Külsője szénszálakból, egyénileg választott színből, míg a belseje anyagok és színek szinte végtelen (potenciális) kombinációjából alakítható ki. Nagyon jó tapintású, speciális bőrt is kidolgoztak hozzá. A személyre szabás persze nem kötelező, a jármű viszont szépen szemlélteti, hogy mennyire terjed, hogy trenddé vált, a 3DP pedig kitüntetett szerepet játszik benne.

A Sián FKP37 akkor is gyönyörű darab, ha eltekintünk ezektől az opcióktól. A múlt és a jövő elemeit egyesíti, a sikeres Countachtól és a jövő teljesen elektromos, több szempontból formabontó Terzo Milleniojától egyaránt vesz át elemeket.

A 3D nyomtatás viszonylag rövid, de eseménydús történetének utóbbi esztendeit az ipari alkalmazások, elsősorban a fémprintelés és az ahhoz kapcsolódó tevékenységek, mozgások és trendek határozták meg. A technológia nagykorúvá érett, a fogyasztói fázis után szép lassan indusztriális tevékenységgé, az Ipar 4.0 egyik alapjává vált.

Mindez természetesen nem jelenti, hogy a fogyasztói alkalmazások teljesen háttérbe szorultak volna, egyszerűen arról van szó, hogy a területen minden más fontos technológia történetére szintén jellemző folyamatok játszódtak és játszódnak le. A nagykorúságot pedig általában (a kuriózumon túlmutató) ipari alkalmazások hozzák el.

Ezzel együtt virágzik a csináld magad (DIY) mozgalom, a Maker-kultúra, egyre több a tudomány-technológia és a művészetek határára, metszéspontjára belőhető izgalmas kezdeményezés (például a formabontó divattervező Iris van Herpen vagy a lehetőségeket feszegető, beskatulyázhatatlan Neri Oxman munkássága).

3D nyomtatók ugyanis mind jobban használhatók művészi elképzelések valóra váltására.     

A New Yorki Graft Milk startup erre a felhasználói rétegre gondolva, különleges termékkel, a világon elsőként, speciálisan művészi célkora tervezett, beszédes Art Filament nevű prémiumkategóriás, remek minőségű PLAm nyomtatószállal állt elő.

Eleve úgy alakították ki, hogy a print a tervek legapróbb és legkifinomultabb részleteit is visszaadja. A Kickstarter közösségi finanszírozó (crowdfunding) oldalon futó Art Filament természetes anyagokat utánozva, egymást kiegészítő színek palettáját vonultatja fel.

Egyelőre tíz színből áll, tervezők, fejlesztők és kurátorok hónapokig kísérleteztek, míg el nem jutottak például a fekete legmattabb változatáig.

„Az ötlet onnan jött, hogy a nyomtatott terveket magasabb szintű művészi formákká szeretnénk alakítani. Rengeteg komoly művész printel remek munkákat, a rendelkezésre álló anyagok viszont sem színben, sem textúrában és minőségben sincsenek a megfelelő szinten. Bízunk benne, hogy az Art Filament használatával még szebb és kifinomultabb műalkotások születnek” – jelentette ki Douglas Larsen társalapító, designigazgató.

A nyomtatószálhoz több kínai gyártóval dolgoztak együtt, és jó hír, hogy – a divatvilágot megcélzó, ruhákra printelhető – újabbak is várhatók.

„A szín minden, amit látunk, színek nélkül nincs semmi. Emberi lényekként a velünk kapcsolatba kerülő színeken keresztül tájékozódunk és kommunikálunk a világban. A Graft Milknél hiszünk abban, hogy az általunk használt színek a legélvezhetőbbek” – összegez Larsen.

Az amerikai Maine Egyetem (UMaine) háromszorosan is bekerült a Guinness Rekordok közé: legnagyobb polimer prototípusnyomtató, legnagyobb szilárd printelt tárgy, legnagyobb nyomtatott hajó.

A 30,5 méter hosszú, 6,7 méter széles és 3 méter magas gépet védelmi és infrastrukturális újításokhoz találták ki az Ingersoll Machine Tools. A rajta készült 7,6 méter hosszú, 2270 kilós 3Dirigo csónakot az egyetem tesztelték, nevet is ott adtak neki.

Az Oak Ridge Nemzeti Laboratóriummal (ORNL) és más szövetségi ügynökségekkel kiváló kapcsolatban álló felsőoktatási intézmény Kompozit Központja nagyléptékű következőgenerációs terveket sző, kivitelezésükhöz bioalapú, hőre lágyuló műanyagokat tervez használni.

A szükséges (fával megerősített) bionyagokhoz a UMaine és az ORNL 20 millió dollárt támogatást kapott, míg a Maine Technológiai Intézet (MTI) 500 ezret a Fejlett Szerkezetek és Kompozitok Központban létrehozandó printelt csónak/hajóstruktúrákhoz.

A kutatásokban a hajózási ipar fontosabb szereplői szintén részt vesznek.

A 3Dirigot műanyag és fából kinyert cellulóz keverékéből állították elő három nap alatt. A printert az amerikai hadsereg is fogja, mégpedig mozgó védelmi, logisztikai rendszerek fejlesztéséhez használni. Már nyomtattak és be is mutattak egy 3,7 méter hosszú modellt.

A hadsereg mobil hidak és más szerkezetek, masszív önzőformák kidolgozását szintén tervezi.

Az ORNL elégedett az együttműködéssel, vezetői véleménye szerint az új rendszer sokat lendíthet az anyagtudományi, növény-genetikai alapkutatásokon, a gyártáson, biokompozitok előállításán, miközben Maine állam (és az egész ország) erdőgazdálkodásának is komoly segítséget nyújthat.