FREEDEE BLOG

Az additív és a szubsztraktív megoldások hibrid gyártás néven ismert keverékét elsősorban professzionális felhasználók alkalmazzák munkájuk során. Kutatások viszont kimutatták, hogy a technológiát szép lassan a desktop világban, különösen az oktatásban és a „csináld magad” (DIY) jellegű hobbitevékenységekhez is használják, és mezőgazdasági vidékekre is el szeretnék juttatni.

Az egyébként nem teljesen új alapötlet a következő: az additív eljárás különféle funkciókra, de nem mindenre tökéletes, és az utóbbi esetekben jobb, ha kiegészíti, és nem helyettesíti a hagyományos, szubsztraktív módszert. A kombináció mindkét technológia számára tökéletes.

Hibrid gyártással több cég próbálkozik ipari megrendelőknek a DMG Mori és a BeAM kínál megoldásokat, egyes vállalatok viszont kifejezetten desktop közegre fejlesztenek.

A Davisi Kaliforniai Egyetem (UCDavis) hobbisták, végfelhasználók és diákok által látogatott nyári program keretében foglalkozott a Fab Labok fejlődéséhez és a felsőoktatási intézményekben szaporodó makerterekhez is kapcsolódó témával.

A UCDavis Moduláris Hibrid Desktop Gépe Linkbot moduláris robotdesignt használ. A koncepciót az egyetemen alapított Barobo dolgozta ki, és ők fejlesztették kifejezetten oktatási célra a moduláris robot-alkatrészeket. A saját részeinek nyomtatására képes kisméretű gép ezek az alkatrészek miatt egyrészt remek desktop használatra és eleve felhasználóbarát, másrészt kevés energiát fogyaszt.

A Michigani Állami Egyetem (MSU) kutatói speciális technikát dolgoztak ki különféle ujjlenyomat-szkennereket, köztük nagyon jó minőségűeket is sikeresen megtévesztő kesztyűk nyomtatásához. Mindegyik kesztyű a valódi bőrt, így az ujjlenyomat pontos textúráját és geometriáját is utánzó saját fejlesztésű anyagokból készül.

A kutatók szándéka nyilvánvalóan nem egy újabb okostelefonos alkalmazás, hanem az ujjlenyomat-szkennerek lehető legprecízebb tesztelése. A mostani szkennerek jelentős része még mindig az ujjlenyomat 2D-s képeivel dolgozik az emberi ujjakat jobban megjelenítő, de például hosszú ideig ugyanazt az ujjtartást igénylő, így nehezebben kivitelezhető 3D helyett. Az ujjhegyek nem-emberi 3D utánzata szintén opció, a kutatók ezért döntöttek a kesztyű mellett.

A kesztyű használatáról egyelőre felesleges lenne jóslatokba bocsátkozni, de borítékolható, hogy bővül vele az ellentmondásos rendeltetésű 3DP-alkalmazások köre. Viszont annyira drága, hogy legtöbbünknek, így a bűnözők nagy részének is elérhetetlen. A pontos nyomtatáshoz – a speciális anyag mellett – például a Stratasys 250 ezer dolláros Objet350 Connex 3D printere kell. A kutatók ezerdolláros nyomtatóval is próbálkoztak – eredménytelenül. Bíznak benne, hogy fejlesztésük biztonságtechnológiai alkalmazásokban hasznosul.

A Future Market Insights piackutató cég friss tanulmányt tett közzé a 3D nyomtatással készült orvosi eszközök iparáról, piacáról és lehetőségeiről. A tanulmány a jövőbe tekint, a terület 2016 és 2026 között várható fejlődését vizsgálja.

A szerzők technológiahasználat alapján különböztetnek meg hat szegmenst: sztereolitográfia (SLA), szelektív lézeres szinterezés (SLS), digitális fényfeldolgozás (DLP), ráolvasztásos (FDM), polyjet/tintasugaras eljárás, elektronsugaras olvasztás (EBM).

