FREEDEE BLOG

Rio strandjairól nem a 3D nyomtatás jut eszünkbe. Legalábbis eddig biztosan nem, de mostantól talán az is.

Június 8-án, az Óceánok Világnapján ugyanis 12 méter hosszú Madonna-szoborra csodálkoztak rá a Botafogo beachen járók. A szobrot Eric Fuly készítette újrahasznosított műanyagpalackokból.

A riói Madonnával szimultán Amszterdamban is kiállították a szobor 1,2 méteres nyomtatott változatát, Peter Smith holland művész munkáját. Jövőre pedig teljes méretben csodálhatják meg a hollandiai Scheveningen strandján.

A művészek alkotásukkal az óceánba kerülő rengeteg műanyag hulladékra, újrahasznosításukra hívják fel a figyelmet.

Egyes vélemények alapján lelassult a 3D nyomtatás fejlődése, mások szerint a desktop printerek tavaly értek a csúcsra, megint mások túl drágának tartják a fémnyomtatást ahhoz, hogy széles körben használják.

A 3ders szerkesztői szerint mindhárom állítás tévedés, és a technológia még csak most lép ki a gyerekcipőből. Szinte minden nap hallunk valami izgalmas újításról, ígéretes fejlesztésről stb.

Mindezt alátámasztandó, a szakportál összeszedte 2016 első félévének 12 legfontosabb 3DP innovációját. Az érdekesség kedvéért: 8 amerikai, 2 kínai, 1-1 német és svájci újításról van szó. (A felsorolás egyben sorrend is.)

1. Mikroszkopikus tömegtermelés 3D „szitanyomással” (Fraunhofer Intézet, Németország)
2. Kerámianyomtatás SLA (pontosabb sztereolitográfia) technológiával (HRL Laboratories, Malibu)
3. Folyamatos méretezhető gyártás 2,3 méter/perc sebességgel (Continous Composites, Idaho)
4. Nyomtatott membránok víztisztításra (Pennsylvania Állami Egyetem)
5. Aeroszol fúvókás 3DP technológiával készült áramköri lapok (NASA)
6. Minden egyben öntő és kovácsoló fémnyomtató (Huazhong Tudományegyetem, Kína)
7. A NASA Mars-missziójához kapcsolódó robotikus gyártótechnológia, a szelektív elválasztó szinterezés vagy SSS (Behrokh Khoshnevis, Dél-Kaliforniai Egyetem)
8. Az új műgyantanyomtatás gyorsasági rekordja elérte a 600 mm/h-t (Anyagszerkezeti Kutatások Fujian Intézete, Kínai Tudományos Akadémia)
9. Hattengelyes üvegnyomtatás (Virginia Tech, Rhode Island Designiskola, Collaborative Glass Robotics Laboratory)
10. Olcsó rozsdából és fémből készített nyomtatható „tinta” (Északnyugati Egyetem, Evanston, Illinois)
11. Szabadformájú mikroszkopikus fémnyomtatás, speciális technikával (Harvard)
12.  FluidFM 3D nyomtatótechnológia segédszerkezeteket nem tartalmazó mikroszkopikus méretű fémtárgyakhoz (Cytosurge, ETH Zürich)

Alexander Enoch, edinburghi robotikus sikeres Indiegogo-kampány segítségével kivitelezte Marty projektjét. Az okostelefonról wifin keresztül irányítható ugró (rugós) lábú robot jár, focizgat, és sok mást is csinál, például követi gazdáját, de arcfelismerésre szintén alkalmas.

Enoch többféle szenzorral szerelte fel, emellett programozható, Raspberry Pivel bővíthető, Arduinoval szintén kompatibilis. Ha akarjuk négylábú, kerekes, magasabb stb. robotot csinálunk belőle.

A fejlesztőcsomag nagy előnye, hogy Marty nyomtatható. Enoch egyébként unokahúgait és unokaöccseit akarta valami szórakoztatóval meglepni, így jött a robot ötlete. A csomag a két láb és két kar részeit, kilenc szervomotort, az elektronikát, szoftvert és a használati utasítást tartalmazza.

A gép a robotika egyetemi tanítására szintén alkalmas, építése közben a felhasználó 3D nyomtatással, programozással, elektronikával és géptervezéssel is megismerkedik. Mini oktatásban részesül.

Enoch a 3DP mellett más módszereket is javasol, mert a nyomtatást túl időigényesnek tartja. Appokat egyébként szintén be lehet szerezni hozzá.

A londoni építészeti szabadegyetem, az AA School of Architecture négy végzős hallgatójának friss tanulmánya szerint újrahasznosított műanyagok és a helyszínen „méretre igazított” előregyártott elemek kombinációja, illetve a munkában jelentős részt vállaló robotok jelenthetik az iparág jövőjét, amelyben kitüntetett szerep jut a 3D nyomtatásnak.

A módszerrel tervezők és építészek szabad kezet kapnak új organikus épületek és geometriai szerkezetek kivitelezéséhez. A puhakönnyű műanyag miatt attól sem kell tartaniuk, hogy a szerkezet nem bírja el a saját tömegét.

