FREEDEE BLOG

Az additív gyártást évek óta alkalmazzák az élelmiszeriparban is, bár nagyobb áttörésről még nem beszélhetünk. Komoly potenciál rejlik benne, mert teljesen megváltoztathatja táplálékaink előállítási módját, és az eddigieknél is jobban kiszolgálja az egyéni ízléseket.

A legutóbbi nagy újdonság, hogy az izraeli Steakholder Foods a szingapúri Umami Meats halgazdasággal közösen a veszélyeztetett fűrészes sügérből elkészítette világ első nyomtatott halfiléjét.

Printelt húsokhoz laboratóriumokban tenyésztik a sejteket, amelyeket izommá és zsírrá alakítanak át. Utána biológiai tintával nyomtatják ki őket, ebben az esetben az eredeti fűrészes sügér ízét és textúráját jól utánzó filévé.

A halfaj a túlhalászat miatt kihalás szélén áll, és a bionyomtatás egyelőre ugyan költséges, de fontos lépés az etikusabb és fenntarthatóbb élelmiszeripar felé: nem ölik meg az állatot, ezek az ételek egészségesebbek, organikusak a színezőanyagok, szigorúan ellenőrzik az egész folyamatot.

Akik megkóstolták at új halfilét, egyöntetűen állítják, hogy az elkészítési módnak, fűszerezésnek köszönhetően lényegében nem különböztethető meg az eredetitől. A kutatók két másik filén is dolgoznak: az egyik szintén a fűrészes sügért, a másik az angolnát fogja utánozni. A közeljövőben további három veszélyeztetett halfaj is sorra kerül.

Ugyan még rengeteg kutatásra, fejlesztésre van szükség, de ha sikerrel járnak, megoldhatók, legalábbis kezelhetők lesznek az olyan súlyos globális problémák, mint a túlpörgetett nagyüzemi állattenyésztés. A nyomtatott termékek optimalizálásával, a költségek csökkentésével nagy lépés tehető ebbe az irányba, az éttermekben pedig fenntarthatóbb és egészségesebb kajákat ehetünk.

Svájci kutatók kőbányászatból fennmaradó nagymennyiségű hulladékot újrahasznosító, egyedi építőipari elemekké átalakító 3D nyomtatót fejlesztettek. Az olasz határhoz közeli Ticino kantonban például a kőhulladék vagy kőliszt a teljes kitermelés negyven százaléka is lehet.

A printert esettanulmányban mutatták be. Ticinói márványbánya hulladéktermékéből optimalizált padlórendszert készítettek vele. A projekt jól szemlélteti, hogyan csökkenthető az építőanyag-fogyasztás, egyben az újrahasznosított helyi források használatát promótálja. A végterméket a 2023-as Velencei Építészeti Biennálén mutatják be.

A nyomtató a kötőanyag-sugaras, azaz binder jetting technológián (BJT) alapul. A hagyományos BJT kötőanyaggal szilárdítja meg rétegenként a szemcsés anyagokat. A technikának azonban megvannak az építőipari korlátai: a nyomatok túl merevek, gyenge a tűzzel és az időjárás viszontagságaival szembeni ellenállásuk.

A svájci kutatók geopolimer-alapú alternatív kötőanyagot használtak. Ezek az új anyagok szervetlen polimer szerkezetű amorf matériák, számuk évről évre gyarapodik, alkáli aktivált anyagoknak is hívják őket. Lényeg, hogy a hardvert és a szoftvert is újratervezték, a technológiát pedig Geopolymer Binder Jettingnek (GeoBJT) nevezték el.

A teszteken bizonyított nyomatok nemcsak jobb mechanikai és más tulajdonságokkal rendelkeznek, hanem a kötéshez és a részecskékhez használt anyagok választéka is szélesebb, és hatékonyabb a termelés. Mobilkonténer-szerű beállításával, a printer terepen helyszíni gyárként működik.

