FREEDEE BLOG

A technológiai innováció élenjárói közé tatozó Dél-Korea, a katonaitól az orvosi alkalmazásokig, szinte az összes helyi iparba beintegrálja a 3D nyomtatást. Az ország tudomány, az ICT és jövőtervezés minisztériumai 41,2 milliárd wonnal (37 millió dollárral) támogatja a piac kialakulását – jelentették be vasárnap.

A befektetés célja katonai és fogyasztói javak remek minőségű additív technológiákkal történő előállítása. A pénz egy részét az egészségügyre költik, a tervek alapján műcsontokat, gyógyulást támogató eszközöket stb. készítenek 3D nyomtatással. A minisztérium bizakodik, hogy a növekvő piaci kereslet nemzetközi szinten is pozitív hatással lesz a versenyképességre.

„A gyártás világában a 3D nyomtatás az innováció kulcstechnológia. Az ipar paradigmáinak megváltoztatásával teremt új piacot. A gyorsan változó globális trendek megértéséhez nagyon fontos a minisztériumok együttműködése” – nyilatkozta az ICT minisztériumban dolgozó Kang Seong-joo.

A dél-koreai kormány a 3D nyomtatást nemrég azonosította a kialakuló technológiai szektorok egyikeként. A negyedik ipari forradalom meghatározó, az ország gazdaságát fellendítő részének tartják.

A kormány korábban is támogatta a technológiát, 2014-ben 2,3 millió dollárral segítette 2015-ben megnyílt 3D nyomtatás-központok alapítását. A program keretében helyet és – főként importált – gépeket biztosítanak (ingyen adnak bérbe) kis- és középvállalkozásoknak. A vállalakozások dolgozói 3D nyomtatással kapcsolatos oktatásban részesülnek, amely során elsősorban a printerek kezelését kell majd elsajátítaniuk. A kormány szerint a technológia csökkenti kisebb vállalkozások kutatásfejlesztésre, prototípuskészítésre stb. fordított kiadásait. A központokkal és a hardverrel párhuzamosan, nyomtatókhoz kapcsolódó szoftverek fejlesztését is támogatják.

Annak ellenére, hogy Dél-Koreában több 3DP cég (Carima, Rokit, HyVision) gyarapodik, fejlesztettek már okostelefonos 3D szkenneralkalmazást, terveztek meghökkentő printelt ruhákat, robotokat, intelligens csuklópántot, műfület, a Rokit ott építette a világ első hibrid bioprinterét, világpiaci előrelépéshez sok még a tennivaló.

A Dél-Koreai Tudomány és Technológia Intézetének (KAIST) 3DP Laboratóriuma az oktatás területén bizonyította be, hogy printelt segédeszközök, történelmi emlékművek és térképek nyomatai javítják a vakok és gyengén látók olvasáskészségét.

A nemzetközi piackutató és tanácsadó Markets and Markets cég becslése alapján évi 28,5 százalékos növekedést jelentő 2022-re 30,2 milliárd dolláros forgalmat érhet el a 3DP világpiac. A Hyundai Kutatóintézet tavalyi beszámolója szerint az ipar 4.0-ban (3DP, dolgok internete, felhőszámítás, automatizáció) Dél-Korea lemaradt a világ szűk élmezőnyétől.

A 37 milliós állami befektetés a helyi innováció fellendülésének egyik hajtóereje lesz. Az ország be szeretne kerülni a 3DP Kína, az Egyesült Államok és Európa egyes részei által képviselt szűk elitjébe. Mindezek mellett 2020-ig 10 millió dél-koreainak, köztük diákoknak és leendő vállalkozóknak tervezik megtanítani a 3D nyomtatást.

Bűnüldöző szervek, bíróságok, törvényszéki orvosok munkájában fontos a helyszínen talált tárgyak stb. pontos megfigyelése. A Torontói Egyetem két kutatójának friss tanulmánya bemutatja, hogy a vizsgálatnál használt megszokott eszközökkel, módszerekkel időnként megfeledkeznek fontos jelekről, rosszabbik esetben teljesen egyértelmű dolgokról.

Hagyományosan fényképek segítségével dokumentálják a tetthelyet, boncolást. Ma is a kamera az elsőszámú eszköz, pedig legyen akármilyen jó a képfelbontás, tűnjenek tökéletesnek a technikai paraméterek, 2D fotókról hiányoznak a csak a tárgyak térbeli kapcsolatával generált – sokszor kritikus jelentőségű – adatok. 3D szkennerrel könnyen generálhatók ilyenek. Manuálisan ugyan felbecsülhetők térbeli viszonyok, de ezek a becslések túl bizonytalanok bírósági döntésekhez, ítéletekhez.