A tanulmány szerzői elméletük szemléltetéseként különféle szerkezeteket, íveket és a könnyű szerkezeteket támogató formákat talált ki, amelyeket robotkarra szerelt 3D nyomtatóval építettek fel. Az előregyártott elemekkel gyorsabban ment, mintha hagyományosabb módszert használtak volna.

Elképzelésük szerint a jövőben szomszédos épületek tervét összekombinálva együtt is funkcionáló organikus tervek hozhatók létre. Robotok kiszedhetnek egyes szerkezeteket az egyik épületből, majd az újrahasznosított műanyagrészeket beépíthetik egy másikba.

A csoport elméleti munkái ígéretesek, gyakorlati alkalmazásuk egyelőre viszont annak ellenére is korlátozott, hogy lenne rá piaci igény, amit azonban még hagyományos módszerekkel is jól kielégítenek.

Újrahasznosított műanyagok egyébként egyre több projektben szerepelnek, és a hulladékmennyiség folyamatos növekedésével újabb eljárásokat kell kidolgozni a gazdaságosabb újrahasznosításra. Más szempontból a népességnövekedéssel még több és gyorsan felépíthető házakra lesz szükség.

Mind az újrahasznosításban, mind az építkezésben kiemelt szerep juthat a 3D nyomtatásnak. A legpraktikusabb megoldást nyilvánvalóan a sok különféle technika kombinációja jelentené.

A Techanivo technológiakutató cég a 3D nyomtatóanyag-piac 2016 és 2020 közötti helyzetét elemző/előrejelző tanulmányt tett közzé. Érdekesen alakul a piac: míg egyes nagy cégek szenvednek, addig mások kihasználják az autó- és a repülőgép-ipar egyre élénkebb érdeklődését. A tanulmány évi 25 százalékos növekedést jósol 2020-ig.

De kik tesznek szert a globális nyomtatóanyag-piac legnagyobb profitjára?

2015-ben ugyan a műanyagokból generálódott a bevételek több mint fele, a következő évek viszont a fémpor-specialistáké lesznek. Bejáratott cégek és startupok egyaránt lehetnek.

A nyomtatott 3DP anyagok forradalmasították a gyors prototípuskészítést és egyes szektorokban a kisebb alkatrészek gyártását, nagy pénzeket viszont a fémnyomtatás fog generálni (repülőgép- és autó-alkatrészek stb.). Az Airbus például bejelentette, hogy jövőbeli flottája felét 3D nyomtatással készíti.

A fémnyomtatás magas értéke és árai ellenére a legnagyobb eladók készlete igen szerteágazó, és folyamatosan bővül. A vezető ötből érdekes módon három svéd: Arcam, Hoganas, Sandvik. A német EOS és a brüsszeli Solvay a másik kettő.

Pekingben a világ legnagyobb nyomtatott szerkezetén dolgoznak. A tervek szerint a felülről virágra hasonlító Rise Pavillon 3,4 méter magas és több mint 100 négyzetméter lesz. FDM technológiával, biológiailag lebomló PLA-ből készül, eddig 600 ezer méternek megfelelő 1,8 tonnát használtak el belőle. Több helyi cég, intézmény (Chinese RISE Education Group, Edelman, DeFacto, uCRobotics Technology) közös projektjeként kerülne a Guinness Rekordok Könyvébe.  Egyébként az aktuális csúcstartó sincs túl messze, mert a Vulcan Pavillon szintén pekingi.

A uCRobotics 45 napig printelte a szerkezetet. A folyamat két részből, az üreges tömbök nyomtatásából, majd összeszereléséből állt. A Rise Pavillon virágszirmokra emlékezető öt főrészből, a főrészek feketére, illetve fehérre festett változó méretű tömbök sokaságából tevődnek össze. Az előreláthatólag hat nap összeszerelést igénylő végső változat 5370 tömböt fog tartalmazni.

A szerkezetet augusztus 21-én mutatják be, és szeptember 6-ig tekinthető meg. Mivel rövid ideig tart a kiállítás, eleve modulárisra tervezték, hogy a tömbök kiszedésével könnyen fel- és újra lehessen építeni. Az építők arra is gondoltak, hogy a 3DP és sok tonna nyomtatószál ne vesszen kárba – a kiállítás befejezése után a vendégek nyomtatott tömböket kapnak, amelyeket vázaként, lámpaként stb. használhatnak.

A projekt ötletgazdája, a RISE Education Kína minden részéről évente meghív diákokat, hogy együtt gondolkozzanak az egészségügy, közlekedés, társadalom, oktatás, tervezés stb. jövőjéről.

Az elmúlt hetekben jelentek meg a 3DP cégek idei első féléves eladási statisztikái, és a számok felettébb ellentmondásosak. A desktop piac kicsit gyengébben teljesít, a két vezető vállalat, a Stratasys és a 3D System módosított is a stratégiáján. Ezzel szemben a fémnyomtatás kiváló eredményeket produkált.