A kiválasztott amorf anyagot az alumínium-szilikát forrás és lúgos aktivátor összekeverésével állították elő, és nagyjából ugyanolyan szilárd, mint a beton, a széndioxid-lábnyoma viszont alacsonyabb. A kötőanyagot sugaras technikában használják, a metakaolint nagyolvasztó-salakkal helyettesítik, és beledolgoznak kihasználatlan melléktermékeket, így márványbányákból származó kőport is. A kötőanyag remekül kezeli, tárolja a nedvességet, emiatt az ezzel a technikával készült épület extrém hőhullámokra is pozitívan reagál.

Az esettanulmányhoz létrehozott bordás merevítésű siklópadlót előregyártott részekből, tizenhét különálló elemből állították össze.

A Volkswagen Csoporthoz tartozó, Torino-székhelyű Italdesign Giugiaro tervező- és mérnökiroda a Schindlerrel és a Torinói Műszaki Egyetemmel közösen, a Stratasys 3DFashion technológiájával fejleszti Climb-E konceptautóját. Közvetlenül a mikroszálakra történő nyomtatással növelik a jármű által nyújtott esztétikai élményt, tágítják a funkcionális határokat.

A Climb-E a hagyományos járműkoncepciót kérdőjelezi meg. Az elképzelés szerint az utazás észrevétlen, a belső tér egyszerre autó, otthon, munkahely, szórakozás. A felhasználási lehetőségek széles skáláját figyelembe véve, aprólékosan alakították ki.

Ehhez kellett a Stratasys 3DFashion platformja, tervezőszoftverrel és a J850 TechStyle 3D nyomtatóval. A technológia nélkül nehezebben menne az innováció. Így viszont 600 ezernél több szín nyomtatható közvetlenül a textíliára, változatos textúrák és végtermékek képzelhetők el, szimulálhatók.

A ruhaiparra, divatra kitalált nyomtatótechnika járműbelsőre alkalmazása adta magát az Italdesign számára. Más módszerrel nem értek volna el ennyira egyedi eredményeket.

Claudia Gilardi tervező elmondta, hogy a projekt megszületésekor azonnal a Stratasys technológiájára gondolt ideális megoldásként.

„Az átlátszó és a speciális kromatikus effektusok egyedi kombinációja miatt, a 3DFashion technológiával valódi és egyben virtuális színek érzetét kelthetjük. Mivel a megvilágítás és a nézőpont miatt változhatnak a színek, kivételesen jó eszköz az autótervezés és a divat egymástól különböző világának egybeintegrálására” – magyarázza Gilardi.

A tervező a 3DFashion két izgalmas autóipari felhasználását képzeli el. A munkaidő és a költségek csökkenése miatt, a prototípuskészítés az egyik. Közben megfigyelhetjük, hogy a nyomtatott textúrák milyen jól kiegészíthetik a szabvány bevonatokat. A személyre szabás a másik. Rácsra történő nyomtatás, egyedi megvilágítás, háttérfények – rengeteg kísérletezésre adott a lehetőség, plusz vegyük még hozzá a tér rendeltetésére reagáló textíliákat, beágyazott elektronikával.

A CNC-megmunkálásban, fröccsöntésben és 3D nyomtatásban egyaránt érdekelt minnesotai digitálisgyártás-szolgáltató Protolabs bejelentette gyártási és árszabási lehetőségeinek bővítését. Az elképzelést digitális gyártóhálózatukon, a Hubson keresztül valósítják meg.

A stratégiai lépéssel az ügyfelek több fejlett megoldáshoz férhetnek hozzá, minimalizálhatják kiadásaikat, növelhetik az előállított termékek számát. Két célnak is megfelel: olcsóbb tárgyak nagymennyiségű gyártásának, miközben a kis példányszámú nyomatokról, kívánság szerinti (on-demand) gyártószolgáltatásokról sem kell lemondani. Az opciók bővülnek, rugalmasabbak, egyedi céloknak is megfelelnek.

