FREEDEE BLOG

A 2015. december 31. adatok alapján 2365 lakosú bajor település, Lupburg az FIT AG, a német additív gyártás egyik meghatározó szereplőjének székhelye. A szakterületen több mint húszéves gyakorlattal rendelkező, ügyfeleinek szerteágazó megoldásokat és technikákat kínáló cég olyan nagyágyúkkal dolgozott együtt az ipari 3D nyomtatás meghonosításában, mint például a Caterpillar építőipari óriás.

Az FIT AG lehetőségei tovább bővülnek, ugyanis nemrég öt EOS M400-4 ipari fémnyomtatót vásároltak. Az EOS-gépekkel nemcsak az alkatrészgyártást kívánják növelni – az autó- és motoriparba, légi jármű-szektorba és az egészségügybe segítenek be –, hanem a 3DP-gyártó EOS-szal is stratégiai jelentőségű beszállítóként számítanak. A két vállalat egyébként is bő két évtizede dolgozik együtt.

A printereket a sorozatgyártásra szánt 4200 négyzetméter alapterületű és a tervek szerint valamikor 2017 végén nyíló üzemben állítják munkába. Az új létesítmény a cég második additív gyártóüzeme lesz, az első, az FIT Factory 2016 áprilisában nyílt.

A kiváló nyomatok mellett elsősorban a gépek munkafolyamatba történő zökkenőmentes integrálását és minőségi garanciát adó nyílt interfészek miatt döntöttek újgenerációs EOS-printerek mellett, amelyekkel nagy lépést tesznek alkatrészek ipari léptékű 3D nyomtatása, gyártása felé – magyarázza Carl Fruth vezérigazgató.

A rendszerek egy helyett négy lézerrel végzik a fémpor pontos szinterezését. Ez a tény és a 400x400x400 milliméteres nyomtatási térfogat teszi lehetővé az egylézeres printereknél jóval nagyobb termelékenységi rátát, az ipari szintű gyártást. Az öt printerrel más szempontból is bővítik a palettát: többféle anyagot akarnak az üzemben feldolgozni. A korábbi polimer-részek mellett az EOS M400-4 jóvoltából most már fémet is nyomtatnak.

Az FIT AG másfelé is terjeszkedik. Idén márciusban vásárolta fel a berlini GEFFERTEC startupot azzal a céllal, hogy tevékenységükbe integrálják az utóbbi additív hegesztési folyamatát (3DMP).

Az ívhegesztést CAD-adatokkal és fémhuzallal összekombináló 3DMP-vel rétegről rétegre dolgozhatók ki komplex alkatrészek.

Egy hatéves francia kisfiú folyamatosan romló súlyos gerincferdülésben és gyerekkori gerinc-izomsorvadásban szenvedett, és az állapota annyira súlyossá vált, hogy már le sem tudott ülni.

Az orvosoknak valami újat kellett kitalálniuk, hogy megmentsék. Egy éves tervezést követően, szeptember 28-án az Amiens-Pikardia Egyetemi Kórház gyermekosztályán hajtották végre a maga nemében egyedülálló és a világon első műtétet. A bonyolult sebészi beavatkozáshoz a legmodernebb technikákat, robotot és beteg-specifikus 3D nyomtatott modellt használtak.

Sikerrel jártak.

Az előkészületek során leszkennelték a kisfiú gerincét, hogy vizuálisan is részletes képet kapjanak róla, és pontosan lássák, milyen állapotban van. A 3D szkenneléssel alapozták meg a következő lépést, a gerinc utánzatának nyomtatását.

Az utánzatot a kisfiúval azonos méretű próbababába ültették. Ez a lépés tette lehetővé, hogy a sebészek a valódi beavatkozás előtt gondosan megtervezhessék, sőt, szimulálják az operációt. A gerincmodell alapján az implantátum méretének pontosságáról szintén meggyőződhettek.