A kutatók azonos feltételek mellett hasonlították össze a hagyományos és a 3D képalkotó technológiát. A repüléstől az ortopédiáig számos területet forradalmasító, tanulmányokhoz és kísérletekhez előszeretettel alkalmazott Artec Eva 3D szkennert használtak hozzá. Az Artec magas minőségű kézi 3D szkennerei egyébként épp most bővültek az Artec Leoval, amely ilyen jellegű terepmunkákhoz a beépített akkumulátornak, merevlemeznek és az azonnali visszajelzést biztosító érintőképernyőnek köszönhetően, a legkényelmesebb választás.

A torontói kísérlet élő alanyának különböző testrészeire (fej, nyak, karok, lábak stb.) 11 ideiglenes tetoválást helyeztek. Egyértelművé vált, hogy 3D szkenneléssel a törvényszéki orvoslásban a testi elváltozások miatt az áldozatról a személyazonosságon kívül is sok értékes információval szolgáló kiváló színminőség érhető el. Ezekkel a színekkel a fények is árnyaltabban értelmezhetők, a bőr színváltozásaiból kritikus információk nyerhetők ki a test állapotáról, a sebesülés mértékéről. Környezeti tényezőkkel kiegészítve, pontosabban megállapítható a tett-elkövetés időpontja is.

Az első két tesztnél a tesztalanynak el kellett feküdnie. Pisztolygolyó pályáját próbálták rekonstruálni. Az Artec Eva tökéletesen megoldotta a hagyományos fényképezéssel eleve kivitelezhetetlen feladatot, a mértani részletek ellentétes fényforrások mellett is valósághűen rekonstruálta. A színekben szintén remekelt.

A kutatók azt is tanulmányozták, hogy könnyen kivitelezhetők-e a módszerek, és mennyire hibáznak a készülékek. A szkenner minden területen jobban teljesített. A teljes fényképes dokumentáció 54 perc 30 másodpercig, Artec Eva 3D szkennelése 26 perc 1 másodpercig tartott. 

A tanulmány szerzői rácáfoltak arra az elterjedt nézetre is, mely szerint nehéz komplex és többszintű adatokkal dolgozni. Az Artec Eva által generált adatsorok információban gazdagok, könnyebben kezelhetők és időállóbbak is, mint a fotók. Törvényszéki orvosok egyszerűen megnyitják a képfájlokat, különféle szögekből tanulmányozhatják, több lehetőségük nyílik észrevenni fontos részleteket.

Ezzel a technológiával lényegében minden probléma elhárult tetthelyek élethű újraalkotása elől.  

A professzionális 3D szkennerek és szoftverek fejlesztésével és gyártásával foglalkozó Artec 3D bemutatta a legújabb és a világ jelenleg leggyorsabb kézi 3D szkennerét, az Artec Leot, amely másodpercenként 80 képkocka rögzítésével képes háromdimenzióban digitalizálni a környezetét. A gyártó tavaly tette elérhetővé az ipari sztenderdet állító Artec Studio 11 szoftver mesterséges intelligencia (AI) alapú ’Autopilot’ funkcióját, amely a nyers adatokból automatikusan állít össze magas minőségű 3D modelleket. Erre alapoztak az Artec Leo fejlesztésénél is, amely számítógépes összeköttetés nélkül önállóan gyűjti és dolgozza fel a látottakat, ezáltal külső helyszíni, nagypontosságú szkennelési feladatok megoldására a jelenleg elérhető legjobb választás.

Az Artec Leo kezelését különösen egyszerűvé és intuitívvá teszi, hogy érintőképernyőjén valós időben követhetjük, ahogy a kiszemelt tárgy digitális mása akár textúrával együtt összeáll. A beépített akkumulátor, ergonomikus kialakítás és vezetéknélküli működés eddig nehezen megközelíthető helyeken teszi lehetővé a professzionális, nagyfelbontású 3D szkennelést. Az Artec Leoval határozottan előrelépett a nonkontakt 3D szkennerek fejlesztése.

„Az Artec Leo az ipari 3D szkennelés legújabb hullámának megtestesítője” – mondta Artyom Yukhin, az Artec 3D ügyvezetője. „Intuitív, mobil, kezelése minimális tréninget igényel, miközben AI algoritmusokra támaszkodva nagy mennyiségű adathalmazokat tud automatikusan feldolgozni bármely külső vagy távoli helyszínen. A Leo újgenerációs megoldásai komoly áttörést jelentenek, amelyekre a jövőben is szeretnénk építeni ahogy bővítjük az okos 3D szkennereink körét. A cél, hogy a professzionális 3D szkennelés olyan egyszerű legyen a termékeinkkel, mintha csak egy videót rögzítenénk az okostelefonunkkal.”