A Hubs vezetősége elmondta, hogy a szektorban még senki sem dolgozott ki hasonló digitálisgyártás-modellt. A Protolabs megoldása a szolgáltatóirodák gyorsaságának, minőségének és a globális gyártók jól ellenőrzött, elosztott hálózatának egyedi kombinációja.

A cég átfogó és részleges képet ad a gyártóhálózatán keresztül elérhető további lehetőségekről: mi valósítható meg CNC-vel, mi szerezhető be nagyobb mennyiségben, milyen volumenű projektek kivitelezhetők fröccsöntéssel, milyen mérettartományban gondolkodjanak az ügyfelek.

A Protolabs hat másik, műanyag- és fémalapú 3D nyomtatótechnológiája mellett, olcsó nyomatok gyors prototípusának elkészítéséhez most már FDM-szolgáltatásokhoz is hozzáférhetnek. CNC esetében a protolabs.com, fröccsöntésnél és 3D nyomtatásnál a hubs.com oldalt kell használni.

„Az utóbbi években többezer fogyasztóval beszélgettünk, a világ különféle részeiről származtak. Sokuknak még mindig gyorsan legyártható alkatrészek kellenek a termék-innovációhoz vagy a beszállítási problémák kezeléséhez. Általános vélemény volt, hogy a mennyiségi gyártáshoz különösen egy olyan időszakban kellenek olcsóbb alkatrészek, amikor sok cég csökkentette a költségvetését. Digitális hálózatunk ezeknek az igényeknek felel meg” – nyilatkozta Rob Bodor, a Protolabs elnök-vezérigazgatója.

A nagy sportszergyártók egyre gyakrabban használják a 3D nyomtatást tetszetős és praktikus lábbelik elkészítéséhez. Tudományos alapossággal igyekeznek kihasználni a technológia adta lehetőségeket, és általában sikerrel járnak. Legutóbb két világmárka, a Puma és az autógyártó Porsche, egész pontosan a Porsche Design állt össze, tervezett és gyártott két színben, tiszta feketében és fehér-feketében, a Porsche Design és a Puma weboldalán 359 euróért beszerezhető sneakert.

A 3D MTRX nevű lábbeli mindkét vállalat eddigi utolsó partner-együttműködése. A Puma előtte, 2023-ban a Palomo Spainnel állt össze, June Ambrose a szörf által inspirált kollekciót tervezett. A Porsche a FaZe Clannal való többéves kooperáció eredményeként, januárban mutatta a Patrick Dempsey-vel közösen jegyzett szemüveg-kollekciót.

A cipőnek az alsó része készült 3D nyomtatással. Mindkét vállalat esetében ez az első lábbeli, amelyhez a technológiát alkalmazták, egyben újabb jele, hogy 3DP-vel csúcskategóriás fogyasztói termékek hozhatók létre, és az additív gyártás ma már megkerülhetetlen a termelésben.

Az alsó részt a márka logója alapján tervezte a Porsche Design. Prémiumkategóriás rugalmas anyagból készült, amely a Puma szerint garanciát jelent arra, hogy az edzőcipőben jobb teljesítményt érünk el, és tartósabb darab, mintha műanyaghabot használtak volna hozzá.

A sneaker viselőjét a cipőtalp segíti függőleges irányú energiái egy részének megőrzésében, amellyel növeli a teljesítményét. Eleve úgy tervezték, hogy bírja a futás közbeni maximális terhelést, a Puma a cipő felső részébe integrált evoKNIT textilbélése pedig zokniszerű érzést nyújt a viselőjének. A felső rész szénszállal kialakított mintája a Porsche sportautóira emlékeztet.

A talp egésznapos puha párnázást, kényelmet és stabilitást biztosít a lábfejnek. A rácshálózat, mátrix-szerű design szintén a Porsche logóján alapul. A nyomtatott szerkezet megerősíti a természetes futómozgást, és garantálja a közben elhasznált energiamennyiség 83 százalékának újrahasznosítását. A cipő így növeli a teljesítményt.

