FREEDEE BLOG

A rendkívül dekoratív, egyedi párnáiról ismert milánói Atelier des Refusés (A visszautasítottak műhelye), a Stratasys-szel összeállva, a gombák által megihletve, Biodiverzitás című új kollekciót mutatott be az eheti, április 18. és 22. közötti Milánói Design Héten. A párnák a rendezvény partnere, a Breitling svájci óragyártó helyi boltjában tekinthetők meg, és a műhely honlapján is megvásárolhatók.

A kollekció egyrészt a biológiai sokszínűség dicsérete, másrészt kiemeli a gombák a diverzitásban betöltött szerepét. Ezek a növények ugyanis kulcsfontosságúak a természetes regenerálódási folyamatban, a földi ökoszisztémák fenntartásában.

Az Atelier des Refusés és a Stratasys egyaránt a fenntarthatóság, a fenntartható fejlődés elkötelezettje. A milánói műhely küldetésének tartja a hulladék fogalmának újradefiniálását, amelyet kiváló minőségű szövetekből készített látványos párnák szemléltetnek.

A műhely közölte, hogy az egyediség azért munkásságuk kulcsszava, mert a tömegtermelésről és a mennyiségi szempontok túlhajszolásáról a mívességre és a korlátozott példányszámra fektetik a hangsúlyt.  Tevékenységükön túlmutató értéket, a szépség egyik meghatározását, az egyedi identitást, valamint a biológiai sokszínűséget, mint sok egyediség kombinációját promótálják vele.

A Stratasys-szel között partnerség „szerelem első látásra” volt számukra, mert a csúcstechnológiában vezető pozíciót betöltő vállalattal való együttműködés lehetővé tette, hogy munkáik még különlegesebbek legyenek, és mindezt alapértékeik, az egyediség és zéró hulladék elv megvalósításával tehették meg – hangsúlyozzák.

Ismét beigazolódott, hogy a 3D nyomtatatás fenntartható, egyedi és kiváló minőségű darabok előállítását teszi lehetővé. A műhely vezető textilcégekkel működik együtt, az alapanyag bársony szöveteket ezúttal a C&C Milano és Christian Fischbacher szolgáltatta. Krédójuk része a hulladékanyagok vagy a kereskedelmi használatra túl kicsi szövetek újrahasznosítása is, amellyel a körkörös gazdaság (circular economy) elveit ültetik át a gyakorlatba.

A mikroműanyagok által okozott szennyezés a környezetvédelem egyik legnehezebben kezelhető problémája. Ezeknek az anyagoknak a szélessége az öt millimétert sem éri el; óceánoktól, folyóktól, tavaktól a hegycsúcsokig és a tengerárkokig sajnos mindenhol, például a világóceán-felszín 88 százalékán megtalálhatók.

A jövőprognózisok semmi jóval nem kecsegtetnek, mert 2050-ig a mikroműanyag-huladék mennyiségének megduplázódása várható. A probléma hatékony kezelése égetően fontossá és sürgőssé vált.

A clevelandi (Ohio állam) CLEANR startup ezen dolgozik, a környezetbe kerülő mikroműanyagok 35 százalékáért felelős mosógépekre – az elsőszámú felelősökre – találtak ki működő megoldást. A kivitelezéshez 3D nyomtatást is használnak.

A probléma annyira súlyos, hogy egyes országok törvényt hoztak: a mosógépekbe mikroműanyag-szűrő technikát kell integrálni. A CLEANR ilyen szűrőt dolgozott ki, amellyel a mikroműanyag 99 százaléka nem kerül a környezetbe, azaz drasztikusan csökkenti a szennyezést.

A 3D nyomtatás ezúttal szabványok tesztelésénél, gyors prototípuskészítésnél játszhat fontos szerepet. Felgyorsítja a szűrő gyártását, egyedire alakíthatóságát, és segít mosógépgyártónak az adott vállalat termékeire érvényes megoldások kialakításában.

