FREEDEE BLOG

A svéd Höganäs Csoporthoz tartozó Digital Metal tavaly kezdte el a binder jetting technológiával működő és rendkívül pontos DM P2500 fémnyomtató gyártását, amellyel 42 mikronos rétegekből óránkénti 100 köbcentiméter készíthető el.

A géppel akár 40 ezer alkatrészből álló sorozatgyártás is megvalósítható.

A cég változatlanul 3DP szolgáltatásokat nyújt ügyfeleinek, viszont gőzerővel dolgoznak a fémnyomtatással történő gyártás teljes automatizálásán.

„A legtöbb additív gyártótechnológiát csak minimálisan automatizálták. Ezen akarunk változtatni. Az új gépsorral klienseik alacsonyabb gyártási költségek mellett növelhetik a termelékenységet. A manuálisan intenzív munkák zöme megszüntethető, ráadásul a tisztítógépbe áthelyezett porok, minimalizálva a veszteséget, újrahasznosíthatók. A Digital Metal technológiája alkalmas nagymennyiségű alkatrész sorozatgyártására” – nyilatkozta Ralf Carlström vezérigazgató.

A folyamat nagy részét a lényegében egy, az összes manuális munkát felszámoló robot végzi el. Építődobozokat tesz a nyomtatóba, majd utólagos feldolgozásra át is helyezi őket.

A porok utófeldolgozáskor történő eltávolításáért és újrahasznosításáért CNC technikával működtetett gép és egy, a tárgyakat összeszedő és rendeltetési helyükre tevő robot felel. Ezt követően az elsőszámú robot kötőanyag-mentesítésre és szinterezésre viszi a tálakat.

A gyártás szakaszos és folyamatos is lehet.

A porok eltávolításának automatizálása a teljesen automatizált gyártáshoz vezető első lépés. A portalanítási folyamat CNC által vezérelt mozgásai a nyomtatás közbeni információkon alapulnak. Az összes eltávolított port összegyűjtik és újrahasznosítják. Újrahasznosításkor semmiféle kárt nem okoznak bennük, anyagtulajdonságaik változatlanok maradnak.

„Szerintünk komoly potenciál rejlik egyedi technológiánkban. Nemcsak nagyon gyors és költséghatékony, hanem bonyolult és részletgazdag tervek is kidolgozhatók vele. A tervek megvalósításához széles anyagválasztékot kínálunk” – összegez Carlström.

Az Egyesült Államok haditengerészete, egész pontosan a tengeri rendszerek parancsnoksága (NAVSEA) jóváhagyta és engedélyezi az első 3D nyomtatott alkatrész, egy leeresztő szűrönyílás (DSO) szerelvény prototípusának felszerelését az USS Harry S. Truman (CVN 75) hadihajón.

A nyomat komoly előrelépés, bővülnek a haditengerészet lehetőségei, egyre több rész készülhet viszonylag olcsón, ugyanakkor speciális óhajok, kívánság szerint (on demand), és nem utolsósorban időben befejezik a munkákat.

A NAVSEA a legnagyobb az USA hadihajókat és tengeralattjárókat irányító, építő, vásárló és karbantartó öt rendszere közül. Új technológiák, köztük az additív gyártás integrálásával igyekeznek minél korszerűbb megoldásokat találni.

A parancsnokság többek között szerkezeteket stabilizáló kereteket és vázakat megerősítő összekötő csavaros eszközt, az F-35-ös lopakodó leszállásnál használt ajtajának alkatrészeit, a haditengerészet légierejének személyzete által viselt oxigénmaszkok szelepeit nyomtatták.

A haditengerészet beszállítója, a műanyagok feldolgozásában, printelésében komoly tapasztalattal rendelkező Huntington Ingalls Industries – Newport News Shipbuilding (HII-NNS) javasolta a fém DSO szerelvény prototípusának telepítését, tesztelését és kiértékelését.

„A CVN 75-tel hamarabb meglesznek a teszteredmények, és ha sikeresek, látni fogjuk, hogy a flotta mely területein van még szükség az additív gyártásra” – magyarázza Lorin Selby ellentengernagy, a NAVSEA főmérnöke.

