FREEDEE BLOG

Termékek, árucikkek hamisítása komolyan veszélyezteti a világgazdaságot és a biztonságot. Az Egyesült Államok Szabadalmi és Védjegyi Hivatalának (USPTO) beszámolója alapján a hamisítás és a kalózcuccok értéke 2020-ban 1,7 és 4,5 trillió dollár közötti összeg volt.

A fokozott erőfeszítések ellenére, a hagyományos hamisításellenes óvintézkedések, mint például a QR-kódok egyre kevésbé érik el a várt eredményt, ráadásul a síkfelületen való adattitkosítási kapacitás korlátozott jellege miatt könnyen gyárthatók, hamisíthatók.

A Hongkongi Egyetem gépészmérnökei szerint létezik megoldás, mégpedig azt kell kitalálni, hogy limitált térben hogyan növelhető a titkosítás sűrűsége.

Nagyon pontos 3D nyomtatási módszert találtak ki, amellyel új, polarizációs kódolású 3D-s hamisításellenes címkék készíthetők. Az új 3D címke jóval több digitális információt képes titkosítani, mint a hagyományos módszerekkel létrehozottak.

A fenilalanin (FF) aminosav, melynek α-helyzetű szénatomjához benzil oldallánc kapcsolódik. A dipeptidek egyik fajtája, amelyek akkor képződnek, ha két aminosav egy peptidkötéssel kapcsolódik egymáshoz. Maga az FF egyedi optikai tulajdonságokkal rendelkezik. Az anyaggal idegtudósok régóta foglalkoznak, mert használható az Alzheimer-kór kezeléséhez.

Kristály-jellegéből eredő egyedi tulajdonságai miatt újabban elektronikus és fotonikus eszközökhöz is alkalmazzák, és ez ragadta meg a hongkongi kutatók figyelmét.

A természet által meghatározott molekuláris ön- összerendeződés és a kutatók új 3DP módszerének kombinációjával többszegmensű 3D-s FF mikropixelek nyomtathatók. Kristályszintjük a nagyon sűrű adattitkosításnak megfelelően programozható.

Az amorf és kristályos szegmensek polarizált fényre adott különböző reakcióinak felhasználásával, egyetlen apró 3D pixel képes nullából és egyből álló, többjegyű bináris kódot titkosítani. Az információkapacitás jelentősen növelhető az emberi hajszál ezredrészét jelentő kicsi területen.

A kutatók bizakodnak, hogy technikájuk bármikor és bárhol eredményesen alkalmazható kívánsági szerint, egyedire kialakított biztonsági címkék készítéséhez. Közben az információbiztonsági szintet is jócskán növelik, amivel egyének és szervezetek egyaránt jól járnak.

Mivel a fenntarthatóság egyre fontosabb szempont szinte minden iparágban, az anyagfejlesztők jó ideje már nemcsak fémekben és műanyagokban, hanem jóval környezetbarátabb matériákban is gondolkodnak.

A fánál kevesebb „zöld” anyag létezik a Földön, ráadásul 3D nyomtatásra is remekül használható. A Forust binder jetting technológiájával és gépével nagymennyiségű faalapú termék nyomtatható, megfizethető áron. Több projektben használják már, ezek egyike a Cocoon újrahasznosított fatörmelékből printeléssel készült, igencsak dekoratív lógólámpája.

A lámpával egyrészt fenntartható fényforrást, másrészt organikus szerkezetre emlékeztető tárgyat akartak – mindenképpen természetes anyagból – nyomtatni. A végtermék nemcsak környezetbarát, hanem teljesen le is bomlik, ráadásul tényleg organikus formára, történetesen selyemgubókra („cocoons”) emlékeztet.

A kötőanyag-alapú (binder jetting) technikával a lerakott fapor-rétegeket növényi eredetű komplex polimerrel, szövetek és egy csomó növény fontos szerkezeti anyagával, ligninnel kötötték meg. A nyomtatás nagyon gyors, és semmiféle káros hatása nincs a növényvilágra.

A végeredmény 250x460 milliméteres, két típusban kapható, nyomtatás után manuálisan pácolható és megmunkálható, többféle fából, például tölgyből, tikből és dióból készíthető lámpa.

A búra egyben védi is a belső, organikus anyagok és nem mérgező fémek keverékéből létrehozott OLED fényforrást. A felhasznált anyagokat kidobták volna, tehát a Cocoon darab minden szempontból megfelel a környezetbarát termék kritériumainak.

A lámpa túllépés a hagyományos terméktervezésen, és jól szemlélteti az új technológiák fenntartható alkalmazását.