A technológia használatáról a vállalat egyelőre nem árult el sokat, részletekbe sem bocsátkozott. Ugyanakkor januárban bejelentették, hogy a Formlabs Automation Ecosystem korai alkalmazói közé tartoznak, amely nagy 3D printerklaszterek automatizálását teszi lehetővé. Sztereolitográfiával működő printerekről van szó, tehát a szűrők elkészítéséhez ezt a 3D nyomtatótechnológiát alkalmazhatják. (A Formlabs termékeit a FreeDee forgalmazza Magyarországon.)

A technológiai innováció kulcsfontosságú a mikroműanyagok eltávolításához. Mivel korai felhasználókként hozzáférnek a Formlabs legfejlettebb megoldásaihoz, megőrizhetik a mikroműanyag-szűrésben betöltött vezető pozíciójukat, és a technikát otthoni vízszűrőkre, mosogatógépekre, szárítókra és ipari mosodákra is alkalmazhatják majd – jelentette ki David Dillman, a CLEANR társalapító-főmérnöke.

Az osztrák Lithoz a kerámiaalapú 3D nyomtatás élenjárója és a Glassomer német üveggyártó LithaGlass nevű új nyomtatóanyagot mutatott be.

Az osztrák vállalat által kidolgozott litográfia-alapú kerámiagyártás (LCM) technológia az egyetlen eljárás, amellyel a LithaGlass a benne lévő lehetőségeket teljesen kihasználva, pontosan és komplex formákat kialakítva, printelhető. A kvarcüveg-alapú kompozit az elvárások szerint nagyon komoly hatással lesz a kerámiák és a 3DP további fejlődésére.

A Glassomer a Lithoz technológiája melletti döntése egyértelműen jelzi a rendszer rugalmasságát és potenciálját, míg az új anyaggal egy lépéssel közelebb kerültek elképzeléseik megvalósulásához, hogy minden kihívásra nyomtatott kerámiákkal találjanak választ – hangsúlyozza Johannes Homa, a Lithoz vezérigazgatója.

Az LCM kerámiatárgyak pontos gyártását biztosító egyedi eljárás. A litográfia elvein alapul, a tervet fényérzékeny anyagokkal valósítják meg az adott felületen, az anyagot UV-fénnyel lépésről lépésre dolgozzák meg mindaddig, amíg az óhajtott forma el nem készül. A nyomat magas hőmérséklet melletti szinterezéssel nyeri el végső keménységét és tömörségét.

A technológiával különleges, bonyolult formájú és részletes kerámiatárgyak készíthetők. Ezek a nyomatok pontosak, felületük sima. A módszert változatos iparágakban, köztük a légjármű-, az elektronika- és a biomedikális szektorban alkalmazzák. A kerámiát kedvező anyagtulajdonságai, például a magas hőmérséklettel, vegyszerekkel szembeni ellenállása és biokompatibilitása miatt választják.

A Lithoz három új anyagot és két új technológiát mutatott be tavaly, az egyikkel bővítette a nyomtatható iszap lehetőségeit. A LithaGlass jobban hasonlít a kerámiához, mint a jellegzetes üvegekhez; például hőre is csak minimálisan tágul.

Ma már rengeteg additív gyártótechnológiát használnak világszerte, amelyek többé-kevésbé hét alapkategóriába sorolhatók. De nem mind, például a hidegfúvásos vagy hidegpermetes eljárás sem kategorizálható be. 

Az eljárás, maga a hidegfúvás során nagysebességű, akár a hangsebességnél is négyszer gyorsabb gázsugarat használnak. Nagyjából 25 milliméteres területen a porszemcséket hordozóanyagra rendezi, majd bevonatot képez egy darabon, vagy (3D nyomtatásnál) teljes tárgyon.

A folyamatot orosz kutatók dolgozták ki, még az 1980-as években. Rájöttek, hogy szilárd részecskék szobahőmérsékleten gázáramlással vonhatók be.

3D nyomtatásnál teljes nyomatok kialakítására, vagy törött, meghibásodott darabok javítására alkalmazzák. Permetfúvókát és robotikus kart használnak hozzá, amelyek vagy az anyagot, vagy a fúvókát mozgatják.