A DSO szerelvény repülőgép-anyahajón biztosítja a víz gőzvezetékekből való elvezetését. A nyomtatott fémprototípus átment a környezeti és működési teszten – kiértékelték az anyagot, hegesztést, ütközést, rezgéseket, hidrostatikát, gőzalapú eszközök működését.

Azaz a NAVSEA jóváhagyta.

A megkövetelt és a hitelesítéshez szükséges kritériumokat hagyományos mechanikai teszttel vizsgálták. A végső elvárásokat a teszteredmények után fogalmazták meg, miközben gyakori additív gyártófolyamatokra is próbálnak specifikációkat és szabványokat kidolgozni.

A FreeDee 3D Akadémia minden évben igyekszik izgalmas témákat hozni a 3D technológiák területéről az Automotive Hungary kiállítás konferenciaprogramjába. Idén az érdekes témák mellett egy érdekes startup, a rohamosan növekvő, amerikai Formlabs vállalat is csatlakozik a kiállítás első napjára időzített additív gyártástechnológiai előadásokhoz. A szerda (október 17.) délutáni prezentációkon a részvétel díjmentes, de a helyek korlátozottsága miatt regisztrációhoz kötött.

Idén nyáron jelent meg a hír, hogy a New Enterprise Associates 15 millió dolláros befektetésével a 3D nyomtatófejlesztő startup elérte az 1 milliárd dollár értéket, azaz elképesztő növekedést felmutatva, unikornissá vált.  Miközben a Formlabs életében 2018 egymást követően az ötödik közel 100 százalékos növekedést produkáló esztendő, a magyar vonatkozásokkal is bíró vállalkozás a sztereolitográfia (SLA) alapú 3D nyomtatók világviszonylatban is elsőszámú értékesítőjévé vált. Az Automotive Hungary során így első kézből mesélnek a 3D technológiák fejlődési irányairól, vállalati céljaikról, és a 3D nyomtatás segítségével létrejövő, új üzleti modellekről.

A FreeDee Kft. 2012. óta foglalkozik a hazai KKV-k számára is elérhető árú, professzionális 3D technológiai megoldásokkal. Ez a szemlélet kötötte őket össze a Formlabs-zal is, amely világhírű, asztali SLA gépét, a Form 2 nagyfelbontású 3D nyomtatót 2016. óta használják napi szinten és értékesítik is.  Oktatási stúdiójukat, a FreeDee 3D Akadémiát 2015-ben nyitották, és azóta szerveznek nyílt oktatásokat, vállalati tréningeket és konferenciákat. A Formlabs idén először csatlakozik a már hagyományossá váló 3D Akadémia előadásokhoz az Automotive Hungary-n.

A FreeDee Kft. által szervezett 3D technológiai előadások látogatói elsősorban a magyar vállalat megvalósult, sikeres projektjein és hazai esettanulmányain keresztül ismerhetik meg a professzionális asztali 3D nyomtatók képességeit. A Formlabs előadása ehhez kapcsolódóan ad betekintést a világpiaci trendekbe, a Formlabs terveibe és a 3DP fejlődési irányaiba. Az optikai 3D szkennerek képességeire kíváncsi szakemberek számára külön előadással készül a csapat, mivel ezen a területen is jelentős a fejlődés és egyre intenzívebb a piaci érdeklődés is a megfizethető, mégis nagyfelbontású digitalizáló eszközök képességei iránt. A kézi, illetve telepített strukturált- és fehérfény szkennereket a 3D-s termékmegjelenítéstől kezdve a visszamodellezésen át ma már metrológiai és minőségellenőrzési feladatokra is használják.

Amennyiben érdeklődik a 3D technológiák iránt, érdemes lefoglalni egy helyet az előadássorozat weboldalán, és már  október 17-én, szerdán kilátogatni a régió legjelentősebb járműipari szakkiállítására!

A lengyel 3DGence nyomtatógyártó bemutatta legújabb modelljét, a két extrúderes, professzionális DOUBLE P255-öt. A géppel alaposan kidolgozott geometriájú, nagyon jó minőségű nyomatok készíthetők.

A BigRep és a Bosch Rexroth bejelentette, hogy közös fejlesztésbe fogtak. A BigRep 3D printereit először szerelik fel csúcsminőségű CNC kontroll- és vezérlőrendszerrel. A két cég szerint munkájukkal az additív gyártás még fontosabb szerephez jut az ipar 4.0-ban. A nyomtatók így teljesen kompatibilisek a „dolgok internetével” (IoT).