Jövőfény.

A Bentley Motors elsőként az iparágban, arannyal is nyomtatott részeket legújabb autócsodájához, az exkluzív Mulliner Baturhoz. 210 gramm tizennyolc karátos tiszta - sárga – arany lesz a vállalat 103 éves történetének leggyorsabb járműjében.

A W12-es Baturból csak tizennyolc készül, és előzetesen, darabonként potom 1,65 millió fontért, mindet eladták már a Mulliner ügyfeleinek. Az opcionális printelt aranyrészekhez a vezető által megérinthető, érintéssel funkciókat irányító pontok tartoznak, mint például az indítás/stop gombot körbevevő Charisma Dial, amellyel a vezetési módok szabályozhatók, válthatunk egyikről a másikra. A műszerfal az utastér központi eleme.

A műszerfalon lévő ikonikus Organ Stop szellőzés-szabályozó, akárcsak a kormánykerék más elemei, szintén aranyból készültek.

A Bentley Mulliner a híres birminghami Cooksongold aranyműves céggel közösen dolgozott ezeken a részeken. Az együttműködés szép példája a mai fejlett csúcstechnológiák és a hagyományos anyagok, anyagmegmunkálás szintézisének.

Az arany alkalmazásánál a fenntarthatóság is fontos szempont, mert régi ékszerekből nyerték ki a nemesfém-port, azaz száz százalékban újrahasznosított matériával, környezetszennyezés nélkül dolgoznak. A Bentley céljai között szerepel, hogy 2030-ig elérjék a teljes szénmentességet.

Az aranyrészeket, CAD modelleket használva, digitálisan tervezték. A nyomtatáshoz lézerrel olvasztó gépeket használtak, majd az ékszerészek manuális csiszoló/tisztítómunkája következett. Az a tény, hogy Birmingham közismert aranykovács negyedében dolgoztak, egyértelműen jelzi az anyag tisztaságát, eredetiségét.

A Bentley köztudottan előszeretettel alkalmazza az additív gyártást, szívesen dolgozik nemesfémekkel.

A növényekben található, hamu nevű természetes ásványok szinte semmit nem változtatnak az additív gyártáshoz tervezett természetes eredetű új összetett anyagok állapotán – derül ki az Egyesült Államok Oak Ridge Nemzeti Laboratóriumának kutatásából.

A kutatók megállapították, hogy a biomasszában időnként gömbök formájában megtalálható hamu, ha mérsékelt mennyiségben használják, szignifikáns mértékben egyáltalán nem módosít a kukoricatörmelékből, az energiafű évelőből és hőre lágyuló PLA-ből (politejsavból) készült biokompozitok mechanikus tulajdonságain.

Politejsavval összekeverve, a kukoricatörmelékből és energiafűből származó rostok a 3D nyomtatáshoz megfelelő tulajdonságokkal rendelkező biokompozitokat (a 3DP-ben egyre nagyobb előszeretettel használt keverékanyagokat) eredményeznek.

A kutatás alapján a hamugömbök jelenlétével javul a munkafolyamat közbeni anyagáramlás. Az anyagokat extrudálás-alapú 3D nyomtatáshoz használhatják a jövőben.

A kutatók egészen addig elmentek, hogy a kukoricatörmelék biokompozit tizenkét százalék hamut tartalmazott. Szerencsére ez a magas mennyiség sem változtatott jelentősen az anyag mechanikai tulajdonságain (nyomás- és más külső hatások tűrése, szakítószilárdság stb.).

A kutatási eredmények alapján lehetővé válik, hogy a biofinomításból származó, magas hamutartalmú biomassza használatra kerüljön. A fenntartható üzemanyagok és más anyagok előállítási összköltsége csökkenthető így.

Következő lépésben több biomassza-anyaggal fognak kísérletezni, és a kompozitokat nagyméretű printereken fogják tesztelni az Oak Ridge Nemzeti Laboratóriumban.

A francia multinacionális Alstom szupergyors vonatokhoz kínál fenntartható megoldásokat.

A nagyvállalat már tíz éve üzemelő egyik szélsebes elektromos személyszállító vonata, az AGV ETR575 az utóbbi időben elkezdett kopni – „romlani” –, és ez előbb-utóbb biztonsági kockázatokhoz vezetett volna. A problémát a nagyvállalat az olaszországi Nolában működő karbantartó csoportja oldotta meg. Sikerrel jártak.

Kétszáz alkatrészt kellett helyettesíteniük. Tervezésükhöz a magas költségek miatt változtatni akartak az eddigi módszeren, és a 3D nyomtatótechnológia mellett döntöttek.