A hidegfúvás egyik legnagyobb előnye a hőfúvással szemben, hogy nem megy 800 Celsius-fok fölé, és így a magas hőmérsékletre és az oxigénre érzékeny (oxidálódó) anyagok esetében is működik. Előbbibe a nanoszerkezetek, utóbbiba például a titán és az alumínium tartoznak.

A gyártási idő nagyon gyors, korlátlanok a méretbeli lehetőségek. Sokféle fémmel és vegyületeikkel működik: alumíniummal, nikkellel, rézzel, acéllal, titánnal, nemesfémekkel és nehezen megmunkálható anyagokkal is. A technika korrodált vagy megrongált alkatrészek javításánál különösen előnyös, például a légjárműiparban előszeretettel alkalmazzák.

Hátránya, hogy korlátozottak a geometriai lehetőségek, alacsony a sűrűség, nem túl pontos, ridegek az anyagok. Más 3DP technikákkal összehasonlítva, a hidegfúvás nagyon korlátozott, csak kevés gyártó készít gépeket. A nyomatokat marással kell megmunkálni, felületeik így lesznek simák, pontosabbak az élek, formájuk így optimalizálható.

Az ausztrál SpEE3D printere a legismertebb, kb. ezerszer gyorsabb a hagyományosabb fémnyomtatóknál. A német Impact Innovations, az amerikai VRC Metal Systems és a svéd Höganäs számít még a terület meghatározó szereplőjének.

Az egészségügy a 3D nyomtatás egyik legismertebb és leglátványosabb alkalmazási területe. Művégtagoktól beültetésekig, sebészi beavatkozások előkészítésétől állatok megmentéséig, egyénre szabott gyógyszer-tervektől a bioprintingig, szövetekig, a medicina számos területén élnek a technológia adta lehetőségekkel.

Az évek alatt egyértelművé vált, hogy a 3DP javít az életminőségen. Legújabb példája a Salzburgi Egyetemi Kórház úttörő műtéte, melynek során, Európában először, sebészek sikeresen ültettek az ötvenöt éves páciens fejébe 3D nyomtatással készült koponyaprotézist. A technológia klinikai alkalmazásában a kórház a kontinens vezető egészségügyi intézményei közé tartozik.

Az illető a craniosynostosisban szenvedett. A koponya jellegzetes elváltozása újszülötteknél akkor történik meg, ha egy vagy több varrata idő előtt túlszaporodik, a csontok túl hamar egyesülnek. Nem a csontnövés, hanem az agy egyéves korig tartó túl gyors növekedése okozza a szokatlan deformációt.

Az érintetteknél ez a koponyán belüli nyomás növekedéséhez, a növekedés miatt vaksághoz és szellemi fogyatékhoz vezethet. Az elváltozott koponya és látványa lelki stresszt szintén kivált. Az ilyen típusú és más kockázatos műtéteknél a 3D nyomtatás egyre fontosabb szerepet játszik, mind gyakrabban használják.

„Eleve azt terveztük, hogy a hiányzó nyakszirtet protézissel pótoljuk. Azonban észrevettük, hogy a fejbőr nagyon feszes, és alig nyúlik” – nyilatkozta a kórház arc- és szájsebészeti klinikáját vezető Alexander Gaggle professzor.

Emiatt a műtét előtt műanyag gömböt ültettek a beteg fejbőre alá. A kezelés során sóoldatot tettek a gömbbe, hogy az óhajtott printelt protézissel azonos méretű legyen.

3D nyomtatással készült protézissel a klinikán még nem végeztek beültetéses műtétet, és még a nyomatot is helyben készítették. A számítógépes modell kidolgozásánál CT-képeket használtak sablonokként, a szkenner sokat segített a pontos kialakításban, különböző tömörségű szövetek vizualizálásában. A nyomtatáshoz az egészségügyi szabványoknak megfelelő, steril folyamatot garantáló Kumovis R1 gépet és PEEK (poliéter-éter-keton) anyagot használtak. A nyomat tíz óra alatt készült el.