A fémnyomtatás a folyamatos áresés ellenére még mindig drága, így korlátozott a kkv-k hozzáférése a technológiához és alkalmazásaihoz. Egy nemzetközi kutatócsoport kidolgozta, hogyan gyártható olcsó fémprinter. A nyílt forrású mikrokontrollerrel rendelkező gép különleges hegesztőtechnikával nyomtatna alkatrészeket.

A Boeing és az indianai Thermwood Corporation gyártóspecialista a repülőgép-gyártó 777X programja keretében egyetlen darabban nyomtatott ki egy nagyméretű (közel 4 méteres) eszközt. A projekttel azt szemléltették, hogy a légjármű-ipar számára additív gyártással is előállíthatók kiváló minőségű eszközök, alkatrészek.

Az ETH Zürich építőipari robotja 11 méter magas ideiglenes pavilont nyomtatott egy winterthuri múzeum „Helló, robot – Ember-gép közös tervezés” kiállításához. A printeléshez elvileg használhatatlan köveket és láncokat használt.

A Washington Egyetem kutatói a felhasználó velük folytatott interakcióit követő és tároló, neki segítő, elemek és beágyazott elektronika nélküli technológiát fejlesztettek. A műanyag tárgyak külső antennáikkal kétirányú mozgásokat, például gyógyszeres üvegcsék kinyitását és becsukását monitorozzák.

A tampai Dél-Floridai Egyetemen tapintásalapú egyedi térképet nyomtattak vakok és gyengénlátók számára; az egyetem érintett hallgatói hamarosan használhatják.

A tudományos, technológiai, mérnöki és matematikai (STEM) stúdiumokat, köztük a 3D nyomtatást is népszerűsítő éves Big Bang Vásáron brit tudósok ételeket, például mértani formájú fish and chipset, hatszög-alakú babokat printeltek.

A Kínai Légi Ipari Szövetség Avicrobot leányvállalata rugalmas anyagokból betegeket újra járni tanító rehabilitációs robotot nyomtatott.

Az európai AMT-SPECVIA építőipari 3D nyomtatógyártó segédkezett az oroszországi Palekh város történelmi szökőkútjának felújításában.  A 26 méter átmérőjű és 2,2 méter mély szökőkút az ország első printelt emlékműve, egyben a világ első betonból nyomtatott nagyméretű szökőkútja is.

A francia vegyi és anyagfejlesztő Arkema kiváló – ipari – minőségű nyomtatóanyagok adásvételét megkönnyítő, felgyorsító online platformot indított. A 3D Printing Solutions by Arkema egyéni felhasználókat, partnereket és eszközgyártókat lát el velük, köztük a saját N3xtDimension műgyanta legújabb változatával.

A több mint egy évtizedes tapasztalattal rendelkező cég különféle 3DP folyamatokhoz fejleszt innovatív anyagokat.

A bevonó/burkoló alkalmazásokra szánt Rilsan biológiailag biztonságos és nagyon „szívós” termoplasztikus por. Remekül ellenáll a kopásnak, mindenféle súrlódásnak, vegyi hatásnak, rozsdásodásnak, időjárásnak.

A PEKK polimerek közé tartozó Kepstan többféle eljárással dolgozható meg. Szénszálakkal megerősítve ugyanolyan szilárd, viszont jóval könnyebb, mint egyes fémek. Olvadási pontja, 300-360 Celsius-fok felett könnyen formálható, kiválóan bírja az extrém környezeteket, így különösen a légjármű-iparnak és kőolaj-feltárásra ajánlják.

A vállalat „zászlóshajója” a gondosan tervezett N3XTDimension UV-t használó printelésre ajánlott, a technikai szolgáltatásokat is nyújtó platformon az övé a „főszerep.” A technikai szolgáltatásokkal minden fogyasztó számára igyekeznek megtalálni az optimális anyagot.

A platformtól azt várják, hogy a partnerek segítségével hozzájárul a 3D nyomtatás ipari gyártótechnológiává fejlődéséhez.

