FREEDEE BLOG

A glükóz, azaz a szőlőcukor szintjének folyamatos figyelése a cukorbetegség kezelésének fontos része. A vércukorszintet főként az ujjbegyről mintát vevő eszközzel tesztelik. Alternatív megoldások, például a glükózt monitorozó rendszerek ugyan léteznek, viszont nagyon drágák.

A korlátozott hozzáférés sarkallta a Washington Állami Egyetem kutatóit a szőlőcukor-szintet figyelő nyomtatott bioérzékelő fejlesztésére. Az olcsó és innovatív eszközzel cukorbetegek könnyebben és hatékonyabban követhetik nyomon állapotukat.

A hordozható, magunkon viselhető szenzort speciális technikával, „közvetlen tintaírással” (direct-ink-writing, DIW) printelték. A komplex formát, rugalmas elektródákat speciális tintával, elektromosságot vezető nano mérettartományú anyaggal printelték.

A teszteken kiderült, hogy a nyomtatott érzékelők jobban észlelik a glükóz jeleket, mint a hagyományos gyártóeljárásokkal készült elektródák. Szintén nagy előnyük, hogy nem az ujjbegyből gyűjtik a mintát, nincs szükség fájdalmas szúrásra, mert vér helyett testnedveket, például a verítéket monitorozza.

Mivel nem invazív és tűmentes technológia, gyerekeknek is biztonságosabb, nem félnek tőle. A DIW segítségével a szenzorok személyre szabhatóbbak, jobban méretezhetők az illető biológiai adottságaihoz.

A DIW előnye a fotolitográfiával és a screen printinggel szemben, hogy kevesebb hulladékot generál, kevesebb anyag vész kárba. A magunkon viselhető szenzorok előállítási költsége ezért csökkenthető, a technológia így válik szélesebb körben hozzáférhetővé.

A kutatók a bioszenzorok viselhető rendszerbe integrálásán dolgoznak, amellyel a hosszútávú szőlőcukorszint-monitorozást akarják megvalósítani. Gyártásuk méretezhető, orvosi műszerek gyártói DIW printerek fúvókáit elektronikai és más eszközök készítésére is használhatják, így pedig a komplett műszer részeit nem külön-külön, hanem egyszerre gyárthatják le, amivel szintén pénzt és persze időt takarítanak meg.

Az egyik legnagyobb szakmai portál, a 3D Printing Industry negyedévente készít indexet az additív gyártószektor „érzelmi” állapotáról. Az idén indult kezdeményezéshez adatbázisokat, befektetési, kockázati tőkés és más pénzügyi adatokat használnak forrásként, azokból szűrik ki a legfigyelemreméltóbb trendeket.

A legutóbbi a szeptember 30-val zárult harmadik negyedévre vonatkozik. A számításokat az alábbi öt kérdésre adott válaszok alapján végezték.

„Milyen volt cégének kereskedelmi aktivitása az elmúlt három hónapban?”

„Milyen céges kereskedelmi aktivitásra számít a következő három hónapban?”

„Cége növelte 3DP munkaerejét az elmúlt három hónapban?”

„Cége szándékszik növelni 3DP munkaerejét a következő három hónapban?”

„Mire számít, hogyan változik a bruttó árrés a következő három hónapban?”

A globális 3DP ipari érzelmi index 0,63-ra esett vissza a második negyedév 0,70-jéről. A jelen-index 0,63-a szintén esés a június végi 0,76-hoz képest. A jövő-index úgyszintén, de ott minimális a különbség: 0,64 kontra 0,65.

Az érzelmi indexből azért nehéz bármilyen általános következtetést levonni, mert az évszak-jelleg, adott esetben a nyár meghatározó szerepet játszik benne. Nyáron általában kevesebb az eladás, az idei évet tekintve viszont az egész szektor mozgásban, emelkedő pályán van. Ráadásul a negyedik negyedév hagyományosan sokkal jobb eredményeket generál, mint a harmadik.

Mindezeket figyelembe véve, a 3D Printing Industry a globális érzelmi index 9,3 százalékos és a jövő-index mindössze 2,3 százalékos visszaesésére hívja fel a figyelmet, azaz a trend nem tűnik hosszútávúnak.

