FREEDEE BLOG

A new yorki 3DP online piactér (és közösségformáló tényező) Shapeways összeállt az ipari 3D nyomtatás egyik legismertebb, innovatív gyártórendszereiről híres specialistájával, az EOS-szal. Együttműködésük célja, hogy tervezőknek, cégeknek kínáljanak értékesítésre kész ortéziseket és protéziseket.

Az ortézisek a test elvesztett funkcióit pótló testközeli eszközök. Emellett rögzítenek, támasztanak, tehermentesítenek, segítik a beteg rehabilitációját, bénulásnál visszaadják a mozgás képességét. A protézisek amputált testrészt, hiányzó szervet pótló technikai berendezések, gyakran beültetések.

Az O&P piac irányába való terjeszkedés jegyében, a Shapeways ricinusolajból származó biológiailag lebomló nejlonanyagot (PA11) kínál vásárlóinak.

Mivel az egészségügyi szektorban egyre kevesebb a megfizethető árú anyag, amelyből merevítők, protézsisek készíthetők, a PA11 hiánypótló lehet. Az orvosokkal való együttműködéssel 3D nyomtatással is lehet majd személyre szabott egészségügy kiegészítőket gyártani.

A szelektív lézeres szinterezéssel használt PA11 alapja a hajlékony és ütközéseknek ellenálló képességéről ismert ricinusolaj. A rugalmasabb és erősebb PA11 nejlon e tulajdonságai miatt ideális matéria ortézisekhez és protézisekhez. Nagyobb szilárdsága és rugalmassága miatt ütéseknek jobban ellenáll, és a szakítószilárdsága is kiemelkedő.

Aktív és viselhető (wearable) megoldásokhoz, testreszabott darabokhoz, így például ortézisekhez, kötésekhez, nadrágtartókhoz és sok más egészségügyi kiegészítőhöz remekül használható.

A PA11-et természetes fehér színben kínálják, de a fehér bármilyen más tetszés szerinti színre módosítható.

Nem ez az első együttműködés a 3D nyomtatás két óriása között. Az EOS a Shapeways 2007-es indulásakor az additív gyártóipari cégek közül az elsők egyikeként partnerségre lépett a majdani „piactérrel.” A Shapeways több EOS géppel dolgozik.

„Életeket pozitívan megváltoztató egészségügyi eszközök gyártásáról, az orvosi szektor felé történő ilyen jellegű nyitásról az induláskor csak ábrándozhattunk. Nagyon várjuk az együttműködést, hogy sorsokat tegyünk például egy művégtaggal jobbá” – jelentette ki Greg Kress, a Shapeways vezérigazgatója.

A 4D nyomtatás annyiban különbözik a 3DP-től, hogy újabb dimenzióval gazdagítja azt, mert a printelt tárgy a munkafolyamat után képes alakot változtatni.

Az átalakulásokat, új formává módosulást a negyedik dimenzió, az idő garantálja.

Még egy nagy különbség, hogy speciális anyagokat és bonyolult terveket használnak hozzá. Ezek nélkül a nyomatok nem tudnának környezeti tényezők, például a hőmérséklet hatására alakot váltani.

„Véleményünk szerint az anyagtudomány, mechanika és 3D nyomtatás eddig előzmények nélküli összjátéka a technológiát, egészséget, biztonságot és az életminőséget javító sokféle új és izgalmas alkalmazás számára nyitja meg az utat” – magyarázza Howon Lee, a New Brunswicki Rutgers Egyetem kutatója.

Lee és munkatársai rugalmas, pehelykönnyű anyagokat állítottak elő. Az új anyagok 4D nyomtatásával alakváltó repülőgépek, drónszárnyak, puha robotok, pici beültethető biomedikális eszközök stb. állíthatók elő.

Metaanyagaikat úgy fejlesztették, hogy a természetben nem található szokatlan tulajdonságokkal rendelkezzenek. A korábbi metaanyagok formáján és tulajdonságain nem lehetett változtatni, a Rutgers kutatói által előállítottakon viszont igen. Reagálnak a hőre, kemények maradnak, ha rájuk csapnak, máskor azonban olyan puhák, mint egy szivacs. Ugyanolyan jól állják a rázkódásokat és az ütközéseket is.