A Johannesburgi Egyetem, a felsőoktatási intézmény Építészet és Tervezés, valamint Tudomány és Innováció kara együttműködésének köszönhetően, elkészült az ország első nyomtatott épületével. A kivitelezéshez a betonnyomtatás-úttörő holland Cybe robotizált technológiáját, Robot Lánctalpasát és cementalapú anyagot használták.

A nyomtatásnak az egyetem doomfonteini kampusza adott otthont, az egyszintes, egyszobás szerkezetet mindössze nyolc óra leforgása alatt printelték ki. A munkálatokat a felsőoktatási intézmény 3DP-szakértői felügyelték, köztük Tshilidzi Marwala rektorhelyettese is.

„Hivatali időm egyik utolsó projektjeinek egyikéről van szó, ezért külön büszke vagyok rá” – nyilatkozta Marwala.

A kivitelezők kiemelték az épületnyomtatás ismert pozitív tulajdonságait: gyorsaságát és költséghatékonyságát.

„A legérdekesebb, hogy nyolc óra alatt, alacsony áron ki lehet nyomtatni kiváló minőségű házat” – magyarázza az egyetem Építőmérnöki és Épített Környezet Iskoláját vezető Jeffrey Mahachi.

Az egyetemen kutató Khulilekani Ntakana hozzáfűzte, hogy a technológia még a fejlődés korai szakaszában jár, a jelenlegi kutatásokkal, fejlesztésekkel nyilvánvalóan jelentős mértékben bővülnek a jövőbeli lehetőségek.

A nyomtatott épület fontos lépés a dél-afrikai építőipar számára. Az ország köztudottan hosszú ideje súlyos lakhatási problémákkal küszköd, amelyen az innovatív technológia sokat segíthet. Gyorsabb és olcsóbb a hagyományos eljárásoknál, és a fejlődő országban pont erre van szükség.

A Felsőoktatás, Tudomány és Technológia Minisztériuma cseppet sem meglepő módon üdvözölte a Johannesburgi Egyetem projektjét, és bízik benne, hogy ez csak a kezdet, mert a 3DP megoldást jelenthet a lakásválságra.

A Facebook, az Instagram és a WhatsApp anyacége, a Meta néhány hónapja jelentette be a nyomtatott lencsékre specializálódott belga-holland Luxexcel felvásárlását. Az akvizícióval az infokommunikációs világ egyik vezető nagyvállalata jelezte: egyre jobban érdekli az additív gyártás, a közeljövőben komoly intelligenslencse-fejlesztések várhatók, valószínűsíthetők.

A Meta és a 3D nyomtatás kapcsolata azonban nem merül ki a Luxexcel felvásárlásában. Mark Zuckerberg ugyanis érdekes képeket tett közzé április harmincadikán az Instagramon, amelyekből kiderült, hogy a technológiával lányainak készít ruhákat.

A ruhanyomtatás, mint szinte minden 3DP-alkalmazás, egyre jövedelmezőbb üzlet. 2022-ben 3,6 milliárd dollár volt, és a Future Market Insights előrejelzése szerint 2029-re megduplázódik, 7,2 milliárd dolláros globális biznisz lesz. A szektorban többek között az olyan kreatív alkotóknak köszönhetően, mint a holland Iris van Herpen, egyértelműen népszerűvé vált a technológia.

A népszerűség-növekedés okai közé tartozik még, hogy 3D nyomtatással nagyobb a tervezői szabadság, olyan darabok is megvalósíthatók, amelyek kivitelezése lehetetlen vagy nagyon nehéz hagyományos módszerekkel. Szintén fontos ok a 3DP környezetbarát jellege, anyagok, mint például PET műanyagok újrahasznosításával a fenntartható fejlődést segíti.

