FREEDEE BLOG

Az izraeli Plantish startup célja az élelmiszeripar, azon belül a halak és tengeri gyümölcsök piacának, fogyasztásuknak forradalmasítása.

A FAO, az ENSZ Élelmezésügyi és Mezőgazdasági Világszervezetének egyik beszámolója alapján 2018-ban 179 millió tonna halat fogyasztottunk el, 2030-ra viszont már 204 millió tonnát prognosztizálnak. A növekedés komoly hatással lesz tengerekre, óceánokra, a halételek minőségére, és súlyos ökológiai kihívásokat is felvet.

A Plantish 3D nyomtatott növényi alternatívát kínál. Abból indultak ki, hogy a földi élet eredete, az óceánok haldokolnak. A túlhalászás komoly természeti károkat okoz, miközben soha nem látott magasságokban, és folyamatosan nő a halak iránti kereslet.

A lazacpiaccal kezdték, proteinekből készült, omega-3-ban és 6-ban gazdag, antibiotikumokat és toxinokat, például higanyt nem tartalmazó növényi alapú filéket kínálnak. A prémiumkategóriás filéket szabadalmaztatott 3D nyomtatótechnológiával készítik, a terjesztés étterem-hálózatokon történik.

„Elképzelésünk alapján úgy válunk a világ elsőszámú halétel-márkájává, hogy egyetlen halnak sem okozunk kárt” – nyilatkozta a Plantish vezetősége a 3Dnatives-nek.

Mivel a lazac szövetszerkezete és zsírkomponensei speciálisak, ahhoz, hogy minden egyes szövet a megfelelő helyen legyen, megvalósulhasson a komplexitásuk, a vállalatnak speciális technológiát kell használnia. A mostani technikát a lazacra találták ki, és a méretezhetőség is nagyon fontos szempont volt. Ezek mellett az érzékszervi gasztronómiai élményt is figyelembe kellett venniük ahhoz, hogy ugyanazt érjék el a növényi lazaccal.

Íz, textúra, illat, aroma és – szerintük a legfontosabb – szerkezet…

A lazac csak a kezdet – hangsúlyozzák. Az összes közkedvelt halat szeretnék növényi hasonmással helyettesíteni, határ a csillagos ég.

Halak után a tengeri gyümölcsök jönnek majd.

Az elektromos indukció elektromágneses kölcsönhatás. Lényege, hogy „az időben változó mágneses tér egy vezetőkörben elektromos feszültséget indukál.” (Wikipédia) Több területen alkalmazzák, legismertebbek az áramfejlesztő generátorok, de mikrofonokhoz, mágneslemezekhez stb. szintén előszeretettel használják.

A GH Induction a napokban jelentette be, hogy – elektronsugár olvasztással (EBM) – elkészítette az eddigi legnagyobb nyomtatott tiszta réz indukciós tekercset. Az elektromágneses indukciós technológia kulcskomponenséről van szó, fémalkatrészek lehető leghatékonyabb melegítésére szolgál.

A Valencia-székhelyű vállalat 2014-ben indította el 3D nyomtatással foglalkozó csoportját (3D Inductors), amely közvetlenül tiszta rézből printel ilyen tekercseket.

A 3D nyomtatás egyértelmű volt számukra, mert a technológiával alacsonyabbak a gyártási költségek, hosszabb a termékek életciklusa. A nyomtatási paraméterek optimalizálásával egyre nagyobb tekercseket tudnak létrehozni.

A tekercseket hagyományosan manuális módszerekkel, forrasztással, keményforrasztással dolgozzák meg. Mivel biztosítják a felmelegítési folyamat gyors, biztonságos és kontrollált megvalósulását, az energiafelhasználás optimalizálását, kulcsfontosságúak az indukcióban.

Az alkalmazásokat illetően, a technológiát szinte minden ipari szektorban, fémek hőkezelésére és összeszerelésre használják. A 3D Inductors híres tekercseit a GE Additive EBM technikával működő gépein printelik. A kezdetektől 180x180x180 milliméteres nyomtatási felületet használtak hozzá, nemrég viszont újragondolták, hogy növeljék a legyártott termékek mennyiségét. Most már 180x180x350 milliméteres felületen dolgoznak, amivel kivitelezhették a rekordnagyságú tekercset.

Az anyagot és a tekercset több szempontból, például a tisztaságát, ellenálló képességét tesztelték, és elégedettek az eredményekkel, mert sokkal jobbak, mint a hagyományos tekercseké. Additív gyártással kiváló a minőség, a nyomat belső és külső geometriája egyaránt komplexebb, mint a korábbi eljárással készült daraboké.