Szobahőmérséklet (22-23 Celsius-fok) és 90 fok között keménységük a százszorosára növelhető, így a lökéscsillapítás kiválóan kontrollálható.

Az anyagok több célból alakíthatók át, időlegesen bármilyen deformált alakzattá módosíthatók, majd melegítés eredményeként eredeti alakjukká változtathatók vissza.

Keményből puhába váltanak, miközben a formájuk is más lesz.

A németországi sikerből kiindulva, a Wacker Chemie megnyitotta első amerikai szilikongumi-nyomtató laboratóriumát. A két 3D printerrel felszerelt labornak a cég Ann Arborban (Michigan állam) található létesítménye ad otthont.

A 3D nyomtatószálakat gyártó cseh Fillamentum új színeket mutatott be a kiváló minőségű CPE HG100 polimer-kategóriában. A kollekció 12 különleges színárnyalattal bővült. Az anyag ellenáll a vegyszereknek, remek a húzószilárdsága stb.   

Az austini ICON építőtechnológiai cég bemutatta az akár 185 négyzetméteres házakat is nyomtató Vulcan II-t. A printer gyorsan, és a hagyományos módszerekkel összehasonlítva, fél áron végzi munkáját. A cég első kereskedelmi forgalomban beszerezhető nyomtatóját kifejezetten úgy tervezték, hogy egyszintes házakat olcsón kivitelezzen.

A dél-kínai Kantonban részben 3D nyomtatással készült áramelosztó helyiséget üzemeltek be, amely el is kezdte működését. A „szobát” jóval gyorsabban, kevesebb hulladékterméket generálva építették fel, mintha hagyományos eljárásokkal dolgoztak volna.

Az MIT Médialabor Neri Oxman által vezetett kutatócsoportja fák, rovarpáncélok, almák és csontok molekuláris összetevőiből digitális tervezéssel és robotizált gyártással készítette el az Aguahoja természetes műtárgy-gyűjteményt. A mintát az élővilágban hulladékgenerálás nélküli gyártófolyamatoktól lesték el; a bőrszerű szerkezetek nem igényelnek összeszerelő munkát.

A philadelphiai Allevi 3D bionyomtató cég bemutatta Bőr biotinta készletét (Skin Bioink Kit). A bioprinterrel használt anyagcsomaggal bőrdarabok, tapaszok állíthatók elő. A készlet célja, hogy szövetmérnökök többrétegű, az emberi bőrhöz hasonló darabokat állítsanak elő.

A lengyel CD3D Lodzban megnyitotta Európa első és egyben legnagyobb, 21 SKAFFOSYS gépből álló nyílt bionyomtató klaszterét. A cég orvosi részlege, a CD3D Medical által működtetett 3D Bioclustert biomedikális kutatásokra tervezik használni.

A személyre szabott sportfelszereléseket gyártó francia Athletics 3D speciális kormányfogót készített a Vasember Triatlont első mozgássérültként abszolváló vett Florian Jouanny kerékpárjához. A sportoló, immáron új kerékpárjával az emdeni Paralimpiai Világ Kupán is részt vesz.   

A George Washington Egyetem és a moszkvai Fizika és Technológia Intézet kutatói nyílt forrású 3D nyomtatótechnológiával monitorozták betegek szívritmus-problémáit (aritmia), a szív elektromos és mechanikus aktivitásának kölcsönhatásait. Megfigyeléseik alapján személyre szabható, alacsony költségű optikai térképet készítettek. Ilyen mappák 3DP nélküli előállítási ára, akárcsak a felszereléseké nagyon magas, így a technológia a medicina e területén is komoly változásokat hozhat.

A hivatalosan 2020-ban nyíló japán Sushi Singularity étterem az érdeklődők vizelet-, nyál- stb. mintáit elemezve készít számukra szusit. Az egyéni ízlés szerint elkészített szusikhoz 3D szkennelést és nyomtatást is használnak.