Valószínűleg a Facebook főnökét is megihlette a 3D nyomtatás ruhaipari szárnyalása, legalábbis az Instagram-poszt erre utal. Az egyik ruha háromszög-elemekből áll, zöld, a kislány más (hagyományos) ruhára felvéve viseli. Másik lányán – szintén hagyományos öltözéken – türkizkék darab látható.

Zuckerberg elárulta, hogy Prusa printert és szénszálakkal megerősített PLA-t használt. Imád dolgokat tervezni, és nemrég ruhákat kezdett nyomtatni a lányokkal – írta a posztban, majd bevallotta, hogy meg kellett tanulnia varrni.

A 3D nyomtatás egyre fontosabb szerepet tölt be a műhold-gyártásban.

Az amerikai Sciperio mérnökiroda és a floridai nScrypt kockaműholdakat (CubeSats) printelt az Egyesült Államok űrhaderejének (US Space Force). Az Airbus röppályáján újrakonfigurálható OneSat-jának egyes részeit a 3D Systems dolgozta ki a DMP Factory 500 platformon.

A Markforged a napokban videót tett közzé a LizzieSat műhold folyamatban lévő nyomtatásáról. A munkát a Sidus Space légjármű-ipari vállalattal közösen végzik.

A műholdnak egyrészt a legszigorúbb hitelesítési szabványoknak kell megfelelnie, másrészt maximális tömegét száz kilogrammra korlátozták. Az akkumulátorokon, számítógépeken és a jármű működtetéséhez nélkülözhetetlen más alkatrészeken nem spórolhattak, és ezek már önmagukban komoly tömeget jelentenek. Maradt a maradék, miközben arra is ügyeltek, hogy minél könnyebb a műhold, annál több hasznos terhet szállíthat.

A Sidus Space a Markforged égésgátló és a nyomatok fémszerű masszívságát biztosító, ugyanakkor a hagyományos alternatíváknál könnyebb Onyx FRA anyagával printelt alkatrészeket. A nyomtatott prototípusok egy év Nemzetközi Űrállomás (ISS) után is intaktak maradtak, működnek.

A részben nyomtatott LizzieSat-okba speciális szenzorok és más technológiák integrálhatók. Különféle iparágaknak (légi közlekedés, hajózás, űrkutatás, pénzügy stb.) gyűjthetnek adatokat. A Sidus Space első printelt műholdját még 2023-ban fellövik az űrbe.

A rendszert úgy alakították ki, hogy kormányzati és kereskedelmi igényeknek egyaránt megfeleljen. A platformmal a statikus és alacsony frekvenciájú műholdas képalkotásról és a kapcsolódó térinformatikai megoldásokról a valósidejű térinformatikai „intelligencia” felé történő elmozdulást igyekeznek kamatoztatni.

A nyomtatott alkatrészekkel felgyorsul, hatékonyabb és olcsóbb a gyártás, a tervek rugalmasabban módosíthatók. A printeléshez a Markforged közismerten ultraprecíz és megbízható, tehát űralkalmazásokra ideális gépeit használták. A felek elégedettek az együttműködéssel (a Markforged termékeit a FreeDee forgalmazza Magyarországon).

Szív- és érrendszeri betegségek miatt évente négymillióan halnak meg az Európai Unióban, a szívinfarktus az egyik leggyakoribb halálok. Gyógyszeres terápia, implantáció és a szív „újraszinkronizálása” a jelenlegi gyógymódok. Mivel az emberi szervezet nem rendelkezik elegendő regeneratív képességgel a létfontosságú szervhez, a mostani kezelések mellett, a szívátültetés az egyetlen tényleg gyógyító technológia.

A 3D nyomtatással bővülnek a lehetőségek, mert jobb minőségű, személyre szabható műszerek, eszközök előállítása előtt nyitja meg a kapukat. Az EU-ban mind a medicinában, mind az additív gyártásban nagy a potenciál, a két terület közötti átjáráshoz, az együttműködéshez viszont jobb kereteket kellene kialakítani.