Hat héttel az operáció után a páciens elégedetten nyilatkozott. A sebek nagyjából begyógyultak, és egyáltalán nem érzi úgy, mintha implantátum lenne a fejében. Élete álma valósult meg – mondta.

Az adóév végével, a jó eredményekkel, újabb egyesülésekről, akvizíciókról és központnyitásokról is szólnak a 3DP világ hírfolyamai. Legutóbb a terület egyik úttörője, a Markforged költözött új globális „főhadiszállásra.” Nem mentek messzire, Massachusetts államban maradtak, welthami épületük több mint tizenegyezer négyzetméter.

Örülnek a váltásnak, mert így bostoni és Boston környéki alkalmazottaik egy helyen dolgozhatnak, erősödik a közösség, hatékonyabbá válik az együttműködés.

Korábban két épületben voltak. Az egyik a vállalati központnak, a másik a kutatási, fejlesztési és mérnöki tevékenységeknek adott otthont a szintén Massachusetts állambeli, Bostonhoz közeli Watertownban. A vezetőség bizakodik, hogy egy fedél alatt hardver-, szoftver- és nyomtatóanyag-fronton egyaránt felgyorsulnak a fejlesztések.

„A költözés fontos mérföldkő a Markforged életében. Lehetővé teszi csúcstechnológiák a korábbinál gyorsabb fejlesztését, így gyártóügyfeleink a világ minden pontján támaszkodhatnak ránk, amikor gyáraikban készítenek kritikus alkatrészeket” – jelentette ki Shai Terem vezérigazgató.

A központ modern épület, tágas és világos belsejével, nyílt munkahelyiségeivel, tárgyalóival és számos kikapcsolódásra, pihenésre használható terével a várakozások szerint inspiráló hatással lesz az alkalmazottakra. Mivel a vezetők, a marketingesek, értékesítők, gazdasági szakemberek és a mérnökök egy helyen dolgoznak, jobban beindul a részlegek közötti szinergia, felgyorsul a kommunikáció.

A Markforged termékeit a FreeDee forgalmazza Magyarországon. 

Megjelent a 3D nyomtatás éves „Bibliája”, a Wohlers Beszámoló 2023-as (immáron huszonnyolcadik) kiadása, harmincöt ország kilencvenhét szerzőjének a munkája. Mellettük 412 vállalat vett részt a 425 oldalas anyag kidolgozásában. Az anyag sok és változatos témát lefed, köztük a körkörös gazdaságot, az újrahasznosítást – utóbbi kettő kiemelten fontos –, a 3DP egészségügyi szerepét, illetve olyan nyomtatótechnikákat, mint például a binder jetting.

A piacelemzés különféle 3DP folyamatokra, felhasznált anyagokra és az alkalmazásokra, vagy a végtermékekre egyaránt kitér. Idén az utóbbiakra külön hangsúlyt fektettek.

Kiemelik az additív gyártószektor terjeszkedését, pandémia utáni, 2022-es helyreállását. Ez számokban is kifejeződött, mert a tavalyi növekedés kétszámjegyű, 18,3 százalékos volt. Ilyen mértékű növekedés nyilvánvalóan növeli a befektetői kedvet.

Az additív gyártással készült végtermékek száma nő, a terjeszkedés folyamatos és látványos. További szabványok kidolgozásával és elfogadásával a trend erősödése várható, még több szektorban készítenek nagyobb kritikus nyomatokat – véli Terry Wohlers, a Wohlers Associates tanácsadói szolgáltatás és üzleti intelligencia (BI) részlegének vezetője.

A piac gyorsan fejlődik, dübörög az automatizáció, egyre több a gyártásra összpontosító megoldás, terjed a sorozattermelés. A fejlesztésekben a kezdeményezéseket javasló és a technológia alkalmazását promótáló állami szervezetek is részt vesznek.