Ekkor kapcsolódott be a munkába a műtét egyik főszereplője, a Rosa nevű sebészrobot. Kockázat nélkül tesztelhették a próbabábun. Robotok sebészi használata ugyan lassan, de terjed, viszont mindenképpen jobb, ha nem éles helyzetben, hanem a beteget helyettesítő kellékeken próbálják ki őket, ahogy az Amiens-Pikardia Egyetemi Kórház orvosai is tették.

A teszttel és természetesen a robottal is elégedettek voltak. Az extrém pontosságot igénylő tényleges műtét három óra hosszat tartott, csőféle szerkezeteket ültettek a szervezetbe a kisfiú gerincoszlopa mellé. A beültetéshez apró vágásokat használtak, és ezekhez kellett a robot segítsége. A gép csavarokat szerelt a gerincre, miután az orvosok kiválogatták és eldöntötték, hogy melyiket hova tegye.

„A csavarok elhelyezése az idegvégződések közelében nagyon bonyolult és szokatlan tevékenység. A kisfiú csontjaival összehasonlítva nagyok is, átmérőjük 7, a csonté 8 milliméter. Az operációt Rosa tette egyszerűbbé és elvileg hosszú időtartamát is ő rövidítette le. Ez volt az első alkalom, hogy egy ilyen műtétet három óra alatt kiviteleztek a világon” – írta beszámolójában az orvos csoport, de azt is hozzáfűzték, hogy csak extrém esetekben fognak élni a lehetőséggel. Jelenleg négy másik gyerek szerepel a várólistán.

A lábadozó kisfiú jobban érzi magát és le is tud már ülni.

A brit kormány által támogatott független AM UK több mint 100 szakértő közreműködésével készített 44 oldalas anyagot tett közzé az Egyesült Királyság additív gyártásra vonatkozó nemzeti stratégiájáról, amellyel többek között az a cél, hogy az iparágat, az oktatási közeget, a kormányzatot és a pénzügyi szereplőket egy zászló alá hozva az ország középtávon is a 3DP világhatalmai közé tartozzon.

A szerzők ellentmondásra hívják fel a figyelmet: az Egyesült Királyság „világklasszis” kutatási tapasztalatokkal, tervezéssel és gyártási szakértelemmel rendelkezik, viszont sok cég, különösen kkv-k vagy kevés infóval rendelkeznek a technológiáról, vagy nem merik gyártótevékenységük integráns részeként alkalmazni. Ez a hiányosság sajnos erodálhatja a Brexitre készülő ország nagyértékű gyártószektorát (high value manufacturing, HVM). Az ajánlásokkal teli stratégia fontos eleme a kommunikáció és a jövő 3DP mérnökeinek megfelelő oktatás és képzés biztosítása.

Előrejelzések szerint a HVM szektor 2025-re évi 3,5 milliárd fontot generál, és mintegy 60 ezren dolgoznak majd a területen. Összehasonlításként álljanak itt a 2015-ös számok: 2,35 millió font, 5 ezer állás.

Azonosították a 3DP teljes és gyors üzleti alapokra helyezésének és mainstreammé válásának hátráltató tényezőit, amelyre a következő öt évben 225 dollárt kellene állami szerveknek költeniük. A tervet tíz speciális céllal igyekeznek megvalósítani.

Az additív gyártáshoz kapcsolódó teljes ellátási lánc térhódítását, versenyképességét és termelékenységét gátló korlátok kezelése az első. A jelen és a jövő 3DP mérnökeinek képzése, oktatási programok kidolgozása a második. A prototípus-, eszköz- és végfelhasználói részek készítésénél szerzett versenyelőny ipari szintű kiaknázása a harmadik. Technikák, anyagok, ellenőrzési folyamatok és szabványok kidolgozása a negyedik. A kereskedelmi haszonhoz elengedhetetlen infrastruktúra kiépítése az ötödik. A hatodik: különféle „tárlatokkal” szemléltetni, hogy a technológia mennyire működik. Az ismeretátadást támogató masszív szakértői hálózat létrehozása a hetedik. A nyolcadik: segíteni az iparág anyagi támogatásokhoz és ösztöndíjakhoz való hozzáférését. A kilencedik: minél több részletes piaci elemzéssel azonosítani a lehetőségeket, korlátokat és hatásokat. A kutatás és az innováció adta lehetőségek kihasználása, utánjárás magán és állami támogatásoknak a tizedik.