Hét vezető német ipari cég (Audi AG, EOS, GE Additive, Linde, MTU Aero Engines, Oerlikon, Siemens) és a Müncheni Műszaki Egyetem (TUM) képviselői egyetértési megállapodást írtak alá a Bajor Additív Gyártóklaszter (BAMC) alapításáról. A nonprofit szervezet 2023 tavaszán indul.

Célja a vállalatok és az egyetem közötti államilag támogatott, szoros konzorciumi együttműködésen alapuló együttműködés megkönnyítése, amellyel hatékonyan igyekeznek majd kezelni a technikai és a gazdasági kihívásokat, és fel akarják gyorsítani az additív gyártás iparrá válási folyamatát.

A klaszter tagjai döntenek kutatási prioritásokról és projektekről. Ezeket az egyetemmel közösen, kutatási szerződések részeként valósítják majd meg. Új integratív k+f megközelítésük mellett, más ipari és akadémiai szereplőkkel szintén ki akarnak építeni partneri kapcsolatokat, innovatív oktatási és képzési elképzeléseket valósítanak majd meg. Minden tevékenységükkel az additív gyártás előnyeit próbálják demonstrálni.

Az együttműködés különlegessége, hogy az összes partner és intézmény közel van egymáshoz – a szervezet helyiségei az egyetem Garching kampuszán lesznek majd. Ugyanott található a TUM érintett tanszéke és a TUM-Oerlikon AM Intézet is.

„A klaszterrel Bajorország egyértelműen a jövőre készül fel” – jelentette ki Michel Süss professzor, az Oerlikon igazgatója.

Süss elmondta még, hogy a februári AMTC kongresszus és az AM Intézet alapítása mellett, ez már a harmadik kezdeményezésük az additív gyártás iparosításában. Biztos abban, hogy a klaszterrel a terület teljesen az ipari folyamatokba fog integrálódni, jelentősen bővülnek a 3D nyomtatás müncheni k+f lehetőségei, és megmarad Bajorország technológiai vezető szerepe.

A TUM Garching kampuszán az oktatásnak, k+f-nek tízezer négyzetméteres épület ad otthont. A helyszínen gazdaságilag vonzó, fejlett technológiájú termékeket is gyártanak. A kampusz különlegessége, hogy az egyetem és az Oerlikon egy helyen dolgozik.

A kaliforniai Mighty Buildings építőopari startup előregyártott nyomtatott panelekből két háló- és két fürdőszobás lakást szerelt össze. Ez az első, de nem az utolsó, mert a dél-kaliforniai Ciachella völgyben negyven ilyen otthont terveznek felhúzni.

A ház különlegessége, hogy ugyanannyi energiát termel, mint amennyit fogyaszt, ezért használják rá a „zéró nettó energia” kifejezést. A jövőben szélesebb körben szeretnék meghonosítani a környezetbarát megoldást, és bizakodnak, hogy példájukat mások is követik.

Egyelőre azonban úgy érzik, hogy csak a felszínt kapirgálják, mert a robotikában és a 3D nyomtatásban óriási építőipari lehetőségek rejlenek.

Technológiájukat 2017 óta fejlesztik, de igazából csak az utóbbi két évben nagyon aktívak. Az épületnyomtatással foglalkozó vállalatok közül elsőként ők kapták meg – ultrakönnyű anyagukra és extrudáló technikájukra – az UL 3401 különleges biztonsági tanúsítványt.

Az anyag az utólagos megmunkálást követően azonnal megszilárdul, viszont tökéletesen összetartja a rétegeket. Ezzel lehetővé válik további szerkezetek, például támasztékok nélküli plafonok létrehozása.

A módszerrel egymásba illeszthető paneleket gyártanak, a munka gyorsabbá válik. természetesen fenntartható is, mert minimálisra csökkentették a közben generált hulladék mennyiségét, 2028-ra pedig szénmentes építkezést, és a fogyasztásnál több energiát termelő nyomtatott házakat ígérnek.

A cég néhány személy által teljes házzá összeszerelhető, előregyártott, szigetelt, acélkerettel megerősített kompozit kőpanelekkel (Mighty Kit System) dolgozik. A falak hatvan százaléka újrahasznosított anyagból készül, a technológia, a hagyományos építési módszerekkel összevetve, százról egy százalékra csökkenti a munka közben termelődő hulladék mennyiségét. Az előregyártott panelekkel pedig a munkaidő feleződik meg, és az építkezés a szektor sérülékeny beszállítói láncától is jóval kevésbé függ.