A Bugatti francia autógyártó „újra feltalálta” a legendás tervező, Ettore Bugatti és fia, Jean által a legkisebb fiú, Roland negyedik születésnapjára alkotott Type 35 versenyautót.

A mostani változat az eleve kicsi első méretének háromnegyede, így stílszerűen a Bugatti Baby II nevet kapta. A genfi Nemzetközi Motor Shown bemutatott modell 3D nyomtatással készült.

A kisméretű eredeti versenyautó az átlagautók kb. fele. Annyira sikeresnek bizonyult, hogy 1927-től 1936-ig, tíz éven keresztül árusították. Ennek ellenére eddig mindössze 500 darabot gyártottak belőle, így nem véletlen a gyűjtők fokozott érdeklődése.

A jármű népszerűsége és az örökség ápolása inspirálta a Bugatti mérnökeit, hogy a Type 35-öt újraalkossák, s egyben méltón megünnepeljék a cég 110. születésnapját. Az eredetihez hasonlóan a Baby II-ből is mindössze 500 darabot gyártanak.

A háromnegyedes kicsinyítés előnye, hogy gyerekek és felnőttek egyaránt vezethetik. Gyerekekre gondolva, a jármű két módban működik: az egyiknél óránkénti 20, a másiknál 45 kilométer a csúcssebesség. Előbbi 1 kW, utóbbi 4 kW, és létezik egy „teljesen haladó” 10 kW „Special Key” opció is, nagyobb végsebességgel.

A mostani autó régi és új tökéletes keveréke. Az eredeti több elemét megtartották, viszont mai csúcstechnológiákkal dolgoztak rajtuk. A terv a Lyoni Francia Nagydíjra készült Type 35 pontos digitális szkenjén alapult. Fontos különbség, hogy az 1920-as évek autótervezésében és gyártásában a hagyományos manuális technikák értelemszerűen nagyobb szerepet játszottak, mint ma.

Mérete ellenére a Baby II alumínium sárhányójával és luxus bőrüléseivel nagyon Bugatti.

A végső simításokat, például a Macaron jelvényt 50 gram ezüstből készítették. A limitált kiadású számozott plakettek tovább növelik az autó értékét. A rendelést leadó gyűjtők speciális 110. születésnapi jelvényt kapnak.

Egy autó alapára 30 ezer euró. A tényleges gyártás ősszel kezdődik.

A modern drónok történetében fontos szerepet játszik a 3D nyomtatás, míg a GE az additív gyártótechnológiák egyik ma már megkerülhetetlen tényezője.

E két tény figyelembevételével egyáltalán nem meglepő, hogy a távolról irányított légierő-rendszereket (RPA) – magyarán főként drónokat –, radarokat és elektroptikai készülékeket gyártó General Atomics Aeronautical Systems (GA-ASI) választása a GE Additive-re esett, hogy együttműködjenek a következő drón fejlesztésekor.

A GI-ASI a GE fém additív gyártótechnológiájának és munkafolyamatainak alkalmazásában számít az óriáscégre.

A GE több mint 200 mérnökből és gyártásspecialistából álló Additive AddWorks csapata az additív gyártás használatában ad tanácsokat, segít vállalatoknak. Különösen folyamatok hitelesítésében, anyagok jellemzésében és gyártásra kész stratégiák értékelésében számítanak rájuk.

A GA-ASI esetében a fémalapú additív gyártófolyamatokat teszik hatékonyabbá, gyorsabbá. Az AddWorks részéről elmondták, hogy a különféle együttműködések célja a 3D fémnyomtatás előnyeinek maximalizálása.

„Nagyon örülünk ennek az együttműködésnek, mert mi is hasonló utat jártunk be. A légjármű- és védelemipari ismereteink átadásával segíthetünk, hogy additív gyártásuk metodikus, szisztematikus megközelítésünkkel egészüljön ki, a szektor elvárásaival találkozzon, illetve alkalmazásaikban növeljék az additív gyártás szerepét” – jelentette ki Jason Oliver, a GE Additive elnök-vezérigazgatója.