Az Artec Leo nagy látószöggel és 80 fps sebességű 3D rekonstrukcióval teszi könnyen kivitelezhető feladattá akár nagyobb tárgyak, jelenetek digitalizálását is. Egyúttal a szkenner közelítésével a kritikus területek legapróbb részletei 0,1 mm-es 3D pontossággal rögzíthetők. Ennek köszönhetően az Artec Leo széles körben bevethető; a kisméretű alkatrészek, szerszámbetétek visszamodellezésétől bűnügyi helyszínek pontos dokumentálásához is megfelelő választás lehet.

A beépített, egyedülálló NVIDIA® Jetson™ AI szuperszámítógépnek hála az Artec Leo a jelenleg elérhető legokosabb és -gyorsabb 3D szkenner a piacon. A hardver része egy 9 szabadsági fokú (degrees of freedom, DOF) inerciális rendszer (gyorsulásmérő, giroszkóp és iránytű), amely pontos információkkal szolgál az eszköz pozíciójáról és környezetéről. A szkenner így képes különbséget tenni a célobjektum, az azt tartó felület vagy mögöttes fal között, ezzel automatikusan törölve a nem kívánatos adatokat.

„Az Artec 3D csapatával végzett fejlesztésünknek hála lehetségessé vált a valós idejű 3D digitalizálás, modellezés és vizualizáció egy professzionális kézi 3D szkenner fedélzetén” – meséli Lazaar Louis, VR/AR termékmenedzser, NVIDIA. „Ez az innováció olyan iparágakban jelenthet versenyelőnyt, mint az ipari formatervezés, gyártás, minőségügy, egészségügy, oktatás, animáció és számítógépes grafikák.”

Hasznot húzva egy élvonalbeli, szabadalmazott, 2 az 1-ben optikai rendszerből, amely egy 3D és egy színes fényképezőgép összeolvadása, az Artec Leo példátlan textúra leképezésre képes 2,3 megapixeles felbontással. A geometria nagyfelbontású rögzítését egyedülálló VCSEL fényforrás segíti, amellyel a legtöbb szkennerrel szemben akár nagyon világos, napfényes környezetben is biztonsággal lehet 3D szkennelni. A vakurendszer szintén úgy lett kialakítva, hogy a fényviszonyokhoz lehessen igazítani, amely segítségével a felhasználó 3D HDR-ben is rögzíthet, ezzel könnyebbé téve a terepmunkát és a fekete vagy fényes felületek szkennelését is.

A szkennelési folyamat és a modell összeállása végig élőben követhető a szkenner kijelzőjén, de streamelésre is van lehetőség más eszköz képernyőjére. A beépített SSD meghajtó 256 Gb adat tárolására képes, amely kapacitás microSD kártyákkal bővíthető. A szkennelt állományok pedig a munka végén akár WiFin, Etherneten vagy felhőkapcsolaton keresztül is megoszthatók.

A FreeDee Printing Solutions az Artec 3D szkennerek hivatalos hazai forgalmazója, immár több évnyi gyakorlati tapasztalattal segít a nonkontakt 3D szkennerek közötti eligazodásban. Az Artec Leo pontos technikai specifikációi letölthetők a vállalat weboldaláról.

Andrew Finkle, a Structur3d Printing főmérnöke és kutatócsoportja felhasználók anyagokkal végzett kísérleteinek tág teret és időt adó terméket akartak fejleszteni, és megalkották a Discov3ry extrúdert. Az Ultimakerre kitalált, de szinte bármilyen géppel kompatibilis, előre integrálható eszközzel hagyományos műanyag-szálak mellett elsősorban puha anyagok, szilikon, agyag, nutella, csoki stb. nyomtatható. Mivel a „tölténytár” teljesen zárt rendszer, jelentősen csökken a fertőzés kockázata.

A könnyen kezelhető új extrúder egyértelműen bővíti a printer lehetőségeit.

A szilikon-olvasztás prototípuskészítésnél, teszteknél és kisszériás gyártásnál különösen előnyös. Hagyományosan csak a (futószalag-termelés kivételével) jóval drágább fröccsöntéssel hozhatók létre szilikon-részek, 3D nyomtatással elszórtan próbálkoznak (például ortopéd lábbelikhez), úgyhogy minél több az ilyen kísérlet, annál közelebbi az áttörés.

Szilikonnál is izgalmasabb és kétséget kizáróan látványosabb a csokinyomtatás, amiben persze semmi új nincs, sokan nyomtattak már csokoládét, sőt, gépet is fejlesztettek erre a célra. Japánok Valentin-napra, a Nestlé megbízásából KitKat szobrokat, belga remekeket, nutellából különlegességet, csokiszelfit, csokiportrét és így tovább. Csokiopciós multifunkcionális és kajagépet (Foodini stb.), de csak csokoládényomtatót is építettek már makerek, startupok, nagyvállalatok.

