FREEDEE BLOG

Az 1981-ben alapított, kivételes technikai ismereteiről és a csúcsminőségű gyártásról ismert francia Société Parisse precíziós gépészetre szakosodott, beleértve speciális gépezetek készítését, összeszerelését is. A vállalat jó híre miatt a Forma 1-től és a motorversenyzéstől, profi kerékpározástól kezdve a gyógyszer- és a légjármű-iparig, változatos szektorokban érdekelt, például az Ariane rakétához is készítettek alkatrészeket.

Hagyományos gépparkjuk mellett úgy döntöttek, hogy ipari 3D nyomtatókkal bővítik eszköztárukat. Egyrészt a francia és nemzetközi ügyfelek számának folyamatos növekedése, másrészt az indokolta a 3DP használatát, hogy additív gyártással könnyebb darabok állíthatók elő – és egyre nagyobb igény mutatkozik irántuk –, mint a klasszikus eljárásokkal, ráadásul sok ilyen csak 3DP-vel készíthető.

Elképzeléseiknek megfelelően, a szintén francia INTAMSYS Funmat Pro 610HT printerét vásárolták meg. Az FFF-gép nyílt rendszer, csúcsminőségű anyagok is printelhetők vele. A nyomtatás akár a szuperpolimereknek ideális 300 fok körül is történhet, míg az extruderek az 500 fokot is elérhetik, a 610x508x508 milliméteres építési terület pedig elég nagy méretes darabok, vagy több kisebb szimultán nyomtatására.

A csúcsminőségű polimerek, a szuperpolimerek nyomtathatósága volt az egyik legfontosabb érv a Funmat Pro 610HT mellett.

Az ezek közé tartozó PEEK (poliéter-éter keton) és az Ultem annyira erősek és merevek, a hőnek olyan jól ellenállnak, hogy fémeket is helyettesíthetnek. Mivel vegyi anyagokkal és a korrózióval szemben egyaránt jól ellenállnak, a belőlük készült darabok extrém környezetekben is használhatók. Mindezek mellett könnyűek, egyszóval ideális matériák a Société Parisse elképzeléseihez.

Jó minőségű műanyagokkal korábban is dolgoztak, a printer viszont lehetővé tette, hogy kiaknázzák az additív gyártás adta lehetőségeket. Első körben a CNC gépekkel költségesebb és időigényesebb prototípuskészítésre, ma viszont már csere-alkatrészek, végtermékek gyártására is használják a technológiát, fémdarabokat polimeralapúakkal helyettesítenek vele.

Jozeph Forakis világhírű tervező a napokban mutatta be legújabb projektjét, a 88 méter hosszú, napenergia-elektromosság/hidrogénvezérlésű, hibrid szuperjachtját, a Pegazust. A vízi jármű 3D nyomtatással készül, ötlete az Égei-tengeri Koufonissi szigetén fogant. Észrevétlenül kell beolvadnia környezetébe, a természetbe, és úgy szelnie a vizeket, mintha láthatatlan lenne.

Hosszas kutatások után mai csúcs- és még fejlesztési fázisban lévő technológiák mellett döntöttek, hogy minden szinten egyedit alkossanak: fenntarthatóság, szerkezeti integritás, működés. A hajótestet és a szuperszerkezetet integráló hálós keret kivitelezéséhez robotikus, nagyformátumú 3D nyomtatást (LFAM) használnak.

Csak így tudják valóra váltani a megálmodott erős, egyben nagyon könnyű szerkezetet. Hagyományos gyártómódszerekkel összehasonlítva, az LFAM kevesebb energia-, anyag- és térhasználattal jár, gyorsabb a munka, minimális a hulladék.

Az íjszerű, alacsony fekvésű, merev ívű, ezüstös, fémes hajótest tökéletesen beleolvad a vízbe, a színe és a mozgása is ahhoz hasonló. A víz szintjén lévő alapra a felhőket és az égboltot visszatükröző, a pillanat szépségét megragadó többszintű üvegszárny épül.

A futurisztikus belső tér központi darabja a szintén élő és lélegző természeti képződmény, a medencéből kiemelkedő többszintes Életfa. A nagyvárosi vertikális mezőgazdaságból ismert hidropóniás kert (Zen-kert) biztosítja a friss élelmiszereket és a levegő tisztítását. A jacht legfelső szintje csak a tulajdonosé, különleges lakosztállyal, méretes privát terasszal.

Pegazus széndioxid-kibocsátása nulla, az energiát maga állítja elő, a napenergia segítségével a tengervizet hidrogénné alakítják át. A hidrogént hosszabb ideig tárolhatják a fedélzeti ütemanyag-cellákban, rövidebb ideig pedig Lítium-ion elemekben.