A fenntarthatóságot (a tavalyihoz hasonlóan) ez a beszámoló is kiemeli, új dolgok régi és új eszközöket kombinálva hozhatók létre, csökken a munka közben keletkezett hulladék mennyisége. Az elemzők a fiatal munkaerő bevonására is kitérnek – hogyan lehet vonzó számukra a 3DP?

Persze egy ilyen kérdést mindig könnyebb feltenni, mint válaszolni rá.

A különféle 3DP fájlmegosztó oldalakról (Thingiverse, MyMiniFactory stb.) letölthetünk modelleket, viszont ha nagyon személyre szabottat, sajátot akarunk, célszerű a 3D modellező szoftverek használata. Egyre több van belőlük, a Blender, a Maya és az Autodesk 3ds Max-a a legismertebbek. Egy negyedik, a megtévesztő nevű (de nem ingyenes) Cinema 4D népszerűsége is folyamatosan nő.

Az első változatával 1990-ben indult programot eredetileg nem feltétlenül 3D nyomtatásra, hanem 3D modellezésre, animációra, szimulációra és renderelésre találták ki, mozgó grafikákhoz és játékfejlesztői berkekben kifejezetten népszerű.

Népszerűsége gyorsaságának, rugalmasságának és intuitív jellegének tudható be. Viszont kevesen tudják róla, hogy 3D nyomtatáshoz is készíthetünk vele modelleket, additív gyártás kapcsán első szoftverként biztosan nem a Cinema 4D ugrik be.

Ettől még persze sokan használják, népszerűsége sem a véletlen műve. Egyik oka a könnyű használat, sok funkciójával kezdők is elboldogulnak, gyorsan beletanulnak, és hatékonyan alkalmazzák. Egyes funkcióit pedig nagyon izgalmasnak tartják, például sok a textúra-készítésre alkalmas eszköz, masszív a tartalomböngésző, integrált a ZBrush.

Talán a legfontosabb, hogy támogatja a 3D nyomtatásban legelterjedtebb STL fájlformátumot. Más népszerű formátumok, mint az OBJ és a 3MF viszont nem működnek, így ha printelni akarunk, akkor kötelező az STL.

A projekt léptékét és a méretet egy milliméterre kell beállítani, a Phong Shading funkciót pedig a Phong címke törlésével tiltsuk le. Utóbbi azért fontos, mert a szoftver ugyan simává teszi a nyomatot, a modell viszont a printelés szempontjából előnytelen, négyzet alakú sokszögekből áll össze. A simává tételt jobb, ha manuálisan végezzük. A Kivágás megtekintése beállítás és a zoom módosításával keresztmetszeti nézetet kapunk. Ebből a nézetből jól látjuk a kijavítandó hibákat, és így nyomtatás előtt megoldjuk a problémát.

A fehérjék „építőkockái”, a peptidek meghatározott sorrendben összekapcsolódó aminosavakból álló polimerek. Maguk a fehérjék egész pontosan polipeptid molekulák, és annyiban különböznek a peptidektől, hogy hosszúak, amazok pedig rövidek.

Kínai és amerikai kutatók aminosavakat, peptideket nyomtatható és formákba önthető, áttetsző biomolekuláris üveggé alakítottak át. Mivel ez az üveg biológiailag elég hamar lebomlik, italpoharak bajosan készíthetők belőle. A pohár a benne lévő folyadék miatt bomlásnak indulna.

A kísérlet úttörő és egyedi, mert korábban még senki nem próbált bioanyagokat üvegesíteni.

A szabványüveg szervetlen molekulákból, főként szilícium-dioxidból készül. Az összetevőket magas hőmérsékleten olvasztják meg, majd gyorsan lehűtik. Az anyag viszont hiába újrahasznosítható, rengeteg üveg marad a talajban, ahol a bomlási folyamat évezredekig eltarthat.