Egyik legjobb példája a lübecki SLM Solutions. A cég az utóbbi években különösen sikeres volt, a repülőgépipartól az energiaszektorig, az egészségügytől az autógyártásig számos vállalattal működik együtt, ad el nekik printereket. Májusban például az Audi vásárolt tőlük egy háromméteres SLM 280HL gépet. Az Audi mellett további 55 gépüket rendelték meg, ami második negyedéves viszonylatban 105, félévesben pedig 85 százalékos növekedés, idei összesített eladásuk 33,5 millió euró. Ugyanannyi, mint 2014-ben egész, 2015-ben háromnegyed év alatt volt. Ha a trend folytatódik, 2016-ban akár 85-90 milliós bevételt is produkálhatnak.

A dinamikusan fejlődő és a szakterület egyik meghatározó szereplőjévé vált SLM Solutions jól szemlélteti a fémnyomtatásban rejlő lehetőségeket, és hogy egyre jobban nő a fémprinterek iránti igény.

A világszerte kibontakozó maker-kultúra további fejlődésére ösztönzőleg fog hatni az Autodesk bejelentése: a több mint ezer Fab Lab számára ingyenes hozzáférést biztosít Terméktervezés Gyűjteményéhez. A bejelentés a most zajló senzseni Fab 12 konferenciával egyidőben történt.

A Fab Labok innováció- és kísérletezés/újítás-orientált workshopok globális hálózata, a műhelyek a digitális gyártóeszközökhöz igyekeznek széleskörű hozzáférést biztosítani. A kezdeményezés nem meglepő módon az MIT-n, a neves felsőoktatási intézmény Bitek és Atomok Központjából (CBA) indult, idővel tervezők, makerek, oktatási szakemberek nemzetközi közösségévé fejlődött.

Az Autodesk tavaly nyáron a Tinkercad, az 123D Circuits és a Fusion 360 programokat, most pedig a terméktervező szoftvereinek teljes portfolióját tette ingyen hozzáférhető a kreatív műhelyek számára. Egy-egy Fab Lab tíz előfizetést kap a tervezőcsomagra, amely professzionális szintű eszközöket (Fusion 360, Inventor Professional, AutoCAD, ReCap 360 Pro, 3ds Max), valamint 25 gigabájt tárhelyet is tartalmaz a számítási felhőben.

Az együttműködéstől mindkét fél sokat vár: a Fab Lab közösség a maker-kultúra további terjedését, az Autodesk pedig, hogy még jobban kiveszi a részét a globális kísérletezésből.

A legnagyobb európai 3DP szolgáltató, a flamand Materialise a Wrocław melletti Bielany Wrocławskie-ben elkezdi építeni Európa legnagyobb és legmodernebb 3DP gyárát, amelyben kifejezetten nagyvolumenű projekteket akarnak kivitelezni, megszilárdítani jelenlétüket a jármű-, repülőgépiparban és az egészségügyi szektorban.

A munkálatoknak még ebben az évben vágnak bele, és 2017 közepére tervezik a befejezést. A gyárban kb. 50 személyt alkalmazhatnak, mindenféle gyártóeszközt helyben tökéletesítenek, 3DP mellett utómunkálatokkal is foglalkoznak majd.

Lengyelországra azért is esett a választás, mert a Materialise így a kelet-európai 3DP piacon is főszereplővé válhat. A cég egyébként két éve vásárolta fel a vezető lengyel 3DP szolgáltató e-Prototypy-t, amivel megalapozta helyi jelenlétét.

Mivel az e-Prototypy jóvoltávól Wrocław a sales, számviteli, IT, kutatásfejlesztési részlegek lengyelországi otthona, a helyválasztás logikusnak tűnik.

A brit Haydale Graphene Industries grafén- és nanoanyag-gyártó bejelentette a leánycég Haydale Composite Solutions (HCS) fejlesztésű, grafénnel dúsított új PLA nyomtatószál-sorozatát. Az anyag hivatalosan a szeptember 28-29-i birminghami additívgyártás-bemutatón debütál, ahol az érdeklődők le is tesztelhetik.

Az egyik legígéretesebb 3D nyomtatóanyagként beharangozott, kétdimenziós anyagként emlegetett grafén egyetlen atom vastagságú grafitréteg. Keményebb a gyémántnál, jobb elektromos vezető a réznél, rugalmasabb a guminál. Az orvostudománytól a fogyasztói elektronikáig számos területen alkalmazhatják. Jelen alkalmazás is előnyösebb a szabvány PLA-nél, fejlesztői szerint a 3DP technológiát „teljesen új szintre, a prototípuskészítés fölé emeli.”

A szeptember végétől 1,75 és 2,85 milliméter átmérőjű változatban egyaránt beszerezhető új nyomtatószálat több cég és szakértő tesztelte, és kiemelték, hogy a minőségjavulás mellett a nyomtatást is felgyorsítja.