Az energiahatékonyság miatt a láthatatlanság nemcsak a szuperjacht esztétikai jellemzője, hanem a környezeti hatását is plasztikusan szemlélteti.

A 2020-ban alapított ausztrál Additive Surgical, első cégként az országban, gyártott 3D nyomtatással titán alapú gerincimplantátumokat. Nemrég több egészségügyi eszközt printelve, bővítették a kínálatot: PLIF, DLIF, TLIF, amelyek ágyéki és más testrészek erősítését szolgálják.

Az új eszközök mindenféle nemzetközi szabványoknak megfelelnek, a csontnövekedési technológiát és a 3D nyomtatást összekombinálva dolgozták ki őket.

Egy ilyen, teljes egészében printelt szerkezettel az implantátum, beleértve a tágulási mechanizmust is, mikroporozítása hat-tíz mikron, amellyel kedvező környezetet biztosít a csontnövekedéshez. (A mikroporozitás a nagyon kicsi pórusok mellett a felületi érdességhez kapcsolódó porozitásra is vonatkozik.)

A véglemezeket érintő makroporozitás (a hálószerkezet 500-700 mikronos pórusmérete) egyedi kombinációja, a közvetlen lézeres fémolvasztás (DMLM) technológia rugalmassága szintén ideális feltételeket teremt az implantátumon és rajta keresztül történő csontképződéshez.

Az Additive Surgical gerincimplantátum eszközei jelenleg nemcsak Ausztrália, hanem az egész világ legátfogóbb, közvetlen lézeres fémnyomtatással készült gerincimplantátum-kínálata. Kiváló minőségű első és másodikgenerációs beültetések és rendszerek szerezhetők be tőlük.

A vállalat elmondása alapján orvosi eszközeik több mint nyolcvan százalékát importálják.

A multinacionális vállalatok piaci részesedése Ausztráliában nagyon magas, a nyereség zöme a nemzetközi részvényeseknél köt ki. Változást hozhat, hogy az Additive Surgical elkötelezett a helyi gyártás, az ausztrál szabadalmaztatás, az ottani innováció és a technológiai kereskedelmi hasznosítása mellett. A cég szoros munkakapcsolatot ápol ausztrál sebészekkel, klinikákkal, kórházakkal, kutatóintézetekkel, egyetemekkel.

Az új eszközök gyártása néhány hónap alatt befejeződik, azt követően pedig rögtön jön is a kereskedelmi forgalmazás.

Az Ultimaker és a MakerBot az egyik legelterjedtebb, legkönnyebben használható nyomtatótechnológia a szálhúzásos (FDM) 3D nyomtatás illusztris, piacvezető képviselői közé tartoznak. Desktop gépeik népszerűe, mindkét cég termékeit a FreeDee forgalmazza Magyarországon.

A két vállalat tavalyi egyesülésével létrejött UltiMaker (figyelem a kis és nagybetűkre) első gépe máris megjelent. Az új FDM printer, az S7 sokak szerint – első ránézésre – olyan, mintha az Ultimaker díjnyertes és kategóriájában egyik legtöbbet használt S5 felturbózott változata, nagytestvére lenne, ráadásul még a logo sem változott: Ultimaker és nem UltiMaker – valószínűleg azért, mert a fejlesztést az egyesülés előtt kezdhették el.

A vállalat, az UltiMaker elmondása alapján az S7-et a nyomtatás felgyorsítására tervezték. A felhasználható anyagok palettája bámulatos: a gép több mint kétszázzal, köztük szabvány műanyagokkal (PLA, ABS stb.), elasztomerekkel (TPE, TPZ) és technikailag bonyolultabb szálakkal (PETG, POM stb.) is kompatibilis.

Az UltiMaker S7 nyomtatási területe 330x240x300 milliméter (mint az S5-é), mérete 495x585x780 milliméter, tömege 29,1 kiló. néhány technikai jellemzője: kettős extrudálás, automatikus kalibrálás, a rendszer előre érzékeli, ha elfogy a filament.

A cél mindennel az volt, hogy a felhasználó úgy, de mégis jobban érezze magát, mintha S5-tel dolgozna. Az S7 a nagy előd összes jó tulajdonságát megőrizte, sőt, azokat egy kicsit még jobbá tették – árulták el a fejlesztők.

A gép maximális sebessége másodpercenkénti 24 köbmilliméter, a rugalmas nyomtatótálca hőmérséklete elérheti a 140 Celsius-fokot, a nyomatokat könnyű kivenni. A gépet a gyártófolyamat során kibocsátott ultrafinom részecskék 95 százalékát megszűrő légkezelővel szerelték fel.