Az aminosavakat mikroorganizmusok könnyen lebontják, és nem a szeméttelepen töltenek éveket, hanem az üvegben lévő tápanyagok hamar visszakapcsolódnak az ökoszisztémába. Újrahasznosítható, lebomló és jótékony hatású anyagok fejlesztése a fenntartható jövőt szolgálja, és a belőlük készült nyomatok is környezetbarátok.

Ha a peptideket felmelegítik, a molekulák olvadás előtt elkezdenek szétválni. A kutatók úgy változtatták meg az aminosavak végét, hogy másként tevődtek össze, amivel megakadályozták a bomlást. A módosított aminosavakat olvadás után nagyon gyorsan fagypont alatti hőmérsékletre hűtötték, így megőrizhették folyékony elrendeződésüket. Ezt követően addig hűtötték őket, amíg üveggé szilárdultak. Az üveg szobahőmérsékleten is szilárd halmazállapotban maradt.

Az eljárással aminosavak, peptidek megszilárduláskor nem válnak kristályszerkezetekké, az üveg nem lesz zavaros, viszont egyes esetekben a kutatók színeződéseket vettek észre. Emésztőnedvekkel és komposzttal összekeverve, a vegyi módosítások függvényében, néhány hét és több hónap közötti időszakig tartott a lebomlás.

Az üveg egyelőre inkább kuriózum, mint hasznosítandó termék, a kísérlet viszont nagyon fontos, mert új anyagok kutatását vetíti előre. Mivel biológiailag lebomlik, nagyon nedves környezetekben nem ajánlott, azokat jobban bírják a szervetlen molekulákból álló, szilárdabb szabványüvegek. Rugalmas miniatűr eszközökben, például mikroszkóp-lencseként viszont jól kiaknázhatók ezek a tulajdonságok.

A Markforged 2022-es 101 millió dollár bevétele tizenegy százalékos növekedés 2021-hez képest. A vállalat számára külön öröm, hogy a növekedés organikus. 2022 és 2021 utolsó negyedéve között szintén tizenegy százalék, 29,7 millió szemben 26,6 millióval a különbség.

Shai Terem vezérigazgató elégedett. Elmondta, hogy a Digital Forge-ot a kihívások ellenére világszerte egyre többen használják, pedig az akadozó beszállítói lánc problémákat okoz, az FX20 bevezetése, valamint a Teton Simulation és a Digital Metal akvizíciója viszont tovább erősítette cége pozícióit.

A makrogazdasági bizonytalanságok miatt a gyártók ugyan elodáztak vásárlásokkal kapcsolatos döntéseket, de a vállalat ennek ellenére jelentős, harminchat százalékos növekedést könyvelhetett el Európában, a Közép-Keleten és Afrikában (EMEA), illetve az Ázsia-Csendes-óceán (APAC) térségben, az utóbbiban húsz százalékkal javultak a számok.

Az FX20 kereskedelmi forgalmazása 2022-ben indult, és a kereslet máig meghaladja a Markforged elvárásait. Az összeolvadás és akvizíció stratégia szintén sikeres, a Teton Simulation és a Digital Metal termékeivel tovább bővült a vállalat kínálata. A Teton technológiáját, a Simulation funkcióval a Digital Forge-ba integrálták, az összes fogyasztó tesztelheti az öt bétapróba-változatot, eddig többezren regisztráltak a tesztre. A Simulation komponens „szoftver, mint szolgáltatás” előfizetéssel lesz használható.

A vállalat 2022 negyedik negyedévében a működtetési költségek terén is elérte célkitűzéseit. A második negyedévben, a Teton Simulation és a Digital Metal akvizíciójának hatására, közel húszmillió dollárral csökkentek ezek a kiadások, másrészt az azt megelőző másfél év infrastrukturális beruházásai is elkezdték éreztetni a hatásukat.

A Markforged ezen a területen s tavalyinál is jobb számokat vár 2023-ban. Az egészéves bevételt 101 és 110 millió dollár közé lövik be, figyelembe véve a bizonytalan világgazdasági környezetet, mély recesszióval viszont nem számolnak.                  

A Markforged termékeit a FreeDee forgalmazza Magyarországon.