A 28 ajánlás a legkülönfélébb témákat fogja át: jelen és jövőbeli munkaerő képességeinek növelése, anyagjellemzők és szabványok adatbázisainak létrehozása stb.

A 3DP terjedtségét bizonyítja, hogy világviszonylatban az AM UK-hez hasonló több kezdeményezés létezik (USA: America Makes, Kína: Advanced Manufacturing Fund, India: Make in India stb.).

A 3D nyomtatással foglalkozó Lanterman Csoport összeállt az America Makes-szel, hogy az iparág és a kormányzat által is hitelesített 3DP tréningprogrammal járuljon hozzá a szakterület gyors fejlődéséhez.

A 2012 augusztusában Nemzeti Additív Gyártás Innováció Intézet néven alakult, amerikai gyártókkal, ipari és felsőoktatási szereplőkkel, kormányzati és civil szervezetekkel kapcsolatban álló America Makes célja, hogy az Egyesült Államok még versenyképesebb legyen a 3D nyomtatásban, a technológia lépjen ki ipari keretei közül, jusson el az otthonokba.

A Chagrin Falls (Ohio) székhelyű Lanterman Csoport szervezeteket kíván támogatni 3DP megoldásokkal, stratégiai javaslatokkal, hogy a szakterületi újítások minél előbb konkrét alkalmazásokká váljanak. Piackutatást, technológiák feltérképezését, tervezőszolgáltatásokat és tréningeket kínálnak.

Anthony Hughes, a csoport alapítója és egyben elkötelezett 3DP promóter kezdeményezésére dolgozták ki az ACADEMI (Advanced Curriculum in Additive Design, Engineering, and Manufacturing Innovation) tréningprogramot, az Egyesült Államok első olyan hitelesített oktatóprogramját, amely a 3D nyomtatás teljes folyamatát lefedi. Hughes bizakodik, hogy az ACADEMI tanterv cégek és szervezet számára egyaránt lehetővé teszi a 3DP technikákkal kivitelezett termékfejlesztés és gyártás optimalizálását.

„A gyártószektor most születik újjá. Másként kell gondolkoznunk az ismeretek átadásáról, mert alkatrészek 3D nyomtatása sokkal bonyolultabb annál, hogy a dolgozók csak egyetlen adottságot sajátítsanak el. Jóval nagyobb a tervezői szabadság, ne úgy tekintsünk termékekre és részekre, mint eddig, azaz hogy egyformán kell kinézniük” – nyilatkozta a technológia legnagyobb előnyét a tervezési újításokban látó Hughes.

Az új tréningprogrammal elsőként az iparág és a kormányzat innovatív személyeit akarják mélyebben megismertetni az additív technológiákkal, hogy aztán speciális alkalmazásokban (is) hasznosítsák ismereteiket. Eleve „alkalmazásközpontú” megközelítésről beszélnek.

„Valódi, ipari alkalmazással kapcsolatos probléma megfogalmazásával kezdjük, majd eljutunk a tanultakat való világbeli környezetben bemutató és hitelesítő projektig” – jelentette ki Rob Gorham, az America Makes ügyvezető igazgatója.

A programot eddig az USA Védelmi Minisztériumában és a Légierőnél alkalmazták és mindkét szervezet a 3D fémnyomtatás előnyeit igyekezett kihasználni.

Hughes elmagyarázta, hogy az első leckék főként fémnyomtatással foglalkoznak, de természetesen polimerekre és kompozitokra is kitérnek a későbbiekben, és nemcsak technikusokra, hanem vállalatvezetőkre és menedzsmentre is számítanak.