Az orvosi szektorban 2015-ben az SLS generálta a legtöbb bevételt, 2026-ra pedig 230 millió dollárra, évi 15,3 százalékos átlagos éves növekedésre számítanak. A vizsgált időszakban a legjelentősebb mértékű növekedés a polyjet technológiától várható.

A tanulmány kitér a nyomtatóanyagokra is – műgyantára, műanyagokra és egyes fémekre. A legnagyobb bevételt a műanyagok generálják: évi 17,2 százalékos átlagnövekedés mellett 984,7 millió dollárt (2026-ig).

Az ortopédiai implantátumok a legfontosabb alkalmazások (63 millió dollár, 19,9 százalék évi átlagnövekedés), legnagyobb igény pedig kórházi végfelhasználóknál mutatkozik, megelőzve az ambuláns sebészeti és diagnosztikai központokat.

A 3D bioprintinghez hasonlóan a 2015-ös 105 millió dollár bevétellel az orvosi eszközök piacán is Észak-Amerika a főszereplő. Észak-Amerikában és kisebb mértékben az Ázsia és Csendes óceán térségben, valamint Nyugat- (18,5 %) és Kelet-Európában (15,6 %) is növekedés várható.

Cégeket illetően, az iparág óriási maradnak a főszereplők: 3D Systems, Inc., Stratasys Ltd., Arcam AB, FabRx Ltd., EOS GmbH Electro Optical Systems, EnvisionTEC.

Összességében 2016-ra 279,6 millió dollár bevétellel számolnak, 2026-ig pedig 17,5 százalékos évi átlagnövekedést prognosztizálnak.

A 3D Printing Industry szerint a nagyáruházak karácsonyi hirdetései közül a Sainsbury’s stop-motion animációstechnikával (képkockánként beállított és rögzített, később mozgóképpé összedolgozott eljárással) és 3D nyomtatással készült videója a legjobb.

A hirdetés főszereplője Dave, játékgyárban dolgozó apa. Az ő és a többiek dinamikus arckifejezései 3D nyomtatás nélkül kivitelezhetetlenek lennének. A Passion Animation Studios összesen 800 különféle arckifejezést készített Dave-nek, azokat nyomtatták ki teljes színskálában (full-color).

A 3D nyomtatás zenei, turisztikai és karácsonyi videókban való alkalmazása egyértelműen jelzi, hogy ideális médium a hirdetésipar számára, rengeteg benne a kreatív potenciál, és a jövőben még több hasonló reklámot látunk majd.

Lassan nem telik el hét, hogy az orosz hadsereg ne jelentene be valamilyen új 3DP alkalmazást, legyen szó drónról, tankról, fegyverekről. Ha a fejlesztések ebben a tempóban folytatódnak, a 3DP komoly szerepet játszhat a katonák fegyver- és lőszerellátásában.

Az ipari és fogyasztói 3D nyomtatás oroszországi helyzetéről nincs sok információ, és valószínű, hogy a hadiipar a technológia legfőbb helyi alkalmazási terepe.

A legendás Kalasnyikov februárban jelentette be, hogy tervezett új gépkarabélya egyes részeit 3D fémnyomtatással fogják elkészíteni.

Legutóbb nyomtatott lövegeket teszteltek sikeresen, azaz újfajta lőszerekkel növelhetik az ország katonai arzenálját.

A Távlati Kutatások Orosz Alapítványa számolt be a sikeres tesztekről: a printelt golyók több szempontból is ugyanolyan eredményt értek el, mint a hagyományos módszerrel előállítottak.

Az alapítvány beszámolója szerint lézeres szinterező technológiát és fémport használtak a fejlesztéshez. Rétegről rétegre haladva dolgozták ki a lövedékeket. Kisméretű fémalkatrészek gyártására ugyan nem a 3D nyomtatás a leggyorsabb módszer, speciális tervek megvalósítására vagy – például több golyó gyártására alkalmas – öntőformák létrehozására viszont kézenfekvő megoldás. A golyók ólomból és más fémekből is készülhetnek.