Az előkészítés Cura, a gép kezelése Connect szoftverrel történik. A munkafolyamatot 1080p-s kamera figyeli valósidőben. A printer az UltiMaker Material Station megoldásainak (filament automatikus adagolása, a nedvesség jobb kontrollálása stb.) integrálását célzó Pro Bundle csomaggal bővíthető.  

A kívánság szerinti (on-demand) additív és hagyományos ipari gyártószolgáltatásokat kínáló, és az ezeket biztosító, teljesen digitális platformokban élenjáró, a Tennessee állambeli Lawrenceburg-székhelyű Quickparts, elosztott gyártófolyamatainak kezelésére, áramvonalasításukra, partneri szerződést kötött a 3D nyomtatás egyik meghatározó vállalatával, a Materialise-al.

A belga cég nyílt architektúrájú CO-AM platformja additív és hagyományos gyártási kapacitásaikat támogatja, összekapcsolja gyártórendszereiket. Az elosztott termelésen alapuló létesítmények modernizálásával az eddiginél is gyorsabbá válnak, de ez nem elég, mert területükön belül a leggyorsabbak kívánnak lenni.

A CO-AM integrálásával hamarabb feldolgozhatók a megrendelések, a géppark és géphasználat optimalizálásával racionalizálhatók a költségek, a Quickparts és az ügyfelek is a gyártási folyamat egészén keresztül követhetik a nyomatok fejlődését, amellyel a legmagasabb minőségi szabványoknak is teljesen eleget tesznek.

A vállalat hét tervező és gyártóüzemet működtet Észak-Amerikában és Európában. Az elosztott gyártóhálózathoz az összes üzemet összekapcsoló, hagyományos és additív technológiákat integráló szoftverre volt szükségük, és a CO-AM implementálását 2022 végén amerikai létesítményeikben, Lawrenceburgben és Seattle-ben megkezdték. 2023 második negyedévében újabb helyszínek következnek.

A CO-AM-et a rendelésből pénzt generáló műveletekre, folyamatok automatizálására, és a gyártás elosztott üzemeken keresztüli biztonságos kezelésére tervezik használni.

A vállalat így könnyebben gyűjthet adatokat a termelésről, egyszerűbben fér hozzájuk, mint eddig. Munkafolyamatokat jobban monitorozhatnak, javíthatnak rajtuk. A hatékonyság olyan szintjét akarják elérni, amellyel ügyfeleiknek valóban sok időt és pénzt spórolhatnak meg.

A CO-AM nyílt architektúrája segít ebben: a gyártók kedvelt eszközeikkel dolgozhatnak, igényeiknek megfelelően, vállalkozásuk méretéhez igazodva, rugalmasan dolgozhatnak ki folyamatokat.

A Quickparts ügyfelei, különösen a légjármű-, a jármű- és az energetika-iparban, valamint az egészségügyben dolgozók egyre gyakrabban alkalmazzák a 3D nyomtatást. A CO-AM platformmal a Quickparts könnyebben és hatékonyabban segíthet nekik.

A Harvard Egyetem és a Wyss Intézet kutatói a természet által ihletett, meglepő 3D nyomtatóeljárást dolgoztak ki. A biológiai rendszerekben, főként növényekben vagy az izmainkban megtalálható spirálformák alapján négy különböző anyaggal működő, spirálszerű nyomtatószálakat (filament) forgó fúvókával lerakó 3D printert terveztek.

Eddig változatos keménységű szerkezeteket nyomtattak, és a módszert több területen, például a robotikában (főként a puha robotikában, soft robotics) alkalmazhatják.

A 3DP nem először merít a természetből, és a biomimikri más technológiai területeken is egyre gyakoribb jelenség. Egyik legismertebb példája a kaptárokból ellesett rácsszerkezetek.

A magukat „összerakó” fehérjék, felvéve a spirálformát, kiváltják az izmok összehúzódását. A kutatók arra gondoltak, hogy érdekes lehet az anyag tulajdonságainak köszönhetően, összehúzódásra alkalmas szerkezeteket tervezni, majd ebbe az irányba mentek tovább.

A 3DP rendszer nagy fecskendőkhöz hasonló négy különféle „tintapatront” tartalmaz. A patronokat forgó fúvókához kapcsolták, amely mozgás közben spirálszerű filamentet alakít ki. A rotációs többanyagos nyomtatással lehetővé válik funkcionális, spirálszerű nyomtatószálak és rácsszerkezetek kialakítása. Struktúrájuk és teljesítményük pontosan kontrollálható, szabályozható.