Az egészségügy a 3D nyomtatás egyik legsikeresebb alkalmazási területe. Műkezektől beültetésekig, sebészi műtétek előkészítésétől gyengénlátóknak szánt headsetekig, szinte naponta hallunk valami újat a technológia orvosi hasznosulásáról.

Október a mellrák elleni küzdelem hónapja, ezért a dél-afrikai iMedTech beültetés- és művégtaggyártó cég a betegség alacsony jövedelmű túlélői számára indított kezdeményezés keretében nyomtatott mellel pótolnák a műtéti úton eltávolított testrészt. A projektet a cég alapítója, Nnelie Nkholise gépészmérnöknő találták ki, és (első körben) ezer rászoruló személyen segítenének.

A nyomtatott protézisekben ugyan nincs már semmi újdonság, a csak szuperlatívuszokkal méltatható kezdeményezés viszont felhívja a figyelmet, hogy ellentétben a végtagokkal, a 3DP világában eddig alig foglalkoztak mellrák-túlélőkkel. A célcsoport sem véletlen, hiszen alacsony jövedelmű dél-afrikai nők nem engedhetnek meg maguknak mellbeültetéseket.

A mindössze 28 éves, kutatásaival a technológiára és az oktatásra összpontosító Nkholise több munkájával nyert már díjat, 2016-ban a Világgazdasági Fórum Afrika top női újítója címmel jutalmazta és a Forbes Africa Woman magazinban is szerepelt. Ö képviselte Dél-Afrikát a san franciscói Globális Vállalkozói Csúcstalálkozón, cége pedig egyértelműen az additív megoldásokban látja a gyártás jövőjét.

Az ötlet a Központi Technológiai Egyetemen végzett PhD-tanulmányai alatt született, amikor látta, hogy 3D nyomtatással kezelik égési sérültek elváltozott arcát. Megfogalmazódott benne, hogy a technológiával mellműtéten átesett személyek életkörülményein szintén javíthatnak.

Az iMedTech mellett a Minute Words szórakoztató oktatási játék is Nkholise munkája – lényege, hogy általános iskolások nyomtatott alkatrészeket használva alakítják ki saját szókészletüket. Cégével fiatal afrikai nők számára is biztosít oktatási lehetőséget: gépészmérnöki kutatói tapasztalattal rendelkező 30 év alatti hölgyeknek professzionális platformot hoztak létre, hogy az innovációból és iparági fejlesztésekből kimaradók is bekapcsolódhassanak ezekbe a tevékenységekbe.

Gondoljunk csak bele, hogy a techvilágban változatlanul milyen kevés nő dolgozik, fekete nő pedig még Dél-Afrikában is alig érvényesül ezeken a területeken.

Nkholise példája lebeghet előttük.

A fémalapú additív gyártásnak eddig is több űripari alkalmazása volt, a technológia ugyanis nagyon előnyös űrhajók és más eszközök létrehozásához. A Lockhead Martin ausztrál egyetemekkel kötött szerződése továbbiakkal kecsegtet. A partnerek ugyanis űrhajózási és 3DP projektekben fognak együttműködni, egyes kezdeményezésekben eleve összekapcsolják a két területet. A melbourne-i RMIT Egyetemmel 3D fémnyomtatáshoz fejlesztenek új anyagokat és dolgoznak ki folyamatokat, technikákat.

A francia Safran Helicopter Engines Aneto-ja új nagyteljesítményű motorcsalád. A légjármű-ipari Leonardo AW189K helikopterének Aneto-1K motorjának több alkatrésze készült 3D nyomtatással.   

Dolgos éve van a német 3d nyomtatógyártó voxeljetnek: idén mutatták be első nagysebességű szinterező (High Speed Sintering, HSS) termoplasztikus 3DP rendszerüket, október 15-én pedig új polimetilmetakrilát PMMA eljárást (PolyPor C2) ismertetnek a 64. Technikai Konferencia és Felszerelés Kiállításon (Covington, Kentucky állam).