Semmi különös, de mindig figyelemfelkeltő, eseményszámba megy. Klasszikus sci-fi a kései 2010-es évek valóságában.

Az Ultimaker nyomtatókat nem édességre találták ki, és az sem biztos, hogy ezek a nassolnivalók finomak. Nutellával és a Hershey Chipitsével mindenesetre próbálkoztak már. Csokival közismerten nehéz dolgozni, de hosszas előtanulmányok és tesztek után sikerrel jártak.

Eldöntötték, hogy 50-50 százalékban fehér, illetve hagyományos csokoládé chipst használnak. A fehér csoki által növelt zsírtartalom gördülékenyebbé tette a „patron” működését. A csokikat másfél percre mikrohullámú sütőbe tették, az így kapott cseppfolyós anyagot pedig a Dicov3ry Complete-be. Kiderült, hogy a megolvasztott csokoládéval a vártnál tovább kell dolgozni, de megoldották.

A végeredmény, egy egyszerű csillagforma jól sikerült, Finkle elégedett volt vele is és az Ultimakerrel is.

Ezt követően a cseppfolyós anyag folyását és a keményedést optimalizáló lehetőséget keresték, és egy hőmérő segítségével rá is jöttek, hogy a fehér csoki mennyiségének csökkentésével jobb lehet az egész. A keményedésre lehűtött vagy egyenesen fagyasztott segédeszközöket találtak ki.

A kutatók más ehető anyagokkal, például mogyoróvajjal, sajtszósszal és pillecukorral is kísérleteztek. Ezek az élelmiszerek viszont nem keményedtek meg nyomtatás után, úgyhogy valamit kellett velük kezdeni.

Kezdtek: kekszre és palacsintára nyomtatták őket. A Csillagok háborúja logóját is megédesítették – cukormázzal.

Az Ultimaker és a Discov3ry Complete összekombinálása, a szilikon- és a csokoládé/édességnyomtatás üzleti és otthoni alkalmazásokat egyaránt előrevetít.

A 2000-es évek eleje óta a ráolvasztásos eljárás (fused deposit modeling, FDM) a világ legnépszerűbb 3D nyomtatótechnológiája. Egy árulkodó szám: 2003-ban a Stratasys közel ugyanannyi FDM 3D printert értékesített, mint az összes többi eladott additív gyártógép volt együtt.

A technológia, akárcsak az egész 3D nyomtatás történetében 2007 jelentette a fordulópontot. Ebben az évben vált ugyanis szélesebb körben ismertté az angol Bath Egyetem tanára, Adrian Bowyer által 2005-ben alapított FDM-alapú nyílt forrású RepRap projekt. Különös egybeesés, hogy nagyjából ekkor jártak le az FDM kitalálásakor oltalmat nyert – a Stratasys nevével fémjelzett – szabadalmak. Újabb árulkodó szám: a 3DP konzultációs, technika-, trend- és piacelemző cég, a Wohlers Associates adatai alapján 2007-ben 66 darab 5 ezer dollár alatti, azaz a termékkategóriában olcsónak számító FDM klónt adtak el. Ugorjunk előre az időben, és egy 2015-ös Wohlers beszámolóból megtudjuk, hogy 2014-ben 139584-et értékesítettek. Még egy szám, szintén 2014-ből: 12850 ipari, azaz 5 ezer dollár feletti 3D nyomtató került eladásra.

A Wohlers szerint két személynek, Bowyer mellett a Stratasys társalapító Scott Crumpnak köszönhető az FDM népszerűsége. Crump nemcsak a 3D nyomtatás egyik vezető cége születésénél bábáskodott, hanem ő maga találta fel az FDM technológiát is, amelyet 1989-ben szabadalmaztatott. A másik társalapító a felesége, Lisa volt.

Az 1980-as évek végi és az 1990-es évek elején végzett úttörő munkájával rengeteget tett azért, hogy az FDM kereskedelmi forgalomban is meghonosodjon, nélküle másként alakulhatott volna a 3DP története, más lenne ma a szakterület. Az ABS műanyag nyomtatószál, több szoftver és más újítások szintén az ő nevéhez fűződnek. Az Stratasys gépek első, 1991-es értékesítése után eltelt bő negyedszázadon maga Crump is meglepődött, mert akkoriban nem gondolta, hogy ilyen népszerű lesz a technológia, az elmúlt tíz esztendő sikertörténetére pedig előrejelezhetetlen volt.