Desktop 3D printerekkel nagyon jó minőségű és komplex darabok hozhatók létre, a gépek viszont lassúak. Egyszerre csak egy tárgyat, vékony rétegekben nyomtatnak.

A gyorsaságot több tényező hátráltatja: a nyomtatószál fúvókába rakásakor kifejtett erő, az olvasztás és a nyomtatófej sebessége, az extrudálás utáni szilárdító anyagok.

Az MIT (Massachusetts Institute of Technology) Mechanoszintézis Csoport két tanára, Jamison Go és John Hart nagyon gyors FDM/FFF nyomtatást (FastFFF) biztosító hardvert fejlesztettek.

A szilárdítás problémát a többi fejlesztőhöz hasonlóan levegő fúvásával oldották meg, a többi viszont nagyobb technikai kreativitást igényelt. A nyomtatószálba csavarmenetet vágtak, és menetes anyán keresztül vezették. Amikor az anyacsavart motor forgatja meg, a filament lemegy. A tekeredést speciális görgők akadályozzák meg. Ez az extrudáló módszer egyrészt gyorsabb, másrészt sokkal pontosabb is, mint a tipikusan használt megoldások.

Az olvasztást lézerekkel orvosolták, míg a nyomtatófejhez speciális lerakó-rendszert dolgoztak ki.

Az új gép sokkal jobban teljesített riválisainál, köztük egy 100 ezer dolláros printernél is. Fejlesztési, építési költsége 15 ezer dollárba került, viszont bizonytalan, hogy mikor kerülhet kereskedelmi forgalomba.

Az extrudáló módszer 7-10-szer gyorsabb, óránként akár 127 köbcenti is nyomtatható így. A nyomatok minőségén akad javítanivaló, de a printer sebességéhez képest így is nagyon jónak számít, persze nyilvánvalóan dolgoznak még rajta.

Hart a Cambridge (Massachusetts) Egyetemen előadó Sebastian Pattinsonnal cellulóznyomtató technikát fejlesztett. A cellulóz előnyös tulajdonságokkal rendelkezik: olcsó, újrahasznosítható, jók a mechanikai jellemzői. Nyomtatni viszont nehéz, mert melegítéskor szétesik. A megoldás: acetáttal kell dolgozni rajta, mert acetonban feloldódva sikeresen extrudálható. Az aceton elpárolog, és csak a cellulóz-acetát marad, végül az acetátot nátrium-hidroxid „fürdővel” távolítják el.

A páros orvosi csipeszsort nyomtatott, és antimikrobiális festékkel keverve a nyomatok 95 százalékkal jobban ellenállnak a baktériumoknak.

Az MIT (Massachusetts Institute of Technology) megalapította a Fejlett Additív és Digitális Gyártótechnológiai Központot (ADAPT), a szakterület több meghatározó szereplőjét tömörítő konzorciumot. A jövőben a tagok a világhírű felsőoktatási intézménnyel együttműködve dolgoznak ki új technológiákat, anyagokat, stratégiai elemzéseket.

Az olajjal és gázzal foglalkozó francia multinacionális Total és az élelmiszerekben és biovegyszerekben érintett holland Corbion bioműanyag üzemet létesített a thaiföldi Rayongban. Az üzemben újrahasznosított, genetikailag mesterségesen meg nem változtatott cukornádból állítanak elő nagymennyiségben különleges PLA-t. Egy évi ezer tonna PLA-t termelő (a jövőben termékfejlesztést végző) pilotüzem 2017 óta már működik a helyszínen.    

A nano-, mikro és mezoléptékű 3D nyomtatás-specialista német Nanoscribe bemutatta nagyfelbontású mikrogyártásra és maszk nélküli litográfiára alkalmas Photonic Professional GT2 3D printerét.

A Davisi Kaliforniai Egyetem két tudósa két képalkotó technológia, a pozitront kibocsátó tomográfia (PET) és a röntgensugaras számítógépes tomográfia (CT) összekombinálásával elkészítette a világ első egész testet egyszerre (és nem nagyobb testrészenként külön-külön) „letapogató” 3D szkennerét. Az EXPLORER nevű szerkezet 20-30 másodperc alatt végez, tehát biztonságosabb is, mint a többi gép.