A nigériai Elephab 3D nyomtatócéget a GE Lagos Garage gyártóprogramjának két résztvevője azzal a céllal alapította, hogy az Afrikában használatra kerülő termékeket Afrikában, esetükben Nigériában állítsák elő. Az előállítás módja a 3D nyomtatás, és a startup számára jó hír, hogy az első „pénzgyűjtő” kört lezárva, a helyi technológiai innovációt támogató kockázati tőkebefektető Beta Ventures komoly fantáziát lát bennük. Az összegről egyelőre nem szivárgott ki információ.

Az Amazon 50 és 70 millió dollár közötti összegért felvásárolta a 2013-ban alapított, 3D testszkennelésre specializálódott („a test digitális platform”) new yorki Body Labs startupot.

A General Electric egyik leányvállalata, a GE Healthcare hivatalosan is megnyitotta első európai egészségügyi irányultságú 3D nyomtatólétesítményét (Innovative Design and Advanced Manufacturing Technology Center for Europe) a svédországi Uppsalaban.

A csontvelősérülésekkel foglalkozó spanyol alapítvány összeáll a Vodafone Spanyolországgal és közösen indítanak gerincvelő-problémákkal küszködők számára technológiai tréninget. A 3D tervezést, szkennelést és nyomtatást is tartalmazó program célja, hogy mozgássérült személyek képesek legyenek minél önállóbban élni, könnyebben találjanak munkahelyet.

A bioprinterek egyelőre nagyon drágák, a népszerű gépek, az Organovo, az EnvisionTEC stb. nyomtatóinak ára 200 ezer dollár felett mozog, már ha egyáltalán megvásárolhatók. A szlovén Symbiolab nyílt forrású Vitaprintje ezen az állapoton szeretne változtatni, a printerrel a célközönséghez akarják közelebb vinni a technológiát.

Tekegolyókról ritkán asszociálunk a 3D nyomtatásra. Mostantól változhat a helyzet, ugyanis az ohiói Freshmade startup új anyagot (AMClad) fejlesztett, amellyel erős és nagy tárgyak printelhetők, tekegolyókhoz pedig elmondásuk alapján ideális.

Az olasz WASP az elmúlt hónapokban keményen dolgozott a Római Operában október 8-án előadásra kerülő Fra Diavolo vígopera díszletein. Az 1500 kilogrammnyi díszleteket 3D nyomtatással készítették el a cég ravennai Massa Lombarda székhelyén. Választásuk újrahasznosítható anyagra esett, amelyet az előadások befejeztével hasznosítani is fognak. A technológiával komoly összeget spóroltak meg.

Az Apple az iOS 11-re írt, kiterjesztett valóság (Augmented Reality, AR) alkalmazások fejlesztését támogató, júniusban bemutatott ARKit csomaggal és az új iPhone-okkal (8, 8 Plus és különösen az X) megteremtette az AR-technológia legfontosabb platformját.

Az új platformhoz kapcsolódik, hogy az almás cég, egész pontosan az általa pár éve felvásárolt és állítólag AR-befektetései és az ARKit mögött is álló Metaio startup nemrég kapott szabadalmi oltalmat egy, a 3D nyomtatás további fejlődését is befolyásoló megoldásra. A tervet 2013 harmadik negyedévében adták be az amerikai szabadalmi hivatalnak.

Lényege a két technológia, 3D nyomtatórendszer és AR-eszközök, konkrétan AR-szemüvegek összekapcsolása, ami egyben azt is jelenti, hogy az Apple „hivatalosan” beszáll a 3DP iparba.

Abból indultak ki, hogy a jelenlegi 3DP technológiákból hiányzik egy fontos alkalmazás: nem lehet velük közvetlenül nyomtatni meglévő tárgyakra, felületüket nem egészíthetjük ki újabb dolgokkal. Egyrészt azért nem, mert nem tudnánk betenni azokat a printerekbe, másrészt a nyomtatófej beállítása is problémás lehet, mert passzolnia kell az adott tárgyhoz. Egyelőre sem a techvilágból, sem művészi körökből nem álltak elő épkézláb javaslattal.