A sors fintora, hogy Bowyer és a RepRap a fejlődést hátráltató szabadalmak elleni open source 3D nyomtatók, nyomtatás és szabad szoftver licencek jelképei. E szabadalmak közül pedig több fűződött az 1994-ben tőzsdére is bevezetett Stratasys nevéhez. Olcsó és saját komponenseik egy részének nyomtatására képes RepRap printereikkel demokratizálódott, szélesebb rétegek számára vált elérhetővé a technológia, az évek során tevékenységük közvetlen és közvetett hatására alapítottak világszerte többszáz, egyes források szerint legalább ezer 3D nyomtatókat fejlesztő, értékesítő startupot.

A szabadalmak lejártának következményeit és a RepRap forradalmát szintén kevesen láthatták előre.

Külön érdekesség, hogy az FDM sikerét két ennyire ellentétes üzleti modellen nyugvó, teljesen más filozófiájú cég alapozta meg. Az FDM gépek Magyarországon is ismertek, meghatározó hazai forgalmazójuk a FreeDee.

2017-et a fémnyomtatás éveként harangozták be, és az állítás ugyan vitatható, a technológia látványosan gyors fejlődése és a hozzá kapcsolódó alkalmazások számának megugrása viszont kétségtelen tény. A gyártók új lehetőségeket, teljesen strukturált részek kisszériás, kárba vesző anyagmennyiséget drasztikusan csökkentő technikacsaládot látnak benne. (Magyarországon a FreeDee Printing Solutions is nyújt fémalkatrész- és implantátum nyomtatószolgáltatásokat.)   

A dinamikus mozgásokat szemlélteti, hogy az utóbbi napokban két egymástól független új eljárást jelentettek be. Mindkettő megváltoztathatja a technológiát.

Az amerikai Lawrence Livermore Nemzeti Laboratóriumban (LLNL) a Worchester Műszaki Intézet kutatóival közösen kikísérletezett, félig szilárd fém anyagon alapuló közvetlen fémírással (Direct Metal Writing, DMW) meghaladhatók a poralapú fémnyomtató technikák, mint a szelektív lézeres olvasztás (SLM) korlátai.

A speciális, bizmut-ón keverék fémet eleve úgy tervezték, hogy mozdulatlan állapotban szilárd legyen, nyomás hatására viszont folyadékhoz hasonlóan, egyenletesen áramoljon. Egy fémrudat addig melegítenek hozzá, amíg félszilárd állapotba nem kerül. Ekkor extrudálják fúvókán keresztül. Így lehetséges nyomtatni, utána viszont megint szilárd lesz, és kihűlés közben megkeményedik. Kevesebb oxid kerül bele, kevesebb utólagos nyomás éri a megszilárdult anyagot. A speciális matéria alacsony olvadáspontja miatt működik jól, amelyhez azonban nagyon pontosan kell kontrollálni a hőmérsékletet, különben nem áramlik át olyan egyenletesen a fúvókán.

Az eljárás távolról sem tökéletes még, a kutatóknak több problémát, például „iparbarát” anyagok, mint az alumínium és a titán nagyfelbontású részekhez való használatát kell megoldaniuk. A folytatásban alumíniumkeverékkel próbálkoznak, és ha sikerrel járnak, a DMW-t sok iparágban (repülőgép-ipar, közlekedés stb.) alkalmazhatják majd. A hatékony anyagfelhasználás melletti nagy előnye, hogy feleslegessé teszi a kötelező és időigényes hitelesítési és elemző folyamatokat.

Az additív gyártótechnológiai kutatásokban komoly szerepet játszó észak-angliai Sheffield Egyetem kutatói „diódaterület-olvasztás” (Diode Area Melting, DAM) néven szintén alternatív fémnyomtató módszert mutattak be. Ők is a jelen fémolvasztó technikák korlátaiból, anyag- és energiaköltségből, gyártási ütemből indultak ki.

A korlátok elsőszámú okát abban látják, hogy a mostani SLM gépek egyetlen lézerrel dolgoznak. A sheffieldi csoport a nyomtatóterületen való mozgás közben, pozíció alapján történő be- és kikapcsolásra programozott több lézerdiódát javasol. A szükséges hőt és energiát egy darab, mindössze 2,63 wattot termelő dióda nem tudja előállítani, együttműködő diódákból álló teljes rúd viszont igen. Demonstrálták is: az új módszerrel rozsdamentes acélötvözet-por 99,7 százalékát megolvasztották. Bebizonyosodott a korábban elképzelhetetlen: kevés energiát termelő diódák is használhatók SLM-re.

Mindkét módszer ígéretesnek tűnik, kérdés persze, hogy mikorra válnak kísérleti eljárásból mindennapos megoldássá.