Miután az Alstom alaposan elemezte a technológiát, kiértékelte az előnyeit, egyértelművé vált számukra, hogy ezeknek a vonatoknak az alkatrészcseréjét legoptimálisabb 3D nyomtatással megoldani. A LOCTITE 3D nyomtatóanyag-fejlesztő cég 3843 HDT60 félig rugalmas műgyantáját találták a legalkalmasabbnak, amely több alkalmazáshoz ideális. Jól tűri az ütéseket, a magas és alacsony hőmérsékletet, részletesen kidolgozott nyomatok készíthetők belőle.

A printelést a Nexa 3D NXE 400Pro gépén végezték. A munka folyamán ténylegesen meggyőződhettek az additív gyártás előnyeiről. Kilencvenhat százalékkal csökkentették a ráfordított időtartamot, száznyolcvan nap volt a maximális átfutási idő.

Idő mellett pénzt is megspóroltak – az összköltség huszonöt százalékkal alacsonyabb volt, mintha hagyományos technikát alkalmaztak volna. Összesen húszezer eurót takarítottak meg.

„A 3D nyomtatás nagyon érdekel minket. A Nexa technológiáját munkafolyamatunkba integráltuk, és tökéletesen passzol a LOCTITE nyomtatóanyagához. Fontolóra vettük, hogy a többi vonatunkhoz szintén printelünk alkatrészeket” – nyilatkozta Lorenzo Gasparoni, az Alstom egyik vezetője.

A francia cég nem egyedüliként próbálkozik a 3DP alkalmazásával a vonatgyártásban. A Siemens például orosz vonatok karbantartásához használja a technológiát.

A 3D épületnyomtatás általában betonnal, betonalapú anyagokkal történik. Általános vélemény szerint az így készülő lakások szigetelése nagyon jó, a költségek viszont magasak, és problémaforrás lehet, hogy a belső hőmérsékletet is nehéz szabályozni.

Mindezek mellett a betonról köztudott, hogy nem környezetbarát, a betonnal dolgozó építőipar egy 2019-es felmérés alapján a globális széndioxid-kibocsátás 4,9 százalékáért felelős. Ráadásul az anyagot nem lehet újrahasznosítani, tehát ebből a szempontból sem felel meg az egyre inkább irányelvként elfogadott fenntartható fejlődés követelményeinek.

A Virginia Egyetem anyagtudományi és környezetvédelemmel foglalkozó szakemberei a 3D épületnyomtatást megújítani hivatott, talajalapú „tintát” – nyomtatóanyagot – fejlesztettek. Kísérleteik során kétféle módszert használtak: az elsőben a talaj és magok rétegeit váltogatták, a másodikban printelés előtt összekeverték a két anyagot.

A két eljárással hengerformájú prototípust hoztak létre.

A helyben található bioanyagok már a közeljövő építőiparában is nagyon fontosak lehetnek. A munka közben keletkező hulladék újrahasznosítható, még ugyanabban a munkafolyamatban is lehet dolgozni vele.

Egyelőre azonban nem tartunk ott, hogy talajból és magokból teljes házakat, szobákat építsünk, de a fenntarthatóság trenddé válásával egyre többen gondolkozhatnak el ezeknek az anyagoknak – valódi alternatívát kínáló – újfajta, építőipari alkalmazásán.

A magok és a talaj összekeverése után, napokon belül elkezd kihajtani a talaj. Ilyen környezetbarát épületek például Szingapúrban állnak már, de azokat másként, nem 3D nyomtatással hozták létre. Előnyeik egyértelműek: a növények elnyelik a napfényt, a széndioxidot és más természetkárosító anyagokat, csökkentik a hőmérsékletet.

Szemre is tetszetősek, mert a látvány lényegesen több egy sima talajnál, és a lakók lelkiállapotára is pozitív hatással van.

A Lockheed Martin és a Sintavia együttműködési szerződést kötött, hogy közösen bővítsék az additív gyártás lehetőségeit, és a technológia a jelenleginél is komolyabb alternatíva legyen az öntéssel és a kovácsolással szemben.

A 3D fémnyomtatás ma is jelentősen bővítheti, kiegészítheti vagy helyettesítheti ezeket a technikákat, javíthatja hatékonyságukat, komoly segítség lehet ellátási láncaik számára, részletesebben kidolgozott termékeket kínál, és a tervezési lehetőségek is nagyobbak.