A printelt darabok áram hatására összehúzódnak. Az összehúzódás a szálaknak és a hatásnak megfelelően programozható. Printelt szerkezetek merevségét is befolyásolja: az alap rugalmas, belsejéhez viszont merev nyomtatóanyagok adhatók, például fémrugó integrálható puha matériába, mondjuk, robotba.

A kutatók elmondták: a vizsgálódások elején tartanak, de már most hangsúlyozzák, hogy az újítástól nagyobb felbontású, komplexebb és jobb teljesítményű nyomatok várhatók.

Az egyik leggyorsabban fejlődő technológia a 3D bionyomtatás fősodorrá ugyan még nem vált, de sokan látnak benne komoly távlatokat, és olyan fontos egészségügyi területeken alkalmazzák, mint a regeneratív medicina, vagy a szövettervezés. Készítettek már vele szemszövetet, de az ugandai kormány is feljuttatott bionyomtatót a világűrbe, hogy a súlytalanságban kísérletezzenek szövetekkel.

A kanadai Waterloo és két brit egyetem (Swansea, St. Andrew) kutatói bionyomtatott ráksejtekkel kísérleteztek tizenegy napon keresztül. Az eredményeket egy sejtautomata modellével hasonlították össze, és kiderült, hogy a modell sikeresen szimulálta a printelt szerkezeteket.

A bionyomtatás ilyen jellegű optimalizálásával komoly pénz és idő takarítható meg jövőbeli kísérletekkor.

Az in-vitro kísérleti módszerhez nagyon agresszív mellrák-sejtet, az MDA-MB-231-et használták. Zselatin és alginát keverékéből álló biotinta hidrogélbe printelték. Folyamatosan figyelték a sejtszerkezet életképességét, tizenegy nap után a kiemelkedő 96 plusz-mínusz egy-két százalékot állapítottak meg.

A sejtek hatalmas többségének túlélése egyértelműen jelezte: a szerkezet eléggé porózus volt ahhoz, hogy a glukóz és az oxigén bekerüljön a légzésbe.

A kutatók in-silico, azaz számítógépes modellel is elvégezték a kísérleteket. A sejtek szabályos rácshálózatát alkotó sejtautomata modellel dolgoztak, a legtöbb paramétert kísérleti adatokból szedték össze.

A modell megbízhatóságát javítandó, átfogó in-vitro vizsgálatot is végeztek. A sejteket azért vizsgálták, hogy meghatározzák az összetételüket, amellyel jelezhető és javítható a modell minősége.

A végeredmények azt sugallják, hogy a 3D bionyomtatás modellezéssel történő optimalizálása további vizsgálatok elvégzése nélkül használható kísérletek tervezésére. A szimulált adatok következetesen megismételték az életképességre és a sejtburjánzásra vonatkozó kísérleti eredményeket.

Cipők az elsők között képviselték a 3D nyomtatást a divatban, az utóbbi években pedig felgyorsult a lábbelik additív gyártással történő előállítása, és már nagyobb mennyiségben is készülnek darabok, például a Carbon DLS technológiáját használó Adidas Futurecraft 4D termékvonala.

A szakterületet meghatározó nagyvállalatok, így a Stratasys és a 3D Systems is kísérletezett már lábbelikkel, 3D nyomtatást alkalmazó divattervezők, mint Iris van Herpen és Zaha Hadid is dolgoztak ki cipőterveket, míg a Formlabs (az ő termékeiket a FreeDee forgalmazza itthon) és az EOS a New Balance-szel és az Under Armourral kivitelezett nyomtatott lábbeliket.

A HP szintén érdeklődik a cipőgyártás iránt, MultiJet Fusion technológiájukkal alacsonyabb áron és nagyobb tételben állíthatók elő csúcs-, vagy akár középkategóriás sneakerek és más lábbelik.

A január 17. és 22. közötti 2023-as Párizsi Divathét közönsége láthatott némi ízelítőt nyomtatott cipőkből.

A Dior (nem specifikált) polimerporból feltehetően MultiJet Fusion, de mindenképpen porágyas fúzió technikával készített legújabb Carlo darabja szépen szemlélteti a legendás divatház 3DP iránti elkötelezettségét. A hagyományos termékvonal modern változatai izgalmas és formabontó, extrakönnyű és kényelmes cipő, csizma, ráadásul a felhasznált anyag nyolcvan százaléka újrahasznosítható, bár egyelőre nem tudni, hogyan.