Az uniós Cardiopatch (Szívtapasz) projekt erre a kihívásra próbál működő választ adni. Francia, portugál és spanyol intézmények vesznek részt benne, 3D nyomtatótechnológiákkal igyekeznek előremozdítani a regeneratív szívgyógyászatot. A technológiával könnyebben tanulmányozható az infarktus.

A kutatók a szívszövet sérüléseit gyógyító tapaszt terveztek, majd különféle bioprinting eljárásokat hitelesítettek az eszköz használatához, hogy segítsék az előállítását, szállítását, beültetését.

A nem invazív szív- és érrendszeri eszközök fejlesztése változatlanul komoly kihívás. A bevett eljárások nem garantálják a kockázatok csökkenését. A sejtalapú regeneratív terápiát kínáló Szívtapasz viszont igen – az infarktus miatti károsodást minimális invazív sebészi beavatkozást igénylő őssejt-tapasszal gyógyítanák.

A projektet koordináló Navarra Egyetemi Klinikán in-vivo, rágcsálókon mutatták ki a tapasz pozitív hatását. A klinikán sejttenyésztéshez fejlesztettek 3D eszközt, és a szállításra is találtak megoldást. Folyamatot dolgoztak ki a tapaszban lévő őssejtek gyógyító hatásának növelésére. Maga az implantáció csak minimálisan invazív.

Az őssejt-tapasz tenyésztéséhez és szállításához speciális 3D bioreaktort, a beültetéshez rugalmas eszközt fejlesztettek. A következő hónapokban további teszteket végeznek.

A Sziám Cementcsoport (SCG) Thaiföld és egyben egész Délkelet-Ázsia legnagyobb és legrégebb óta működő cement- és építőanyag vállalata úttörőként vonul be az iparág történetébe, mert ők jegyzik a térség első 3D nyomtatással készült kétszintes épületét (egyszintes részekkel). Az orvosi központ a Bangkoktól északkeletre, az ország középső részén fekvő, hatvanezer lakosú Saraburi városában található.

A központ alapterülete 345 négyzetméter, a munkához – cseppet sem meglepő módon – az épületnyomtatásban élenjáró dán multinacionális COBOD BOD2 printerét használták. A BOD2 egyedülálló kategóriájában, osztrák üzleti irodától afrikai iskolákig, Japánig, a földkerekség számos pontján nyomtattak már vele változatos rendeltetésű épületeket.

A thai piacra az SCG tavaly vezette be a COBOD technológiáját. A dán vállalat elégedett az együttműködéssel.

„Az SCG új mércét állított fel, és a piacnak megmutatja, hogy mi és hogyan hozható létre a rendszerünkkel” – magyarázza Simon Klint Bergh, a COBOD társalapítója.

Az épületet földrengés-biztosra tervezték, és alaposan kiaknázták a technológia mára közismertté vált erényeit: hagyományos eljárásokkal összehasonlítva, gyorsabb volt az építkezés, kevesebb munkaerőt alkalmaztak hozzá, minimalizálták az anyagveszteséget és a kisebb széndioxid-kibocsátással, természetesen a környezeti lábnyomot is.

Az SCG szintén elégedett az eredménnyel. Az építkezés előtt az ország legjobb egyetemeivel közösen tanulmányozták a nyomtatott szerkezetek lehetőségeit, egy- és kétszintes épületek teherbírását. A terveket Thaiföld egyik legismertebb építésze hagyta jóvá.

A munkához SCG nyomtatóhabarcsokat használtak, két erősségben: C75/80 és C 30/35. A vállalat vezetői elmondták, hogy minden tőlük telhetőt megtesznek a fenntarthatóbb és karbon-semlegesebb építőiparért. Innováció és a 3D nyomtatótechnológia az odavezető út – hangsúlyozzák.