AddWorks csoportjuk több tanácsadója vett már részt használatban lévő repülőgép-alkatrészek tervezésében és nyomtatásában, hozzájárulva a 3DP iparágon belüli elterjedéséhez. A légjármű-ipar mellett más szektorokban szintén dolgoznak, együttműködnek fontos szereplőkkel (Triumph Csoport, Honda Aircraft Engine, Eaton, Cakkaway Golf Company stb.).

Oliver szerint ez azt jelenti, hogy a cég kiváló partner lehet a GA-ASI nagyszabású terveinek kivitelezésében.

A mikroméretű tárgyak nyomtatásáról ismert svájci Cytosurge eddigi legméretesebb, a hét hajszál szélességének megfelelő 200x200x700 mikrométeres darabjával, Michelangelo Dávidjának erősen kicsinyített változatával lepte meg a világot.

A munkafolyamat közben a FluidFM® µ3Dprinter lehetőségeivel, a 3D fájlok előkészítésével kapcsolatban is érdekes észrevételeket tettek.

„Sokkal többről van szó, mint a Dávid kicsinyített másolatáról” – jelentette ki a cég kutatásfejlesztéseit vezető Giorgio Ercolano.

A tinta fémrészecskéi közötti vegyi reakciókon és a részecskék és az elektródaként működő nyomtatóágy kapcsolatán alapuló elektrolerakódásos FluidFM technológiát elsősorban fémekhez használják. A technológiát a Zürichi Svájci Szövetségi Technológiai Intézet tudósai találták fel, majd ugyanaz a kutatócsoport 2009-ben megalapította a Cytosurge vállalatot.

Az eljárás pirinyó polimer- és kompozitanyagból álló részecskékre szintén alkalmazható. Egy friss újításnak köszönhetően a teljesen új szerkezetek előregyártott részekkel bővíthetők.

A Dávid bronzból készült. A méretben az eredeti 0,014 százalékának megfelelő és 10 mikrogramm tömegű üreges szobrocskát 12 óra alatt készítették el. Összehasonlításként: Michelangelo műve 6 ezer kiló és 5,17 méter magas.

A digitális modell egy Creative Commons licenc alatt álló közgyűjtemény darabja és nem a Cytosurge saját alkotása volt. Mivel komoly kihívást jelentett a cég fejlett hardvere számára, új eljárással dolgozták fel, majd konvertálták gépi kóddá.

Ercolano szerint az új Dávid ezért annyira különleges.

„A szobrot nyílt forrású CAD-fájl szétdarabolásával kezdtük, majd a darabokat közvetlenül a printerre küldtük. A darabolási módszerrel gépünkön teljesen újféleképpen nyomtathatók tervek” – magyarázza.

A Thales Alenia Space 2015-ben két koreai telekommunikációs műhold, a Koreasat 5A és 7 építéséhez használ printelt fémeket. A telemetrikus és vezérlőantenna méretes (45x40x21 cm) tartószerkezetét nyomtatják alumíniumból egy Concept Laser Xline 1000R gépen. Korábban ekkora antenna-tartószerkezetet eddig még nem készítettek Európában.

Az űrkutatás és a 3D nyomtatótechnológiák összekapcsolásának egyik meghatározó cége, a Thales Alenia Space a 2017-es TuekMenAlem MonacoSat óta minden műholdhoz ugyanazt a könnyű alumínium tartószerkezetet és reflektorillesztést használja.

A 2017-ben pályára állított Koreasat 5A és 7 óta a cég sorozatgyártásként alkalmazza a 3D nyomtatást. Új Spacebus Neo platformjukon minden telekom műholdhoz printelt alkatrészekkel dolgoznak.

Négy reakciókerék-tartót és 16 antenna kiegészítőt nyomtattak, a kerék-tartókat és négy kiegészítőt alumíniumból, a többi 12-t titánból. (A reakciókerekek nyomatékot biztosítanak a jármű számára, amellyel javíthatják a stabilitásukat és a világűrben kevés elektromos áram felhasználásával foroghatnak.)

A 3D nyomtatással kb. 10 százalékkal csökkentek a gyártási költségek, a részek tömege pedig mintegy 30 százalékkal kevesebb, míg a teljesítményük javult.