Az alapítvány egy védelmi kutatóközponttal közösen tesztelte a lövedékeket.

Technológiai szempontból nem nehéz erős mágnest készíteni. A mágneses mező formájának pontos kontrollálása viszont komoly problémát jelentett eddig.

Jó hír, hogy – a világon először – a Bécsi Műszaki Egyetem kutatói 3D nyomtatóval készítettek mágneseket (amelyeket természetesen ők is terveztek). Módszerükkel a mágneses mező mérete és formája is kontrollálható, és ezzel lehetővé válik különféle technológiáknak megfelelő, azok szükségleteinek jobban eleget tevő mágnesek gyártása.

A mágneses mező erőssége azonban csak egy tényező. Gyakran a mező vonalainak nagyon speciális, például az egyik irányban relatíve változatlan, a másikban viszont változó elrendezésére van szükség.

Kutatók mindezek figyelembevételével, számítógépes módszerrel tervezik egy ideje a speciális mágneses feltételeknek megfelelő ideális szerkezetmintákat. Csakhogy hagyományos fröccsöntés ebben az esetben túl drága és időigényes digitális anyagok érdemleges fizikai formába öntéséhez.

A 3D nyomtatással megváltozott a helyzet: a technológia gyors, költséghatékony és tökéletes kisszériás gyártáshoz. A printer mágneses mikroszemcsével hozza létre a részletesen kidolgozott geometriai mintákat. A szemcseszerkezeteket speciális polimer köti össze. A gépből kijövő printelt darab nem mágneses, mert a szemcsét mágnestelenített állapotban nyomtatják, erős mágneses mező hatására viszont mágnesessé válik.

A módszerrel különféle mágneses anyagok, például kivételesen erős neodímium vas-bór mágnesek dolgozhatók fel. A számítógépes mágnestervek gyorsan és pontosan (milliméter-pontossággal) kivitelezhetők.

A bécsi kutatók eredményei nemcsak a jelenlegi technológiákon javítanak, hanem újakkal is kecsegtetnek. Hamarosan tesztelik a lehetőségek határait, de a határokon máris túlléptek, mert olyan terveket sikerült nyomtatniuk, amelyek fizikai formába öntéséről korábban csak álmodozhattak – értékelte eddigi eredményeiket el az anyagtudománnyal foglalkozó Dieter Süss.

Egyre több alkalommal hallunk „szervek egy chipen” jellegű mikrofiziológiai rendszerekről. Ezek a rendszerek hasznos eszközök betegségek, gyógyszerek, kozmetikumok hatásainak tanulmányozására, és nagy előnyük, hogy nem kellenek hozzájuk állattesztek, valamint az emberi szervezetbe sem kell beavatkozni. Gyártásuk és az adatkinyerés egyelőre költséges és időigényes. Eddig legalábbis az volt.

Harvardi kutatók munkája jelentheti a változások kezdetét. Új anyagokat fejlesztettek, amelyekkel lehetségessé vált a rendszerek integrált szenzorokkal együtt történő nyomtatása. A nyomtatással csökkennek a gyártási költségek, az érzékelőkkel könnyebb az adatkinyerés.

A pendrive-méretű „szervek egy chipen” élő emberi sejtjei szervek (tüdő, bél, szív stb.) működését, illetve betegségeket utánoznak. Elkészítésük bonyolult folyamat, komoly mikroszkópok, az adatgyűjtéshez pedig nagyon gyors kamerák kellenek. A harvardi kutatók szimultán kezelték a két problémát. Több anyagot (multi-material) printelő gépekhez találtak ki nyomtatható „tintát” – összesen hat egyedi anyagot –, amellyel egyrészt a gyártófolyamatot automatizálták, másrészt komplexebb lett az eszköz.

Az egyetlen automatizált munkafolyamatban nyomtatható, puha szenzorokkal felszerelt anyagok az emberi szívszövetet imitálják. A szenzorok biztosítják a szövet folyamatos tanulmányozását: hogyan változik, miként reagál toxinokra stb.