Az Apple szabadalmával megoldódik a probléma, akár több tárgy is nyomtatható az adott felületre vagy csak egy részére. A meglévő és a nyomtatott új közötti kiigazításokat előre definiálják, és magát a rendszert is leírják a szövegben.

A kivitelezésnél könnyen elképzelhető, hogy a printelt tárgy felületi textúráját bővíteni kell, amit értelemszerűen jobb és olcsóbb is lenne újabb nyomat nélkül megúszni.

Az Apple javaslata egy AR-kompatibilis rendszer, a nyomtatott valódi tárgyat vizuálisan tovább bővítő szemüveg. A bővítést (kiterjesztést) a tárgy és egy számítógéppel készített kép, bármely megjeleníthető adat (textúra, szöveg, rajz, videó stb. és ezek tetszőleges kombinációjának) összemosásával és az egész mélységi vizualizálásával érik el. Az adott tárgyon az AR segítségével jelenik meg az új információ, a felhasználó pedig félig átlátszó szemüvegen látja, de kamerával is felvehetjük, aztán bármilyen kijelzőn lejátszhatjuk.

A lehetőségek végtelennek tűnnek, az Apple-t ismerve viszont borítékolható, hogy a szabadalommal szinte csak a saját termékeiket áramvonalasítják, teszik még ergonomikusabbá. Képzeljük el, hogy így printelünk valamit a nyomtatott iPhone-tokra, vagy kedvenc mintánkat visszük rá a MacBook Prora stb.   

Egyelőre nem tudni, hogy az újdonság mikor kerül kereskedelmi forgalomba, hatása azonban máris borítékolható.

A holland multinacionális ING banki és pénzügyi szolgáltató nemrég megjelent tanulmányában (3D Printing: a threat to global trade) az utóbbi idők jövőprognózisai esetében szokatlanul messzire, közel 50 évvel tekintett előre 3D nyomtatás-ügyileg.

A szerzők következtetése: a jelenlegi számokból, trendekből stb. kiindulva 2060-ban a több mint 6 trillió dollár értékű terméket, a világkereskedelem 25 százalékát állítják elő a technológiával. Az Egyesült Államok importja hanyatlik, egyes országokkal, például Kínával, Mexikóval és Németországgal deficites lesz az amerikai kereskedés, ezzel szemben több munkahely teremtődik a helyi autógyártóknál és a printelt cuccok elérik az összes termelt javak 50 százalékát.

A 2060 egyébként visszafogott becslés, mert mindez már 2040-re megvalósulhat – áll a tanulmányban. Az ING alternatív szcenáriója alapján ugyanis öt év után a 3D nyomtatókba fektetett összegek megduplázódnak, a hagyományos gépek esetében viszont a harmadukra esnek vissza tíz év után, és ha ez az ütem folytatódik, 2040-re megvalósulhat az 50 százalék.

A szerzők több forrásra, például a Wohlers 2017-es beszámolójára, valamint szakértőkkel készített interjúkra alapozták előrejelzésüket, és lényegében jelenlegi trendeket extrapoláltak. A printerekbe fektetett összegek és a velük végzett termelés léptéke bizakodásra ad okot, tehát növekedésre, szélesebb körű gyártásra számíthatunk.

Például 3D nyomtatásra és a kapcsolódó szolgáltatásokra 2016-ban 6,6 milliárd dollárt, hagyományosabb gépekre (CNC-marás, fröccsöntés stb.) viszont ennek az ezerszeresét, kb. 6700 billiárdot költöttek világszerte. Csakhogy, míg a 3DP eszközökkel, szolgáltatásokkal stb. kapcsolatos befektetések átlagban éves 29 százalékkal növekedtek az elmúlt 5 évben, addig hagyományos gépeknél „mindössze” 9,7 százalék a növekedési ráta. E számok figyelembevételével jutottak el a meglepő, de esetükben „mainstream” következtetésig, hogy 2060-ban 3D nyomtatással legalább ugyanannyi terméket állít elő a világ, mint a hagyományosabb módszerekkel.