A Ford a Michigan állambeli Redford Townshipben, Detroittól nyugatra bemutatta 45 millió dolláros Fejlett Gyártóközpontját. A központban kb. 100 szakértő és (többek között) 23 3D printer dolgozik, de az additív gyártás mellett robotikát, virtuális és kiterjesztett valóságot, és más high-tech megoldásokat is használnak. A bemutatón egy Shelby Mustang GT 500 alkatrészeit nyomtatták ki.

Az óramű pontosságú holland lemezjátszógyártó Lenco legújabb, moduláris darabja 3D nyomtatással készül, az innovatív cég november 27-én indított Kickstarter-kampányt a világ első 3D printelt lemezjátszójának (Lenco-MD) anyagi támogatására.  

Az MIT Újrafestő (RePaint) rendszere mesterséges intelligenciát (gépi tanulást) és 3D nyomtatást használva készít kiváló minőségű másolatokat festményekről. Az sem számít neki, hogy milyenek a fényviszonyok, illetve hogy milyen a festmény elhelyezése az adott helyiségben.

35 nap alatt elkészült a világ első nyomtatott műanyaghídja. A 15,25 méter hosszú, 3,8 méter széles és 1,2 méter magas szerkezet a Shanghai Construction Group munkája, a metropoliszhoz közeli Taopu Okosváros innovációs központ ad neki otthont, egy parkban.

Candi B 26 éves rapper Instagram oldalára kétrészes Balenciaga ruhakabátot posztolt. A darab különlegessége, hogy részben 3D nyomtatással készült.

A hobbi 3D printelő Erin Winick a maker hagyományok szellemében, vásárlás helyett egyes darabokat – tulipáncsokrokat, virág-nyakékeket, tortadíszeket stb. – kinyomtatott a saját esküvőjére.

A Massachusetts állambeli úttörő Markforged 3D nyomtatófejlesztő „Fém hétfő” (Metal Monday) értékesítési eseményt jelentett be, amellyel a Metal X rendszerre vonatkozó december 17. előtti összes amerikai és december 11. előtti összes európai uniós megrendelést ígéretük szerint az év végéig teljesítik.

A cég márciusig több mint száz 3D nyomtatórendszert (printert, szinterező rendszert, tisztítóállomást) szállított ki a megrendelőknek.

„Ha átnézzük az összes desktop-méretű fémnyomtató-gyártót és az egész körüli hype-re gondolunk, láthatjuk, hogy még mindig mi vagyunk az egyetlen szállítók. A Fém hétfő ügyfeleink és az iparág iránti elkötelezettségünket jelenti. Ha megígérünk egy szállítási dátumot, egy hónappal később nem állunk elő sokkal későbbi másik időponttal. A Metal X-et hamarabb kimozdítjuk az ajtón, mint eddig bármikor, és semmi ok arra, hogy tovább várakozzanak a tárgykészítést megváltoztató fémnyomtatóra” – nyilatkozta elégedetten a társalapító-vezérigazgató Greg Mark.

A gépet a 2017-es CES-en mutatták be, szakértők a hatékony fémnyomtatást garantáló forradalmi rendszerként beszéltek róla.

„Ha valaki meg tudja engedni magának, hogy fél és 1 millió dollár közötti fémprintert vásároljon, vegyen egyet. A többieknek viszont itt a Metal X” – jelentette ki a bemutatón Mark.

A gép sokféle anyaggal, köztük bejáratott gépeken nem használtakkal, például egyes rozsdamentes acélokkal, alumíniumokkal, titánváltozatokkal stb. is nyomtat.

A teljes Metal X rendszert (a printert, a Sinter-1 modult és a Wash-1 utófeldolgozó egységet) elsőként a Stanley Black & Decker háztartási hardvergyártó telepítette. A gép a cég által kidolgozott atomdiffúziós additív gyártást (ADAM) használja.

A Markforged termékek magyarországi forgalmazója a FreeDee Printing Solutions.

A világ nagy problémáinak megoldására összpontosító Genius 100 globális közösség elkészítette a földkerekség első 3D nyomtatott könyvét, a Genius: 100 Visions of the Future-t.

A súlytalanságban printelt könyvvel Einstein általános relativitáselméletének centenáriumát ünneplik.