Az iskolai projektje kapcsán régi idők ruháin dolgozó Ganit Goldstein, a jeruzsálemi Bezalel Művészet és Designakadémia másodéves hallgatója különleges algoritmust és matematikai egyenletet talált ki csipke 3D nyomtatásához.

Külön érdekesség, hogy a diáklány történelmi projekten keresztül jutott el az egyik legmodernebb technológiáig, és a Héber Egyetem Kémiai Intézetével közösen dolgozta ki a „múltat ellenpontozó” kortárs designt. Az eredmény: az algoritmussal sziszifuszi kézimunka helyett az Intézet 3D printereire bízhatta a megvalósítást.

Az Intézet természetben nem található anyagokat is fejleszt, aztán tanulmányozzák, hogy az új matériák milyen területeken (kozmetika, gyógyszeripar, divat stb.) alkalmazhatók. Kitalálták, melyik anyag passzol legjobban az algoritmushoz, majd a nanorészecskéktől kezdve a ruha MakerBot gépen történő nyomtatásáig a folyamat összes fázisában segédkeztek.

Az új csipke rugalmas, jól viseli a meleget, gyorsan előállítható, egyéni ízlés szerint alakítható. Tulajdonságai és az előállítási módszer jelentik a garanciát, hogy idővel szélesebb körben elterjed.

A Delfti Műszaki Egyetem diákjai sikeresen módosított Ultimaker 2 3D nyomtatóval készített öntőformában dolgoztak szilikonnal. Az Ulticast nevű technológia pozitív hatással lehet a puha robotikára, amelynek alapvetése, hogy kemény fémek, merev szerkezetek helyett különösen az emberrel érintkező gépek esetében célszerűbb, ha lágyabb, rugalmasabb anyagokat használunk.

Az Ulticast-koncepció lényege, hogy egyszerre hozzák létre az öntőformát, és nyomtatnak benne. Előbbihez vízben oldódó PVA-t (polivinil-alkoholt) használnak, mert a végső nyomatnak vízben kell lennie az öntőforma leszedéséhez.

Az öntőformával nő a stabilitás, a nyomat pedig új alakor nyerhet. Az Ulticast folyamattal szilikon is használható az öntött szerkezeten belül, ami azért fontos a puha robotikában, mert lehetővé teszi puha aktuátorok nyomtatását. Komoly előrelépés, mert a célnak megfelelő aktuátorok készítése kifejezetten nehéz volt eddig.

A diákok 3 ezer dollárból hozták össze az új fejlesztést. Puha aktuátorokat tartalmazó kesztyűt nyomtatnak hozzá, és más szakterületi fejlesztéseket is terveznek. Bizakodnak, hogy az Ulticast technológiával a 3D nyomtatás és a puha robotika fejlődéséhez is hozzájárulnak.

A 3D nyomtatással teljesen új lehetőségek, kifejezési formák jelentek meg a képzőművészetekben, hagyományos művészetekkel, például a festészettel viszont kevés az átfedés, nagyon különböző területek.

A georgiai Verus Art híres festmények 3D nyomtatásával igyekszik közös nevezőre hozni a kettőt. A képeket leszkennelik, 3D modellt készítenek róluk, a modelleket teljes színskálát használó Océ gépen nyomtatják ki. Az élethűség megőrzéséhez arra is ügyelnek, hogy a nyomtatott darab textúrája minél jobban hasonlítson az eredetiéhez.

Nemrég mutattak be a Kanadai Nemzeti Galéria 12 festményének reprodukciójából álló gyűjteményüket. Van Gogh, Degas, Monet, Gauguin, Cézanne és a kanadai Tom Thomson és Frederick Varley munkáinak másai 500 és 5050 dollár közötti áron vásárolhatók meg.

Verus Art National Gallery of Canada Collection from Verus Art on Vimeo.