A karibi multikultúrát fémjelző amszterdami BOTTER designstúdió szintén elkötelezett a fenntarthatóság iránt, legújabb darabjukat a HP-vel és a Reebokkal közösen készítették, az ihletet a karibi vizekben élő, gyönyörű ragadozó tengeri csiga, a Venus Comb Murex jelentette.

Az egészen különleges sneaker merész, élénk és üde színvilágú, pozitív energiákat sugároz magából, tényleg olyan hangulatot áraszt, mint az inspiráló forrás Karib-tenger.

Az elektronikában és az informatikában használt anyagoknak komoly követelményeknek kell megfelelniük. Az egyik legfontosabb, hogy a tűzzel szemben ellenállók legyenek.

A műanyagok megfelelnek a szükséges égésgátló elvárásoknak, bioműanyagokról viszont még rendelkeztünk erre vonatkozó infókkal. Legalábbis eddig, mert a német Fraunhofer WKI és Fraunhofer IAP, ipari partnerekkel együttműködve, vizsgálta a kérdést. Kutatásaik eredményesnek bizonyultak, sőt, nemcsak „tűzálló” bioműanyagokat fejlesztettek, hanem be is bizonyították, hogy ezek az anyagok kompatibilisek az additív gyártással, tehát nyomtathatók.

Munkájuk előtt nem ismertünk az égést gátló bioalapú, bioműanyagok kidolgozására alkalmas anyagot.

A kutatók halogénmentes égésgátlókra összpontosítottak. Abból indultak ki, hogy extra költséghatékonyak, mert nagyon kis mennyiségben elég használni őket. Első körben elektronikai és informatikai alkalmazásokra gondolva igyekeztek ilyen anyagokat előállítani. E célból bioalapú alkoholokkal és foszfortartalmú vegyületekkel végeztek szintéziseket.

Az égésálláshoz magának az égésállónak egyenletesen kell eloszlania a PLA biopolimer mátrixon belül. A kivitelezéshez, az égésálló anyag mátrixhoz kötéséhez nem hőtani folyamatot, hanem elektronsugaras térhálósítást alkalmaztak. Az eljárás műanyagoknál abszolút bevett, bioműanyagoknál viszont a Fraunhofer Intézetek előtt még nem bizonyították be alkalmazhatóságát.

A sikerhez meg kellett változtatni a polimerek tulajdonságait. Az égéssel szembeni mellett, a hővel szembeni ellenállásukat is vizsgálták. Rengeteg teszt után speciális PLA és PBS formákat állítottak elő, és hamar kiderült róluk, hogy 3D nyomtatásra és fröccsöntésre is jók. Nagyon komoly alkalmazási potenciál rejlik bennük.

Indiában a Katonai Mérnöki Szolgáltatások (MES) nyomtatta az első lakóházakat a Gujurat állambeli Gandhinagarban, a hadsereg Délnyugati Légi Parancsnokságán. A két épület kivitelezésében a Chennai (az egykori Madras) székhelyű Tvasta vett részt. A szubkontinensen ez volt az első printelt ház, a Tvasta hatékony betonnyomtató technológiáját és épületnyomtatóit használták hozzá.

A katonaság máshol is aktív a 3DP építőipari alkalmazásaiban, az Egyesült Államok Védelmi Minisztériuma például alkalmi használatra printelt barakkokat kiképzéshez.

Az indiai hadsereg pedig legújabban az ahmedabadi laktanyánál húzott fel 3D nyomtatással lakóépületeket.

Ezek az épületek ellenállnak a természeti katasztrófáknak, földrengés-biztosak és a globális éghajlatváltozás miatt egyre szigorúbb „zöld” követelményeknek is megfelelnek.

„A 3D betonnyomtatót használó technológia számítógépes 3D terven alapul, és extrudálással, rétegről rétegre gyárt 3D szerkezeteket az erre a célra kidolgozott speciális betonból” – írta egy, a munkában résztvevő katonatiszt.

A kétszintes épület kivitelezésében betonnyomtató megoldásokra specializálódott helyi cég, a MiCoB Pvt volt a MES partnere. A 3D Gyors Építőtechnológiát használták.

A hetvenegy négyzetméter alapterületen álló, garázsos épület tizenkét hét alatt készült el. A falakat, födémeket és az alapokat printelték, 3DP nélkül nem ment volna ennyire gyorsan a munka.

Egy másik katonatiszt szerint a lakóépület a „kortárs gyors gyártási törekvések jelképe.” Azt is elmondta, hogy ha a jövőben nem alkalmazzák a 3D nyomtatást, nem fogják tudni kielégíteni a fegyveres erők folyamatosan növekvő lakhatási igényeit.