A két alkatrészhez használt fémalapú porágy-fúziós technika lehetővé teszi a sorozatgyártást, miközben a darabok egyedibbé alakíthatók, méretre dolgozhatók ki. Ez a megoldás pontosan egybecseng azzal a ténnyel, hogy minden egyes űrmisszióhoz mások az elvárások, kívánalmak.

A nagyméretű (466x367x403 milliméter) reakciókerék-tartókat masszív Concept Laser Xline 2000R printerrel nyomtatták, és mindet be is építették az Eutelsat műholdjába.

A közeljövőben újabb printelt műhold-részek várhatók.

„A tervezéstől a végtermékekig, az Eutelsat teljes mértékben támogatja nyomtatott műhold-alkatrészek fejlesztését és használatát. Ezek a részek teljesen egyedi designjukról ismerhetők fel. A legszigorúbb minőségi szabványoknak való megfelelést a komponensek visszakövethetősége, a minőségvizsgálat közbeni átfogó tesztek garantálják” – nyilatkozta Philippe Sicard, az Eutelsat egyik mérnöke.

Az „intelligens rétegezés” 3D fémnyomtató technológia fejlesztője, a kaliforniai 3DEO oktatótevékenységbe kezdett, és március 28-tól havi egy webináriumot tart a fémalapú additív gyártásról.

Printereikbe integrált technológiájuk a nagymennyiségű gyártást célozza, poraikkal, például a 17-4PH rozsdamentes acéllal kiváló minőségű részek dolgozhatók ki.

A web és a seminar szavakat összevonó webinar (webinárium vagy webkonferencia) a 2010-es években elterjedt online kapcsolatfelvétel résztvevői látják, hallják egymást. Az együttműködés-alapú szolgáltatás általában regisztrációhoz kötött, témája bármi lehet. Manapság az oktatásban, képzésben is használják.

A márciusi „A 3D fémnyomtatás könnyűvé tette a prototípuskészítéstől a gyártásig tartó folyamatokat” című webináriumot Matthew Petros, a 3DEO vezérigazgatója tartja. A tervek szerint cége technológiáiról, az ipari additív gyártás felgyorsításában játszott szerepükről beszél.

A következőkben esettanulmányokat, 3D nyomtatótechnikákat és tervezési folyamatokat mutatnak be. Mindegyiket élő Kérdezz-felelek követi. (Az eseményre itt lehet regisztrálni.)

„Kihívásokkal teli a fémből, 3D nyomtatással készült részek prototípustól a tömeges gyártásig vezető útja. Webináriumunkban bemutatjuk, hogy a 3DEO hogyan számolja fel a gyártási korlátokat” – magyarázza Petros, majd hozzáfűzte, hogy az utómunkálatokra is kitérnek.

Az első szeánszon a fémnyomtatáshoz kapcsolódó technikai és gazdasági kihívások megértésében próbál segíteni. Elmondja, hogyan induljanak cégek, és miként kerüljék el az additív gyártás buktatóit, amelyekbe nagyon sokan beleesnek.

„Egy rész printelése mindig csak az első lépés. Az utómunkálatok az összköltség legalább felét adják. Kritikus tényező sikeres fém additív gyártási alkalmazások fejlesztéséhez” – nyilatkozta a vezérigazgató.

A COBOD International dán 3D épületnyomtató-gyártó eladott egy másodikgenerációs BOD2 printert a szaúd-arábiai Elite for Construction & Development építőcégnek. A kiszállítás május végére várható.

A BOD2 a világ legnagyobb épületnyomtatója, és emellett „nemcsak a leggyorsabb, hanem a moduláris megközelítésnek köszönhetően, lehetővé teszi a szaúdi cég által óhajtott méret kivitelezését”, állítja Henrik Lund-Nielsen vezérigazgató.

Az Elite tervei kapcsolódnak az ország gazdaságát és természetesen az építőipart is felfuttató állami Vision 2030 programhoz. A tervek szerint 1,5 millió otthont építenek 2030-ig.

A 3D nyomtatókat értékesítő és 3DP szolgáltatásokat kínáló dán 3D Printhuset által alapított COBOD első gépét, a BOD-ot használták 2017-ben az első nyomtatott európai épülethez. A BOD2 a korábbi gép felújított, felturbózott változata.