A Lockheed Martin egyik additívgyártás-beszállítója, a Sintavia több ipari programot támogat, amelyekben fémnyomatokat állítanak elő. Az új együttműködéssel további területeket kívánnak meghódítani, a lézeres porágy-fúzió, az elektronsugár által irányított energialerakás és a kavaró dörzshegesztés mellett más eljárásokat is kidolgoznának.

Az együttműködés szervesen kapcsolódik a Joe Biden által idén májusban meghirdetett AM Forward (additív gyártás, előre) kezdeményezéshez, amelyben a Sintavia képviseli az AM ellátási láncot. A Fehér Ház célja a 3D nyomtatás elterjesztése, és ipari szinten is teljes térhódítása az Egyesült Államokban. Ebben a hazai beszállítókat kívánják támogatni, és elérni, hogy ők is minél előbb alkalmazzák a technológiát.

„A Sintavia és a Lockheed Martin elkötelezett a lehetőségek javítása, mozgékonyabbá tétele és a versenyképesség növelése mellett a védelmi iparban. A közös munkával azonosítani fogjuk a gyártásban mutatkozó problémákat, hogy miért nem hatékony valami. Elsősorban repüléskritikus szerkezetekkel tervezünk foglalkozni” – jelentette ki Brian Neff, a Sintavia alapító-vezérigazgatója.

„Az együttműködés szemlélteti, mennyire elkötelezettek vagyunk a Fehér Ház AM Forward kampánya, a működtetési költségek csökkentése és a hazai ellátási lánc megerősítése mellett. Ezek a törekvések szinkronban vannak a 21. századi biztonsággal kapcsolatos elképzelésünkkel” – nyilatkozta David Tatro, a Lockheed Martin egyik részlegének alelnöke.

A hegedű még ma, a digitális/elektronikus zenék korában is az egyik legnépszerűbb hangszer. Hagyományos módszerekkel készítik, viszont egyre többek szerint másként is lehet.

E másként gondolkodók egyik zászlóshajója a napokban olcsó, tartós nyomtatott hegedűt bemutató AVITA Fiatal Művészek Program.

A hangszer közismerten drága. Hivatásos zenészek általában két- és tízezer dollár közötti összeget költenek rá, de a határ a csillagos ég, akár milliókért is lehet vásárolni. Sajnos még a legegyszerűbb, főként diákok által használt hegedűk ára is minimum ezer dollár, és ezért sokaknak megfizethetetlen a tanulás.

Az AVITA 2012-ben kísérletként indult programjával változtatni szeretne a helyzeten. Ez az első egész világra kiterjedő, fiatal hegedűsöket megcélzó webalapú kezdeményezés. Nyomatuk a küldetés egyik kulcseleme.

Első alkalommal az Amerika Akusztikai Társaság december hatodikai konferenciáján mutatták be a jól működő, és a hagyományos darabok töredékébe kerülő hangszert. A nyomtatási költség mindössze hét, az összeszerelés közel harminc dollár. Mivel ötszáznál alacsonyabb áron még rossz minőségű hegedűt sem lehet találni, a nyomtatott változatban komoly potenciál rejlik, és ha kereskedelmi forgalomba kerül, akkor nagyságrendekkel többen vásárolhatják meg.

A hangszertestet polimerből készítették, és eleve úgy tervezték, hogy olyan hangot adjon ki, mint a hagyományos akusztikus hegedűk. A nyak- és az ujjrészeket puha ABS műanyagból nyomtatták, hogy a zenész kényelmesen érezze magát. A hangzás valamivel sötétebb és kiforrottabb a megszokottnál, a hagyományos eljárással készített hegedűkénél.

Egyelőre nem vásárolható meg, a teszten résztvevő, és speciálisan erre a hangszerre írt Singularity concertót (szerzője Harry Stafylakis) előadó Mary-Elizabeth Brown (a program vezetője) elégedett vele. Elmondta, hogy bizakodnak a nyomtatott hegedűk szerepében a közeljövő zeneoktatásában.

A 3D nyomtatás- és digitálisgyártás-specialista Sculpteo közzétette immár nyolcadik éves beszámolóját, átfogó képet a terület jelenállásától. Ezúttal a fenntarthatóságon a hangsúly, és a jelek arra utalnak, hogy a 3DP és a hozzá kapcsolódó tevékenységek a korábbiaknál is „zöldebbek.” (A felmérésben vállalatvezetők, mérnökök és tervezők vettek részt.)

41 százalékuk szerint az additív gyártás segít a cégeknek fenntarthatósági célkitűzéseik megvalósításában. 61 százalékuk úgy véli, hogy a 3DP lehetővé teszi a pontos szükségletnek megfelelő mennyiségek előállítását, azaz nem kell még több forrás. A hagyományos technológiáknál más a helyzet, több anyagra van szükség, így nehezebb a termékek fenntartható gyártása.