Az Arkema idén kifejezetten UV-vel használt műgyanták előállítására Extonban (Pennsylvania) alapított kiválósági központot. A cég King of Prussia-i (Pennsylvania) kutatóműhelyében szálhúzásos technológiákkal, a franciaországi serquigny-iben por-szinterezéssel foglalkoznak. A kiválósági központ bejelentését megelőzően pedig közölték, hogy a Francia Pireneusokban lévő üzemükben – 20 millió eurós befektetésnek köszönhetően – 50 százalékkal növelni fogják speciális poliamidjuk (PLA) gyártását.

„A mai iparban rugalmasságra, tervezési szabadságra és a termékek személyre szabására van szükség. Az új platformmal könnyebbé tesszük a nyílt kommunikációt és az innovációt” – nyilatkozta Thierry Le Hénaff vezérigazgató.

Az angol Surrey, a baltimore-i Johns Hopkins és a Kaliforniai Egyetem kutatói nagyon merev és egyben jól nedvesedő nyomtatott anyagot fejlesztenek. Kettősség jellemzi, egyrészt olyan merev, mint a fémek, másrészt elég rugalmas ahhoz, hogy bírja az erős rezgéseket. Ez a kettőség indokolja, hogy hamarosan drasztikus mértékben átalakíthatja az autógyártást.

A kutatók egymásba font szabadon lebegő és a terhelést jól bíró rácshálókból álló anyaggal kísérleteztek, és sikerült kivitelezniük a szinte lehetetlent: 3D fonótechnikával textilkompozit-lapokat és kötőanyag nélküli válogatott rostokat kombináltak össze. Ezzel a kombinációval lehetséges lehetővé a rezgések mozgatása és elnyelése az anyag belsejében, miközben maga a matéria szilárd marad.

Háromdimenziós fonott rácshálókat két részben gyártanak. Először a fémhuzalokból álló szövetet készítik el, majd kemény 3D keretbe rendezik az összeforrasztott drótokat. A munkafolyamatot a fenti ábra szemlélteti.

Sokáig lehetetlennek tartották a merevség és a benedvesedés ellentétét megoldó kompozitanyag fejlesztését. A projekt pont ezért egyedi és úttörő.

„Mégis sikerült. Munkánk nagyon komoly hatással lehet a gép-, a vasút- és a légijármű-iparra, megváltoztathatja a gyártást. Az anyaggal az autók minden eddiginél kényelmesebbek lehetnek” – nyilatkozta a Surrey Egyetem anyagokkal és szerkezeteikkel foglalkozó kutatója, Stefan Szzyniszewski.

Az eredmény a nedvesedési együttható tekintetében a polimerekhez hasonló, viszont lyukacsos, üreges, és a meleget jobban bíró anyagról van szó. A metaanyagok új osztálya, azaz a kutatók által kikísérletezett matéria a rezgések magas frekvenciatartományban való csökkentését megkövetelő súly-érzékeny alkalmazások széles skáláján lehet különlegesen hasznos.

Az anyag másik nagy előnye, hogy remekül méretezhető, lehetővé téve többanyagos (multi-material) rácshálók kidolgozását, szelektív kötésformák stb. alkalmazását.

A kutatók bizakodnak, hogy anyaguk vonatok, autók és repülők új hullámát indítja el. Az utasok vagy nagyon kevés, vagy semmilyen rezgést nem fognak érzékelni bennük.

A Purdue Egyetem kutatói a beton és a habarcs egyik alkotóelemét, cementpasztát nyomtattak. A változatos infrastrukturális elemekben felhasznált cementpaszta nyomás alatt tartósabbá teszi az épületeket. A technikával természeti katasztrófákkal, például földrengéssel vagy tűzvésszel szemben ellenállóbb szerkezetek építhetők.

„Mivel a természetnek a túlélésért kezelnie kell a gyengeséget, cementalapú anyagainkba bedolgozzuk ezt a gyengeséget, és így tesszük szilárdabbá őket” – magyarázza Jan Olek, az egyik kutató.

Munkájuk a károkat jobban tűrő és töréseket, repedéseket megakadályozó vagy hatásaikat enyhítő szerkezeti elemeket, például gerendákat és oszlopokat eredményezhet.

Meglepő módon a természet, a rovarok jelentették az inspirációt a kár anyagon belüli, nyomatok rétegei közötti szétterjedésének kontrollálásához. A bogarak kemény páncélja – exoskeletonja – tökéletes példa a nehezen törő elemekre, ellenálló mechanizmusokra, és a nyomtatott cementpasztával valami hasonlót igyekeztek megvalósítani.