Kérdés persze, hogy meddig tart a 29 százalékos növekedés. Sokak szerint nem sokáig, mások még nagyobb üteműt várnak. Egyesek a technológia környezetbarát jellege miatt látnak benne diszruptív potenciált, a szkeptikusabbak viszont a segédanyagokban és az additív gyártáshoz szükséges szakképzettségben, a 3D tervezéshez nélkülözhetetlen – ma még – különleges szkillek beszerzésében látják a hátráltató tényezőket.

A tanulmány szerint hosszú távon nő a saját szükségleteik egy részét mesterségesintelligencia-megoldásokkal támogatott desktop gépükön előállító otthoni felhasználók száma. A fogyasztók túlnyomó többsége azonban nem válik prosumerré, hanem ezirányú igényeiket 3DP szolgáltató-irodák által elégítik majd ki, ami azt is jelenti, hogy nő a kereslet az utóbbiak iránt.

Ma és a közeljövőben is az orvosi és fogászati eszközök, a repülőgép-ipari, az autóipari és a fogyasztói termékek, különösen az utolsó három, számítanak a legnagyobb szakterületi befektetéseknek.

A fémekkel dolgozó Wilting sales igazgatója, Adwin Kannekens szerint hosszabb távon a cég bevételeinek 40-50 százaléka származhat 3DP-vel végzett munkából.  Eric Sas, a holland Ultimaker (amelynek gépeit Magyarországon a FreeDee Printing Solutions forgalmazza) vezérigazgatója a gyártóipar 5-10 százalékos 3DP piaci részesedését prognosztizálja a következő évtizedre.

Hollandia élen jár a 3D nyomtatótechnológiák tengerészeti, hajózási alkalmazásaiban, ami az ország történelmének és hagyományainak ismeretében aligha számít meglepetésnek.

A Rotterdam-székhelyű Damen Hajógyárak Csoport a világ első printelt, nikkel, alumínium és bronzötvözet (NAB) propellerén dolgozik. A speciális technológiát használó WAAMpeller projektet a hajózási nemzeti intézet, az NIIS támogatja.

Május óta a Királyi Haditengerészet anyag- és karbantartó részlege, az MKM Artec 3D szkennerekkel, Evaval és Space Spiderrel az ország tengeri alkalmatosságainak egy részét leszkenneli és azok alapján próbálják pontosan visszafejteni, hogy hogyan készültek, aztán a meghibásodott darabokat a szkenek alapján lehet majd szakszerűen kijavítani.

Miért van erre szükség?

Azért, mert sok esetben nem állnak rendelkezésükre tervrajzok vagy 3D-s CAD fájlok, amelyek segítségükre lennének meglévő rendszerek új alkatrészekkel történő kiegészítésében.

Különösen öregebb hajók esetében szükséges ez a megoldás. A helyreállítás mérések alapján is megy, de sajnos nem mindig. Arról nem is beszélve, hogy különböző mérőeszközök kellenek hozzá, és ez a tény szintén nehezíti tervrajzok CAD fájllá alakítását. Mindezeket figyelembe véve, a szkennelés és a tervezési folyamat visszafejtése nemcsak a legjobban működő, hanem egyben a legolcsóbb és legkevésbé munkaigényes megoldás is.

Egy-egy rész szkennelése után a fájlt az Artec Studio segítségével dolgozzák „tökéletes modellé.” A modellt SpaceClaim programmal „fejtik vissza” és teszik alkalmassá, hogy .stl fájllá vagy utasítássorrá alakítsák CNC marógép számára.

A 3D szkennelés hajóipari alkalmazásának hatékonyságát több esettanulmány is bizonyítja.