Ez nagyon fontos érv a 3D nyomtatás alkalmazása és a klasszikus megoldásokkal szembeni előnyben részesítése mellett.

A tervezésnél szintén ígéretes lehetőség. A megkérdezettek 84 százaléka optimista a technológia jövőbeli potenciálját illetően. 58 százalékuk szerint fontos szerepe lesz a gyártásban, a vállalati világban és a magánéletünkben is.

Megbízhatósága miatt különösen szeretik használni a gyártótevékenységek negatív környezeti hatásainak csökkentésére.

61 százalék véleménye alapján a megbízhatóság és a fenntarthatóság az on-demand gyártás nagy előnye, 59 százalék pedig még többet szeretne profitálni a környezetbarát anyagokból. Elsősorban az egyre népszerűbb bioalapú termékekre gondolnak.

A fenntarthatóság és megbízhatóság három aspektusát emelik ki: a nyomtatott darabok újrahasznosíthatóságát, további fenntartható anyagok fejlesztését, és a fémporok (például szelektív lézeres szinterezéssel történő használata után lehetséges) újeafeldolgozását.

A technológiának egyértelmű előnyei mellett megvannak a maga hátrányai is. Elsősorban a költségeket emelik ki, például sokan ezért vonakodnak az additív gyártás alkalmazásától, mert egyelőre anyagi okok miatt sajnos nem férhető hozzá minden cég számára.

A fenntarthatósággal a rendelkezésre álló anyagokat az eddigieknél is jobban kell hasznosítani. Nem véletlen, hogy a megkérdezettek 63 százaléka keresi az újrahasznosítási opciókat. A források racionális kezelése az iparág egyik legfőbb problémája, amelyen folyamatosan igyekeznek javítani a szereplők.

A Kaliforniai Technológia Intézet, a svájci ETH és EPFL kutatói tiszta és több-összetevős fémek nyomtatására fejlesztettek új technológiát. Módszerük komoly előnye még, hogy a felbontás akár egy nagyságrenddel kisebb is lehet az eddigieknél.

A vízalapú kémiát és 3D nyomtatást kombináló folyamat többféle fémre, akár ugyanabban a gyártási szakaszban is alkalmazható, és csak minimális módosítások kellenek hozzá. Mikroelektronikus mechanikus rendszerekhez (MEMS), például járművekhez, űralkalmazásokhoz, biomedikális eszközökhöz stb. gyárthatók alkatrészek vele.

Különösen a hőt nagyon jól vezető fémekkel, mint például a réz (de a legtöbb fémmel szintén) pont az a komoly probléma, hogy az anyag túl jól továbbítja a hőt. Emiatt még az ultrapontosan fókuszált lézerek esetében is, a hő eljut az óhajtott területen túlra, amellyel csökken a nyomat lehetséges felbontása.

A kutatók a korábbiaktól eltérő megoldást találtak ki a probléma orvoslására: közvetlen fémnyomtatás helyett hidrogélt printeltek, amelyet egyfajta állványként használtak fémtartalmú folyékony prekurzorokhoz, azaz előanyagokhoz. (A prekurzorok másik vegyület előállításában résztvevő vegyületek.)

A rugalmas polimerláncokból álló, például egyes kontaktlencsékhez használt hidrogélek nem oldódnak fel a vízben. Alacsony teljesítményű ultraviola lámpából érkező fénnyel kémiai reakciók indíthatók be a folyékony polimerekben, amelyek a láncok térhálósodásával megkeményednek. Ha a folyamatot, speciális mintát követve, többször megismételjük, kivitelezhetők az óhajtott mikroszkopikus alakzatok.

A nyomtatott hidrogél-állványokat vízben oldott fémsókkal töltötték meg, hogy a fémionok beszivároghassanak a hidrogélbe, és ne csak bevonják a felületét. Ezt követően a szerkezet hidrogél részét, az anyag függvényében, 700 és 1100 Celsius-fok közötti kemencében égették el. Mivel az összes fém olvadási pontja magasabb a hidrogélénél, a fémek intaktak maradtak.

A magas hőmérséklet hatására nemcsak a hidrogélt sikerült eltávolítani, hanem az egész szerkezet összezsugorodott, azaz még kisebb struktúrák hozhatók létre – akár tiszta fémekből, akár ötvözetekből, több-összetevős fémrendszerekből. Méretük az emberi hajszál szélességének fele, negyven mikron is lehet.