Az autógyártás a 3D nyomtatás egyik leglátványosabb ipari alkalmazási területe. Az érintett cégek felismerték és növekvő mértékben alkalmazzák is prototípuskészítésen ma már jócskán túlmutató technológiát. Más gyártókhoz hasonlóan, a BMW is igyekszik kihasználni a benne rejlő lehetőségeket.

A német nagyvállalat és az additív gyártás románca nem újkeletű – az autógyártó bő negyedszázada nemcsak használja, propagálja, hanem együttműködésekkel és 3DP cégekbe történt befektetésekkel is előremozdítja a technológia fejlődését. Február elején a Google és a Lowe’s társaságában jelentették be, hogy a három vállalat 45 millió dollárral segíti az asztali 3D fémprintert fejlesztő burlingtoni (Massachusetts állam) Desktop Metal startupot. Egy másik példa: a 2016-os paraolimpiai játékokon az amerikai csapatot támogatták kerekes székekkel, amelyekhez 3D szkennelést és nyomtatást is használtak.

2015 végén egy, már nem is 3, hanem 4D nyomtatással készülő környezetbarát önvezető konceptautó tervét mutatták be alakváltó lökhárítókkal, kibővített valóságos (AR) szélvédőkkel és hasonló okos technológiákkal. A saját Élő geometria eljárással kialakított kocsibelső úgy néz ki, mintha nyomtatott 3D szobor lenne műszerfallal, ülésekkel és más részekkel. A vezetővel kommunikáló, alakváltásra is képes „szobor” 800 mozgó háromszögből áll. A technika 4D nyomtatás, az önemlékező okos anyagok és ígéretes alkalmazásaik – puha robotika, biomimetikus készülékek – világa. A rendszerhez használt új anyagok és különleges szenzorok javítanak a vezetői élmény összes lehetséges aspektusán.

A BMW tovább bővíti technológiáit, a napokban ugyanis bejelentette, hogy a tervezési folyamatot 3DP és a szintén nagy hype utáni virtuális valóság (VR) technológiák összekombinálásával szándékszik áramvonalasítani és olcsóbbá tenni.

A bejelentés csak első hallásra meglepő, mert az elmúlt években több ponton találkozott 3DP és VR, egymás mellett fejlődnek, egyre szélesebb réteg számára válnak elérhetővé. Hagyományos módszerrel a BMW-nek minden egyes részhez egy vagy több prototípust kellene készítenie. 3D nyomtatással leegyszerűsödött a folyamat, a virtuális valóság hozzáadásával pedig még egyszerűbb és gyorsabb lesz.

A BMW az Unreal Engine-nel közösen dolgozik járművekbe integrált különféle felületek újraalkotását biztosító VR programon. Virtuális képeket vetítenek a nyomtatott részekre, hogy pontosan lássák, miként mutat az autóba épített végső változat. A technológia segítségével a tervezők időben észreveszik a hibákat, és lehetőségükben áll a korrigálás, új virtuális terv kidolgozása és alkalmazása. Az integrációval ötletek egyszerűbben alakíthatók tervekké, könnyebb különböző csapatok irányítása és koordinálása, ráadásul az alkalmazottak is jobban átélik a munkát. A VR felhasználóbarátabbá teszi a tervezést.

A BMW elmondta még, hogy a két technológia együttes használata a cégen belüli részlegek közötti kommunikáció hatékonyságát is növelné.

Az additív gyártás (AM) jelenének egyik kulcstrendje, hogy korábban kívülálló nagy cégek kezdenek el foglalkozni a technológiával, majd szakterületi szolgáltatásokat nyújtanak. Hasonló jelentőségű tendencia a 3D fémnyomtatás és a hozzá kapcsolódó ipari alkalmazások 2017-es „robbanása.”

Egyik legmarkánsabb példa a General Electric, amely GE Additive néven új üzletágat nyitott: „házon belüli” megoldásaira alapozva gépek és anyagok mellett gyártással, technikákkal stb. kapcsolatos, kifejezetten gyakorlati tanácsadást szintén kínál.

A Caterpillar szintén érintett már a 3D nyomtatásban, az innováció következő fázisát, a hardvert az intelligenciával additív megoldásokkal integráló „okos acél korát” látja benne. A cég új létesítménye, a mossville-i (Illinois állam) Additive Manufacturing Factory rendeltetése ezen elvek érvényesítése mellett a gyártás rugalmasabbá tétele.

Állami oldalról, az Egyesült Államok – ipari szereplőkre mindig nagy hatást gyakorló, sok esetben partneri együttműködés keretében fejlesztő – hadiipari komplexuma a 3D fémnyomtatás egyik legnagyobb felhasználója, igen komoly költségvetési támogatással. A talán legdinamikusabb szektor egészségügyben szintén nagyléptékű fejlődés tapasztalható, de napjaink és a közeljövő tényleges forradalma a gyártóiparban történik.