A Mighty Buildings szerint módszerük válik a jövő fenntartható házépítési szabványává. A betonnal összehasonlítva, anyaguk sokkal jobban vezeti a hőt.

„Nem kell többé egyik oldalon a profit, minőség, terv és a másikon, a bolygó megvédése között választani” – magyarázza Slava Solonitsyn vezérigazgató.      

A Nissan 2021 decemberében jelentette be együléses Ariya konceptautóját. A jármű a teljesen elektromos Ariya SUV (utcai terepjáró) hajtásláncát használja. (A hajtáslánc egy jármű hajtott kerekeinek erőt adó alkatrészek csoportja, és a motor is közéjük tartozik.)

Az úttörő és egyedi, együléses autószerkezet, váz áramvonalas, futurisztikus látvány, és jól szemlélteti, mire képes, hogyan néz ki egy teljesen elektromos motor.

A közönség felkapta a fejét, amikor meglátta az összkerék-meghajtású, négyszáz lóerős járművet. Az aerodinamikus kerékburkolat és a bronzszín különösen megtette a hatását.

A Nissan annyira elégedett volt az autó designjával, hogy felkérte az Ogle Models-t a jármű harmadára kicsinyített változatának elkészítésére. A modell az autógyártó tervezői központjában, London Paddington negyedében látható.

Az Ogle Models korábban már készített teljes méretű másolatot az első Qashqai és Juke modellekről, ezért nagyon örültek, amikor a Nissan ismét megkereste őket.

A kicsinyített változaton közel ötszáz órát dolgoztak, CNC-megmunkálást, 3D nyomtatást (sztereolitográfiát) és természetesen festést is alkalmaztak. Az anyagválasztást az alkatrészek mérete és komplexitása határozta meg.

Miután a részek elkészültek, mágnesekkel és csavarokkal szerelték őket össze. A festésnek kihagytak helyeket. A modellt lábazatra szerelték, majd a festéshez és a grafikus munkákhoz szétszedték. Ezek után a lábazaton szerelték ismét össze.

Az Ogle Models szakemberei elmondták, hogy bonyolult projekt volt. A CAD modell csak A felületi adatokkal rendelkezett, így el kellett készíteni a B felületet is. Növelték a vastagságot és nagyon kellett ügyelniük, hogy a végén a részek, kirakós játékként összepasszoljanak.

Az Ogle Models és a Nissan is elégedett a végeredménnyel.

Október másodikán, vasárnap rendezték a negyvenkettedik London Maratont, a világ egyik legnagyobb és leghíresebb maratoni futóversenyét. Több mint negyvenezren vettek részt rajta, az eseményeket sokezer néző figyelte.

A verseny gördülékeny lebonyolításába jelentősen besegített a Scaled, azaz most stílszerűen írva: Scal3D vállalat, ők készítették a jelzőtáblákat, hogy például hány kilométer van még hátra az egészből. Összesen ötvenegyet nyomtattak, a nyomtatáshoz tizennégy tonna műanyag-hulladékot használtak fel.

„A bolygó volt az igazi győztes” – nyilatkozta a verseny után David Speight, a Scal3D vezérigazgatója.

A projekt a korábban Stephen Lawrence Jótékony Bizalom, most Terv Mindenkinek szervezet versenyén részt vett design-tanulók munkáján alapult. 18. századi mérföldjelző-táblákat kellett újratervezniük a londoni maraton-futásra.

A diákok felvették a kapcsolatot a Scaled-del, a cég pedig a tervek alapján elkészítette a nyomatokat. Hetvennyolc nap leforgása alatt kétezernél több részt nyomtattak ki, amelyeket hetvennyolc órán keresztül fúrtak, hogy összeszerelésre kész állapotban legyenek.

A kivitelezéshez a fenntartható fejlődésben érintett szervezetekkel, vállalatokkal működtek együtt. Az új jelzőtáblákhoz összegyűjtött tizennégy tonna műanyagból négyet strandokon szedtek össze, hat és fél korábbi London Maratonokból maradt meg, három és fél pedig más forrásokból (hulladéktárolókból stb.) jött. Örvendetes, hogy az újrahasznosított műanyag jelzőtáblák a későbbiekben szintén újrahasznosíthatók.