12 méter széles, 27 méter hosszú és 9 méter magas épületek, 300 négyzetméteres felületek készíthetők, három szint egyetlen nyomtatási ciklusban felépíthető vele.

Szaúd-Arábiában magán- és állami szervezetek egyaránt szeretnék használni, és Lund-Nielsen biztosra veszi, hogy az Elite korábban kivitelezhetetlen épületeket alakít ki, valamint a 3D épületnyomtatást teljesen új vizekre viszi vele. A gépet egyébként nemcsak magánházakhoz, hanem közepes méretű közintézményekhez, például iskolákhoz, múzeumokhoz stb. szintén használhatják.

Az Elite nem az egyetlen 3D épületnyomtatással foglalkozó közép-keleti cég. A szaúdi kormány a nyomtatható betont fejlesztő Al Kathiri Holdinggal is együttműködik, míg a COBOD Dubaiban már megvetette a lábát – szerződést kötött az ottani 3DVinciCreations 3DP szolgáltató-irodával.

Az együttműködés részeként, az emirátus Dubai 2025 programjának keretében 3D nyomtatott épületek várhatók. Célkitűzés, hogy a következő öt esztendőben elkészülő házak, épületek legalább negyedéhez használjanak 3D nyomtatótechnológiákat.

A svéd bútorgyártó óriás, az Ikea hamar felismerte a technológia előnyeit, és évek óta foglalkozik 3D nyomtatással.

2016-ban például pilotprogram-sorozat keretében Belgiumban és Franciaországban 3D szerelőműhelyeket nyitottak. A fogyasztó bevihette az Ikea bútor hibás darabját, amelyet 3D printerrel vagy megjavítottak, vagy újrahasznosítottak.

Szintén 2016-ban a cég összeállt a meghökkentő fantáziájáról, különleges színkombinációiról és grafikus mintázatairól ismert flamand divattervezővel, Walter van Beirendonckkal. Együttműködésük gyümölcse a Glödande gyűjtemény bevásárló szatyrokat, porcelánkészletet, párnákat, takarókat és ingyen letölthető, nyomtatható 3D fájlokat tartalmazott.

Tavaly az amerikai UNYQ közreműködésével gamereknek, e-sportolóknak kezdtek el egyedi székeket tervezni. Egészségügyi rendeltetésű, magunkon viselhető (wearable) megoldásokhoz alkalmazott fejlett testszkennelő és 3DP technológiákkal alakították ki az ergonomikus és állítható darabokat.

Legutóbb a cég 3D nyomtatással készült „csináld magad” (Do-it-yourself, DIY) kiegészítőkkel állt elő. A kiegészítőkkel meglévő termékeiket akarják speciális szükségletekre szorulók, főként fizikai fogyatékkal élő személyek számára is elérhetővé tenni.

Az Ikea Israel által indított ThisAbles projekt a cég ikonikus bútoraira vonatkozik; könnyű markolatokat, mega kapcsolókat, üvegütközőket, könnyen kezelhető cipzárakat, függönytartókat stb. kínál hozzájuk.

Mindegyik fájlja ingyen letölthető, majd otthon vagy 3DP szolgáltatónál kinyomtatható.

Az Ikea e termékeivel többféle speciális szükségletet igyekszik kielégíteni. Egyes darabok korlátozott kézfunkciójú, mások mozgássérült, megint mások látáskárosult stb. személyeknek készültek. Mindegyiknél feltüntetik a kompatibilis bútorokat.

„A cég elképzelése, hogy a lehető legtöbb ember életkörülményein javítsunk. Ezért álltunk össze a speciális szükségletű és fogyatékkal élő személyek számára új megoldásokat kidolgozó Milbat és Access Israel nonprofit vállalatokkal. Az együttműködéssel át szeretnénk hidalni a termékeink és az említett csoportok speciális szükségletei közötti űrt” – áll az Ikea sajtóközleményében.

Magát a ThisAbles online platformot is úgy fejlesztették, hogy minél többen hozzáférhessenek. Bárki előállhat ötletekkel, egyedi kérésekkel.