A GE és a Caterpillar csak két példa a vállalati világból, és mindkettő jól szemlélteti, hogy a legnagyobb gyártók megkezdték a versenyfutást, egyre többen nyitnak vagy szándékoznak mihamarább nyitni AM-üzemet. Felismerték, hogy a technológiával nagyobb a tervezői szabadság, hagyományos eljárásokkal megvalósíthatatlan dolgok készíthetők vele, és csökkenthető az alkatrészek száma. Ezek a jelenségek multifunkcionális és több rendszert, alrendszert alkotó részek egyetlen folyamatban kivitelezett nyomtatását eredményezhetik a közeli jövőben. Többféle funkció szimultán megvalósításán azt értsük, hogy a rész szerkezeti, hőtani, elektromos és valósidejű visszajelzéseket ad.

 „A költségek is jelentősen redukálhatók, ha 15-20 darab egyetlen komponensként nyomtatható. Csak egy résszel a gyártó felszámolhatja a további 19 esetében nélkülözhetetlen raktárt, további felülvizsgálatokat és összeszereléseket” – írja a 3DP következő 5 évét elemző cikkében Mark Norfolk, az ultrahangos additív gyártótechnológiát (UAM) kitaláló, fémnyomtatás szolgáltatásokat kínáló Fabrisonic elnöke.

Az UAM egyike a több (2, 3, 4) különféle funkciót egyetlen nyomatban kombináló megoldásoknak, a részekben például beágyazott elektronikát és egészségfigyelő rendszert egy szerkezetileg nagyon erős kompozitanyagban kombinálnak össze. Az integrációval kisebb és hatékonyabb szerkezetek fejleszthetők. Mivel az alrendszerek közötti interfészek felszámolásával megbízhatóbb az új nyomat, biztonsági és biztonságossági szempontból szintén fontos előrelépést figyelhetünk meg a következő hónapokban, években.

A rendkívül kedvező földrajzi fekvésű Szingapúr a világ egyik legdinamikusabban fejlődő gazdasága, komoly állami segítségnek, magántőkének és az innovációt maximálisan támogató adózási feltételeknek köszönhetően infokom nagyhatalom és csomópont, befektetői és startup paradicsom. A fejlődés nagyon tudatosan előkészítve, nem máról holnapra megy végbe. Szingapúr kb. 1965 óta fontos tényező gyártásban és technológiai fejlesztésekben.   

A 3D nyomtatás a városállam közel- és hosszútávú információs társadalom stratégiájának egyaránt része. A Nanyang Műszaki Egyetemen (NTU) például állami 3D Nyomtatásközpont működik, a városban neves nemzetközi konferenciákat és versenyeket szerveznek, gőzerővel pörög a maker-kultúra. Talán kevésbé látványos printelt épületekkel, de a szakterület jelenében a Távol-Keleten Szingapúr tölti be azt a szerepet, mint a Közép-Keleten Dubai.

A szingapúri lehetőségek az additív gyártás USA-székhelyű multinacionális nagyágyúinak egyike, az 1890-ben a Missouri állambeli St. Louisban alapított, helyi gyártóból a globális technológiai megoldások egyik meghatározó tényezőjévé vált Emerson figyelmét is felkeltették, és a városállam nyugati részén lévő Clementiben új 3DP központot alapított. A megnyitóra a múlt hét elején került sor. A létesítmény az elmúlt 5 év során az Ázsia-Csendes-óceán térségbe több mint 80 millió dollárt fektető Emerson második fejlesztési világcsomópontja. A multinacionális nagyvállalat befektetései nem véletlenek: eladásai kb. 22 százaléka ebben a világrégióban generálódik.

A központtal a cég három éve indult 3D nyomtatásprogramját kívánja erősíteni: egyedi és alkalmazás-specifikus megoldásokon, alkatrészeken és termékeken fognak dolgozni. Elsősorban erőműveknek, finomító üzemeknek, precíziós tervezésnek és a légjármű-iparnak dolgoznak majd be.

A startpisztolyt a marshalltowni (Iowa állam) Additív Gyártótechnológiai Központ megnyitásakor sütötték el. A két központ a jövőben összehangolja k+f tevékenységét. A mostani megnyitón David Far CEO dicsérte Szingapúr gyártóiparát, üzleti klímáját, remek közlekedését, munkaerejét és egyetemeit. Kitért a szellemi jogok markáns védelmére is, ami szintén pozitív szerepet játszik cége helyi befektetéseiben és egyre fontosabb technológiai tevékenységében.