Az anyagok napjaink 100 meghatározó személyiségének (Chris Hadfield, Barbra Streisand, K. Craig Venter, Ridley Scott, Gari Kaszparov stb.) jövőre vonatkozó egyedi elképzelései.

Az ötlet a Héber Egyetem Kanadai Barátai (CFHU) és a jeruzsálemi felsőoktatási intézmény egyik alapítója, a híres ipari tervező, építész és művész, Ron Arad együttműködés során született.

A tervek szerint 300 könyvet nyomtatnak, a munkát egyesével végzik, egy-egy könyv elkészítése egy hetet vesz igénybe. A prototípust a Nemzetközi Űrállomáson (ISS) kivitelezték, a munkát Soichi Moguchi, japán repülőmérnök és űrhajós koordinálta, az űrállomás fedélzetén lévő Expedition 22 és 23 vett részt benne.

Tami Kleinmann, a CFHU elnök-vezérigazgatója ötletét Yifat Sharon, a 3D Space Book projektmenedzsere vezényeli le. A nemzetközi együttműködésben a NASA mellett az Európai (ESA) és a Japán Űrügynökség is részt vesz.

A Genius 100: Visions of the Future mérföldkő, unikális darab a könyvkiadás történetében.

A „vizionárius” szerzők mind megkapják saját példányukat, akárcsak a Genius 100 alapítói. Egy példányt az összes szerző dedikál, és valamikor a jövő év során elárverezik.

A könyvet és szerzőit a tervek szerint más eseményeken is köszöntik. Szintén 2019-ben globális aláíró-ünnepséget, a bécsi Sigmund Freud múzeumban pedig indítóeseményt rendeznek.

A Genius 100 közösség célja – túl a könyvön –, hogy a művészetek, tudomány, űrkutatás, technológia, üzleti élet stb. jeles személyiségeiből a világ fejlődését befolyásoló, változásokat előidéző nagy hálózat alakuljon ki.

3DP hardverfejlesztők elsősorban gépeik sebességének növeléséhez, a nyomat méretéhez és nagyobb pontosságához, jobb felbontásához megfelelő technológiákon dolgoznak folyamatosan. Többen csak egy, mások viszont mindhárom aspektusra összpontosítanak.

Egyes cégek kifejezetten nagyméretű nyomtatásra, például épületelemekre, mások a szélsebes gyártásra, vagy a lehető legrészletesebb és legjobban kidolgozott nyomatokra koncentrálnak.

Az anyaghasználat mindegyiknél kulcsfontosságú.

Nem véletlen, hogy a3D nyomtatás elterjedésével és ipari térhódításával szinte naponta rukkol elő egy-egy gyártó valamilyen új anyaggal. Egyre különlegesebb és speciálisabb, különféle területek egyedi igényeit kielégítő matériák látnak napvilágot.

Az elsősorban kameráiról és fényképnyomtatóiról ismert Canon szintén érintett a 3DP-ben; legújabb fejlesztése egyértelmű jelzés, hogy a cégnél kifejezetten részletes, alaposan kidolgozott nyomatokban gondolkodnak. E koncepció jegyében dolgoztak ki extrém nagyfelbontású részek printelésére alkalmas új kerámiaanyagot.

Az anyag alumíniumalapú kerámiapor, amelyet szelektív lézeres olvasztó (SLM) printeren szintereznek. Ellentétben más, sztereolitográfiával megdolgozott kerámiás, és akár 20 százalékkal is összezsugorodó műgyantákkal, a Canon anyagával ez mindössze maximum 0,8 százalék.

A méretpontosság kulcstényező egymásba kapcsolódó részeknél, ipari felszereléseknél, márpedig hőnek és rozsdásodásnak remekül ellenálló anyagával, a Canon minden bizonnyal leginkább ebben a szektorban kíván 3D nyomtatótechnológiával eredményeket elérni.

Tesztnyomatok alapján az új anyag tökéletesen alkalmas komplex mértani formák kivitelezésére. A nyomatok 45 fok feletti túlzott megnyúlása viszont mindenkit meglepett, mert SLM gépeken készült darabokra általában nem jellemző ez. A Canon szakemberei nyilvánvalóan dolgoznak a megoldáson.

A japán nagyvállalat először az egészségügynek ajánlhatja fel a személyre szabott printekre kiváló új anyagot. Mivel a kisszériás gyártás költséghatékonyabb vele, kórházak komoly összegeket spórolhatnak meg.