Az egyikben haditengerészek partraszállását végző jármű sziklák által megrongált futókerekét próbálták helyreállítani. Az egész helyett azonban elegendő volt csak a rongált részekkel foglalkozni, mert az Artec-szkenner sikeresen azonosította a szabad szemmel láthatatlan sérüléseket. A javítást az így generált .stl fájl alapján végezte el egy robothegesztő.

Egy másik esetben egy csónak sérült üléseit szkennelték le, de a gépeket történelmi jelentőségű hajók, például a szintén holland Zöld Sárkány javításánál is használták.

Az Artec 3D szkennereit Magyarországon a FreeDee Printing Solutions forgalmazza.

A világ legfejlettebb asztali 3D nyomtatója, a sztereolitográfiával (SLA) működő és például fogászberkekben nagyon népszerű Form 2 után a Formlabs nemrég mutatta be új gépet, a szelektív lézeres szinterezést (SLS) használó Fuse 1-et, amellyel egyben az anyagpalettát is bővítette, mert nylonból is printelhetünk vele. (Magyarországon mindkét nyomtatót a FreeDee Printing Solutions forgalmazza, a gépekkel és a megrendeléssel kapcsolatos információk itt olvashatók.)  

A somerville-i (Massachusetts állam) cég június 6-án, az MIT Médialaboratóriumában tartotta első konferenciáját, a Fuse 2017-et, amelyen a terület olyan szaktekintélyei is előadtak, mint például Skylar Tibbits vagy az MIT mellett a Formlabs sorait is erősítő Marcelo Coelho.

Az eseményre közel 14 négyzetméteres különleges szerkezettel, a nylonból és üvegszálakból álló 45 kiló tömegű Fuse Pavilonnal készültek, amelyben három személy tartózkodhat egyszerre. A részeket a Fuse 1 és a Form 2 gépeken nyomtatták. Először monumentális logóban gondolkoztak, majd a valamivel gyakorlatiasabb megoldás, a végül 4,57 méter széles és 2,59 méter magas pavilon mellett döntöttek. Magáról a szerkezetről is vitáztak, és a viták eredményeként az absztrakt formájú, rudakat és nagyobb paneleket elbíró, sima felületű, többszörösen görbülő szabálytalan struktúrára esett a választás. A Mobius szalagra írt egyenletből alakult ki a szemre is tetszetős egyedi megoldás. A méret miatt az anyag mellett olyan tényezőkön is el kellett gondolkozniuk, hogy hogyan „álljon meg a lábán” a szerkezet.    

„Az SLS technológia lehetőségeit tesztelve határoztuk el, hogy különleges találkozóhelyszínt, egy nagy pavilonszerkezetet építünk a konferenciára. A Fuse 1-gyel több mint száz egyedi építőmodult hoztunk létre tömegesen. Ezeket a modulokat négy nap alatt szereltük egybe” – nyilatkozta Amos Dudley, a Formlabs alkalmazástervező mérnöke.

A csatlakozási csomópontokhoz pehelykönnyű, de masszív termoplasztikus anyagot, Nylon 12-t használtak. Maguk a tervek Rhino, az összesen 144 csatlakozási pont modelljei Grashopper szoftverrel készültek. Ezeket az összekapcsoló elemeket egyetlen 36 órás nyomtatással hozták létre.

A Form 2-t 505 egyedi kampószerű szerkezet többnapos printelésére használták.

Dudley elmondta, hogy a tervezés és a nyomtatás volt a munka könnyebb, a különféle elemek összeszerelése pedig a bonyolultabb része. Három személy négy napig, napi hat órában dolgozott rajta.

A Formlabs szerint a pavilon bizonyítja, hogy technológiájuk belső terek tervezésére, bútorkészítésre, szobrászatra stb. szintén alkalmas.

„Ha a digitális gyártóeszközökkel, például a Fuse 1-gyel kombináljuk össze a holnap építészeti módszereit, semmi nem áll a tervező és bármilyen elképzelt forma kivitelezése útjában” – összegzett Dudley.