Nyomtatott cementalapú anyagokkal (cementpasztával, betonnal, habarccsal) mérnökök szabadabban tervezhetnek, jobban átlátják a tervezési és kivitelezési folyamatokat. Méretezhetőségüket, nagyobb méretek kidolgozását viszont technikai okok hátráltatták eddig.

„3D nyomtatással nem kell többé minden tervhez öntőformát készíteni, így a cementalapú anyagok korábban elképzelhetetlennek tűnt tulajdonságokkal is rendelkezhetnek” – jelentette ki az a méretezhetőségre utalva az anyagfejlesztéssel foglalkozó Jeffrey Youngblood professzor.

A kutatók mikro CT szkenneléssel igyekeznek jobban megérteni a megkeményedett, nyomtatott cementalapú anyagok „viselkedését”, kihasználni például töréshez vezető gyengeségeiket.

Más előállítási módokat is ki akarnak dolgozni hozzájuk, hogy az épületelemek még szilárdabbak legyenek. Jelenleg ezeket a lehetőségeket tanulmányozzák.

Az árulkodó nevű londoni Ai Build startup egyedi igényeket kielégítő, kellően nagyméretre alakítható 3D nyomtatóplatformon dolgozik. A munkában természetesen robotokat és gépitanulás-szoftvereket is használnak.

A 3D nyomtatást és mesterségesintelligencia-megoldásokat a jövő gyárainak szerves részeként elképzelő cég fejlesztéseiből a 2018-as Digitális Design Hétvégén tartott bemutatót.

Innovatív partnerekkel kívánnak együttműködni; magasszintű 3DP kínálatukat havi vagy éves előfizetés keretében korlátlan hozzáféréssel használhatják, saját létesítményeikben gyárthatnak velük termékeket.

A cég szerint MI-vel és robotikával megoldódik a 3D nyomtatás jelenlegi legfőbb problémája, a túl lassú gyártás. Szerintük a kereskedelmi forgalomban beszerezhető gépek kis mérete és sebességük miatt terjedelmes szerkezetek printelése a mai technológiákkal nagyon költséges vagy szinte lehetetlen.

A bemutatón a látogatók megtekinthették a jelenen túlmutató és a jövő nagyléptékű, autonóm gyártását biztosító szoftvert, hardvert és infrastruktúrát.

Az Ai Build technológiája három komponensből áll.

A felhőalapú AiSync alkalmazással a felhasználó bárhonnan szimulálhatja, irányíthatja és folyamatosan figyelheti 3D nyomtatóit, rendszereit.

Az ipari robotkarra szerelhető, termoplasztikus „intelligens” AiMaker extrúder garantálja a legmagasabb gyártási minőséget és gyorsaságot.

A maximális precizitást és ismételhetőséget biztosító pehelykönnyű AiCell teljesen kontrollált környezetben „tartja” a robotizált ipari printereket.

„Hosszú távú céljaink közé tartozik az építőipar átalakítása, mesterséges intelligenciákat vinnénk az építési helyszínekre” – nyilatkozta a cég vezetősége.

Két éve (a többek között a Sydney Operaházat és a párizsi Georges Pompidou Központot jegyző) Arup Engineers-szel az amszterdami GPU Technológiai Konferencián bemutatott, nyomtatórobottal és gépitanulás-algoritmusokkal létrehozott Daedalus Pavilonon dolgoztak együtt. A 48 darabból álló szerkezetet 3 hét alatt készítették el, a printelést a célra speciálisan kalibrált KUKA ipari robot végezte.

A világ egyik legnagyobb iparirobot-gyártója, a KUKA Robotics a startup partnerei közé tartozik azóta. Az Ai Build szerint technológiáikat az építőiparon kívül a bútor-, a gépjármű- és a légijármű-iparban is hasznosíthatják.

A Florida Atlantic Egyetem ás az amerikai haditengerészet kutatási irodája veszélyeztetett korallzátonyokat figyelő medúzarobotokat printelt. A holdmedúzáról mintázott botok (jellybot) testüknél keskenyebb területeken is úgy tudnak úszni, hogy semmivel nem útköznek össze, és nem is veszélyeztetnek semmit.