„Az additív gyártás hosszú utat járt be az eredetileg prototípuskészítésre használt technológiától” – jelentette ki a Wohlers Associates konzultációs csoport egyik friss tanulmányára hivatkozó Koh Poh kereskedelmi és ipari miniszter: az iparág ma már 5.1 milliárd dolláros világpiac. Ennek megfelelően Szingapúr Jövő Gazdaság Bizottsága a növekedés egyik főcsapásaként azonosította.

A központ alapítása mellett az Emerson ötéves kutatási együttműködési megállapodást kötött az egyik legelismertebb helyi egyetemmel, a Nanyanggal. A felsőoktatási intézmény posztgraduális diákjainak lehetőségében áll majd, hogy az Emerson-központban szerezzenek gyakorlati 3DP ismereteket.

A létesítménybe beruházott összegről egyelőre nincs információ.

Két éve jelent meg a 3D nyomtatáskor keletkező potenciálisan káros részecskék szétterjedését megakadályozó, printerekre szerelhető 3DPrintClean doboz. Egyfajta zárt kerítésként védi a gépet, de tevékenysége nem merül ki ennyiben, hanem printelés közben a levegőt is szűri, amivel javít a nyomat minőségén. A Kickstarter-kampány ugyan nem vált de, de James Nordstrom fejlesztőt nem tántorította el céljától, és piacra vitte jótékony szerkezetét. A 3DPrintClean sikeresnek bizonyult, többszázat eladott belőle, majd belevágott az újabb, Model 2 változatba. Most pedig már itt a Model 3 is.

Körbekerített 3D nyomtatók különösen otthoni felhasználók körében népszerűek, de érthető okok miatt más terekben (iroda, oktatási intézmény, műhely, gyár stb.) is kedvelik a megoldást. Ezek a készülékek azonban a pozitív visszajelzések ellenére sem terjedtek még el.

A céggel azonos nevű 3DPrintCleannel ellentétben nem sokkal azt megelőzően, 2015 januárjában egy másik, a BuzzBox a Kickstarteren is sikeres volt.

„Cégem 3D nyomtatókhoz fejleszt az ultrafinom részecskék szűrésével az otthoni és az irodai nyomtatást még biztonságosabbá tevő kerítésdobozt. A szerkezet a görbületek, bodorodások és repedések csökkentésével javít a nyomaton is” – nyilatkozta még 2015-ben Nordstrom.

A rendszer két 120 milliméteres centrifugális ventillátoron alapul, azok irányítják a kétlépéses szűrést. A zárt területen a levegő a ventillátorokon keresztül szívódik fel, és egy aktivált szénszűrőn megy keresztül. A második lépés „főszereplője” az úgynevezett „ultrafinom részecskéket” megtisztító, eltávolító HEPA szűrő. A 3DPrintClean ezzel a két lépéssel biztosítja a nyomtatóból kijövő levegő tisztaságát.

A szerkezetet úgy és olyan méretben dolgozták ki, hogy a legtöbb desktop 3D nyomtatóval, köztük Delta-típusú gépekkel is lehessen használni.

A cég stabil vásárlókört épített ki két év alatt: ügyfelei közé iskolák, egyetemek, könyvtárak és más intézmények mellett kormányzati ügynökségek (Szövetségi Légi Hivatal), ipari (John Deere) és fogyasztói elektronikai (Samsung) nagyvállalatok is tartoznak. Nordstorm és csapata a kliensekre reagálva, megjegyzéseik és észrevételeik figyelembe vételével dolgozta ki a rendszer második és harmadik változatát.

A Model 3 elmondásuk alapján ideális megoldás az oktatásban, közkönyvtárakban, a vállalati és a kormányzati világban. A szűrő sokkal szélesebb és élettartama is jelentősen meghosszabbodott. A Model 2-é 90, a 3-é 365 napig bírja.

A rendszer újabb funkciókkal bővült: belső hőmérsékletet, nedvességet, hőmérsékletet monitorozó érintőképernyővel, PLA nyomtatószálat nedvességtől megszabadító cellával és patronnal, beépített wifivel, stúdióvilágítással, USB-kapcsolattal. Beépítettek a printer túlzott felmelegedése esetén a gépet leállító, valamint porokkal működő automatikus tűzblokkoló funkciót is. Utóbbival azokra a nagyon valószínűtlen esetekre gondoltak, amikor a gép kigyullad.

Elődjeihez hasonlóan, az új változat kidolgozásánál is a maximális biztonság volt az elsőszámú szempont. Akárcsak a korábbiak, a Model 3 is két méretben jelenik meg: a 2395 dolláros Model 660 800x950x810, a 2695 dolláros 870 1020x950x1020 milliméter.