A különféle szakterületeket integráló bionika (más néven: biomimikri, biomimetika vagy biomimézis) az élő természet megoldásainak, mintáinak átültetése a technológiai gyakorlatba. Alapvetése, hogy a természetes kiválasztódás az optimális lehetőségeket választja egy-egy probléma kezelésére. A műszaki tudományokban használt biomimikri és biomimetika kifejezésekkel ellentétben, a bionika inkább a medicinában gyakori.

A 3D nyomtatás fontos szerepet játszik az egyelőre gyerekcipőben járó tudományterület fejlődésében. Hatását bionikus karok, lábak, szemek példázzák. Ugyanakkor nem minden bionikus fejlesztést kapcsolnak közvetlenül személyekre.

A 2014 óta műkezet fejlesztő olasz Youbionic összeállt a robotika egyik meghatározó képviselőjével, a Boston Dynamicsszal, és az utóbbi SpotMini nevű gépkutyáját szerelik fel bionikus végtaggal. A cég nemrég mutatta be a Humanoid One projekthez kapcsolódó .stl-fájlokat.

Miután a kar elkészült, a mobilitással kezdtek el foglalkozni, hogy különféle környezetekben (otthon, irodában, gyárban stb.) lehessen használni.

Federico Ciccarese alapítónak ekkor jutott eszébe a Boston Dynamics híres kutyája, és arra gondolt, hogy a gép nagyon jól mozog, tárgyak mozgatásában viszont bőven akad rajta finomítanivaló. Egyből beugrott neki az együttműködés lehetősége.

A 17 ízülettel felszerelt 25 kilós gép 14 kiló terhelést bír el, felmegy a lépcsőn, tárgyakat tud egyetlen kezében tartani, és az ajtót is kinyitja. Két kar azonban értelemszerűen hasznosabb, mint egy, a plusztömeget viszont egyenletesen kell elosztani a roboton.

Ciccarese az aktuátorokat fejlesztő Actuonix-szal közösen dolgozik a Youbionic One karon, a felhasználót segítő robotikus eszközön. A kar csak egy rész, a majdani egészalakos Humanoid One, de már egy-egy nyomtatott végtag is egyfajta távvezérelt alteregóként működne, és olyan helyszíneket járna be, ahova mi nem jutunk el. Bebarangolná a Mars felszínét és más bolygókat, navigálna a világűrben stb.

Az erősen robotika- és bionikafüggő marsjárók kézenfekvő megoldásnak tűnnek. Távvezérelt karokkal és lábakkal felszerelt mobilgépek Ciccarese szerint néhány éven belül elterjedhetnek. A 3D nyomtatással gyorsabb prototípuskészítés és különleges geometriák kivitelezése teszi lehetővé, hogy ilyen hamar.

A Materialise a Stratasys-szel közösen dolgozik azon, hogy az USA Élelmiszerbiztonsági és Gyógyszerészeti Hivatala, az FDA hivatalos engedélyt adjon 3D printerek egészségügyi célú használatra. A szakterület egyik legrégibb motorosának és egyik legnagyobb újítójának számító belga vállalat speciális programja (Mimics inPrint Certification Program) diagnosztikai célú tevékenységre alkalmas gépeket (hardvert) és anyagokat azonosít.

Ezekhez az alkalmazásokhoz egyetlen hitelesített program létezik, a Mimics inPrint, ami azt jelenti, hogy a Materialise ideálisan pozícionált különféle együttműködésekre. 3DP laborok kidolgozásakor komoly anyagi források mellett az egészségügyi elvárásoknak, a szigorú szabályozásnak is maximálisan eleget kell tenni. Az FDA által engedélyezett szoftverrel hitelesített hardver könnyebbé teszi az egészségügyi szolgáltatók munkáját, például beteg-specifikus anatómiai modellek printelését.

„Segíteni akarunk, hogy a 3D laborok hatékonyabbak, innováció-vezéreltek és páciens-központúak legyenek. A cél valóra váltásához a 3DP vezető gyártóival működünk együtt. A teljesítményteszteknek szigorú követelmények mellett, minden egyes klinikai figyelmeztetésnek megfelelően kell történniük” – hangsúlyozza sajtóközleményében a Materialise.