A tengeri világ kutatóinak mindig komoly kihívást jelentett törékeny környezetek, például korallzátonyok tanulmányozása. A pár év alatt népszerűvé és fontos trenddé vált a halakról és más tengeri állatokról mintázott puha robotika (soft robotics) sokat segíthet nekik.

A medúzák különösen, mert remekül úsznak.

Előremozgásuk hatékonysága testük alakjuknak tudható be. Mozgásuk örvény-, evező-, lökhajtásszerű, szívó-/tapadókorongféle helyváltoztatás kombinációjából áll.

A szilikonból készült nyolc hidraulikus karral felszerelt robotot két centrifugaszivattyú irányítja. Ezek az eszközök centrifugális erővel gyorsítják fel a folyadék kifelé áramlását.

A robot körüli vizet a szilikongumi felfújására használják, amellyel a karokból úszócsapászerű mozgást váltanak ki. A szivattyúkat deaktiválják ilyenkor, és a karok természetes rugalmassága biztosítja a víz kiáramlását. A többi testrész enyhén felemelkedik, és létrejön a későbbi úszómozgás.

A különféle meghajtó-mechanizmusokat használó más konfigurációkkal ellentétben, az egyetemét úgy tervezték, hogy ne legyen szükség szelepekre, nagyobb térre, egyszerűbb legyen a kontroll, csökkenjenek a kiadások.

A kutatók öt medúzarobotot printeltek, aktuátoraikhoz szilikongumit használtak. Az aktuátorok nem egységesen kemények, paramétereik azért térnek el, hogy a meghajtás hatékonyságát teszteljék velük. Letesztelték azt is, hogy a gépek mennyire tudják összehúzni magukat keskeny résekben. Kiderült: átmérőjüknél szűkebb terekben is elboldogulnak.

Hamarosan környezeti szenzorokat integrálnak beléjük. Irányítóalgoritmusuk hang- és navigációs érzékelőket kap, amelyekkel még jobban tud majd úszni, észreveszi a lyukakat, és eldönti, képes-e áthaladni rajtuk.

A 3D nyomtatással évek óta foglalkozó Lockhead Martin és az amerikai haditengerészet kutatási hivatala (ONR) partnerségre lépett, hogy felgyorsítsák az ipari additív gyártórendszerek automatizálását.

Az 5,8 millió dolláros kétéves szerződés értelmében a Lockhead Martin által vezetett ipari partnerek azért módosítanak szoftveres és szenzoros megoldásokkal hattengelyes nyomtatórobotokon, hogy mesterségesen intelligens additív gyártógépeket fejlesszenek belőlük.

„Ha megbízhatunk egy robotikus rendszerben, hogy minőségi darabokat készít, megnyílik a kapu, többen és több helyen állíthatnak elő hasznos termékeket. Gondoljunk bele, hogy egy karbantartó a tengeren nyomtathat pótalkatrészeket, vagy egy kamionhoz valamit a sivatag mélyén. A 3D nyomtatás alkalmazásainak ez a következő, nagyon fontos állomása” – nyilatkozta az additív gyártással foglalkozó Zach Loftus (Lockhead Martin).

Az ipari 3D nyomtatás a gyártást és az utómunkálatokat folyamatosan figyelő technikusoktól függ, és a bonyolult részek minőségi tesztelése sajnos sokáig eltarthat. Az együttműködés részeként ezeket a folyamatokat szeretnék gépi tanulással automatizálni és természetesen lerövidíteni, a humán technikusokat pedig robottal helyettesíteni.

A robotnak a megfigyelés mellett a döntéshozásba is bele kell tanulnia, hogy a részek még jobbak és tömörebbek legyenek. Nyomtatás közben maguktól változtatna paramétereken, hozzájárulva, hogy hiteles elemzés alapján jöjjenek létre optimális szerkezetek.

A robot a nyomatok belsejének kicsit eltérő mikrostruktúráit is átvizsgálná.

A kutatók mérni fogják a rendszerek paramétereit, amelyeket az anyagtulajdonságokhoz igazítják, és az eredményeket csak mindezek után integrálják működő szerkezetekbe.

Elsőként a Ti-6AI-4V titánötvözetet tesztelik, majd integrálják valamilyen rendszerbe.