Az együttműködéshez eddig a Stratasys J750, J735, Object30 Prime, Connex 2.500, a Formlabs Form2, valamint az Ultimaker S5 gépe, valamint a Stratasys különböző anyagai, a Formlabs FLGGPCL02-je és az Ultimakerhez használt PLA kaptak zöld fényt. Az FDA által elfogadott PolyJet (HP) melletti két másik 3DP technológia jelzi, hogy a Materialise szoftvere hardver-független, és a legszélesebb körű együttműködésre alkalmas.

„Mivel a 3D nyomtatók diagnosztikai használata forradalmasítja a betegellátást, a biztonság és a minőség változatlanul a legfontosabb kórházi elvárások közé tartozik. A 3DP munkafolyamat engedélyezett Materialise szoftverrel történő hitelesítésével csökkennek a biztonsági és minőségi kockázatok” – jelentette ki John Kawola, az Ultimaker Észak-Amerika elnöke.

Az extrudáláson és sztereolitográfián alapuló desktop-megoldásokkal több lehetőség van elfogadható árú orvosi modellek nyomtatására. Sztereolitográfiában a Formlabs Form 2-je az egyetlen e célra hitelesített printer. A gép előnye, hogy megközelíthető árfekvésű és biokompatiblis anyagokkal dolgozik.

A Materialise bejelentette: folytatja a hardvergyártókkal való együttműködést, még több printert tesztelnek, és remélhetőleg újabb gépekkel bővül az FDA engedéllyel orvosi célra használható nyomtatók száma.

(A Formlabs és az Ultimaker termékek magyarországi forgalmazója a FreeDee Printing Solutions.)

A jövő űrturizmusának egyik célpontja a Hold. A személyszállítás azonban költséges, az ellátással és a kényelmet stb. biztosító eszközökkel, például minden egyes csavarral pedig csak nő a tömeg, a tömeggel a kiadások, mert az űrhajó több üzemanyagot fogyaszt.

Kutatók, mérnökök hosszabb ideje töprengenek a szállítandó tömeg csökkentésén, és igyekeznek működő megoldásokat találni rá. Az egyik legnépszerűbb gondolat egyes részeknek az űrben és a Holdon történő gyártása, amelyhez holdport vagy holdkőzetet, regolitot használnának.

Az Európai Űrügynökség, az ESA évek óta kísérletezik regolit nyomtatásával, a legutóbbi eredmények az anyagból eddig legrészletesebben kidolgozott részeknek számítanak.

„Regolitutánzattal még nem sikerült ilyen nagy felbontást, ennyire pontos nyomtatást kivitelezni. Újabb lehetőségek nyílnak meg. Az adott darab méretpontossága életbevágó, ha például szerszámokat vagy törött alkatrészeket kell helyettesíteni a holdbázison” – nyilatkozta Advenit Makaya, az ESA egyik anyagtudományi szakembere.

A nagyfelbontású nyomatok az osztrák Lithoz vállalat munkái. A cég 2011 óta foglalkozik profi kerámianyomtatással, és mivel a kerámia emlékeztet a regolitra, egyértelműen rájuk esett a választás. Technológiájuk, a litográfia-alapú kerámiagyártás (LCM) az SLA módosított változata – a fotopolimereket különféle anyagokkal, például alumíniummal, cirkónium-oxiddal keverik, majd rétegről rétegre fénnyel dolgozzák meg. Ezt követően kerül sor a szinterezésre.

Az LCM technológiát alkalmazták a regolitra is, és mutatós csavarokat, fogaskerekeket, fúvókákat printeltek.

„Kerámianyomtatásban szerzett szakértelmünknek köszönhetően, célunk hamar megvalósult. Meggyőződésünk, hogy hatalmas lehetőségek rejlenek a kerámia-alapú holdi additív gyártásban” – magyarázza Johannes Homa, a Lithoz vezérigazgatója.

Holdporból csavaroktól kezdve bútorokig, házakig sokféle tárgy készíthető. Az eredmény: egyrészt csökken az utazás üzemanyag-költsége, másrészt nő az ott tartózkodók kényelem- és biztonságérzete. A magyarázat egyszerű – nem kell várni a földi szállítmányra.