„A bolygó megint győz” – fűzte hozzá Speight.

A szervezők, a Scal3D és a design-versenyben részt vett diákok egyaránt elégedettek.

Az Egyesült Királyság kormánya 13,7 millió fonttal támogatja a Fenntartható Okos Gyár Verseny hét projektjét. A támogatást a gyártófolyamatok energiahatékonyságát, termelékenységét és fenntarthatóságát elsőszámú szempontnak tartó változatos kezdeményezések kapták: mesterséges intelligencia az eredményesebb acéliparért, big data évszázados sütőgépek modernizálásáért…

A projekteket a mai legmodernebb technológiák, mesterséges intelligencia és virtuális valóság, 3D nyomtatás és adattudomány masszív használata és a fenntartható növekedés jellemzi. Utóbbit például anyagok optimalizálásával, az ipari hulladék csökkentésével és újrahasznosításával, kevesebb energia felhasználásával igyekeznek elérni.

Két projekt egyértelműen a 3D nyomtatásra összpontosít.

A Photocentric által vezetett LEAD Factory közeljövőbeli üzemében nagymennyiségű terméket nyomtatnak újrahasznosított anyagokból. 1052168 font támogatást kaptak.

Az MI 3D nyomtatóhálózat az Egyesült Királyságban projekt lényege a mesterséges intelligencia 3D nyomtatásba integrálása, gyártófolyamatok automatizálása. A hibás nyomatok számának drasztikus csökkentése mellett az újrahasznosított anyagokon a hangsúly. A kezdeményezésnek 876390 font segítséget szavaztak meg.

„A legújabb digitális technológiai megoldások kidolgozása és alkalmazásuk kulcsfontosságú gyártószektorunk sikerességében. Ma már kritikus szempont, hogy a sütéstől a robotikáig, változatos területeken maximalizálják az olyan technológiák használatát, mint a mesterséges intelligencia és a virtuális valóság. A támogatott projektek az Egyes Királyságban mindenhol csökkentik az energiafelhasználást, és segítik a növekedést, miközben világelső gyártóinknak biztosítják a versenytársakkal szembeni lépéstartást” – jelentette ki Jackie Doyle-Price ipari miniszter.

A projektek legalább ezer új munkahelyet teremtenek a lezárásukat követő három évben. A széndioxid-kibocsátást évi 300 ezer tonnával csökkentik, ami nagyjából ugyanaz, mintha 65 ezer járművet kivonnánk a forgalomból a brit utakon.

Sokan írtak már a 3D nyomtatás fogászati előnyeiről, egy japán kutatók által jegyzett új tanulmány viszont számszerű adatokkal is igyekszik bizonyítani, hogy a 3DP, ezúttal a digitális fényfeldolgozás (DLP) hasznosabb a hagyományos nedves marásnál.

A kutatók DLP-vel és nedves marással készült fogkoronákat összehasonlítva állapították meg, hogy az előbbiek méretüket illetően pontosabbak, az eljárással technikailag jobb fogászati termékek gyárthatók.

Sokszor úgy tűnik, hogy az orvos szakmában (persze másban is) a megszokottat előnyben részesítik az újításokkal szemben, és hiába a tesztelt és bizonyított módszerek, az új technológiák elfogadásához több kell, például látványosan működő alkalmazások.

A kutatók folyamatosan kísérleteznek a legújabb, leghatékonyabb kezelési módokkal, a fogászat esetében az egészségügyi és az esztétikai elvárásokat egyaránt kielégítő eljárásokkal. A 3D nyomtatható fogászati alapanyagokat például beültetésekhez, fogszabályozókhoz, fogmodellekhez használják.

A 3DP előtt a CADCAM technológiát 1975 szabadalmazták ezen a területen. Feltalálója, a francia Francois Duret a számítógépes módszerek fogászati alkalmazásainak úttörője volt.

A japán kutatók először az ütközőket készítették el. Ezekre a tartószerkezetekre helyezték később a koronákat, de előtte CAD (számítógépes tervezés) segítségével koronamodelleket dolgoztak ki. A modellek elkészítéséhez két módszert, hagyományos marást, azaz szubtraktív gyártást és DLP 3D nyomtatótechnikát használtak.

A termékeket képtechnológiával a tervezési adatokra illesztették, és kiderült, hogy a nyomtatott modellek pontosabbak, kevesebb és kisebb az eltérés.

A tanulmánynak megvannak a maga korlátai is, például az új és a hagyományos gyártás csak egy-egy módszerét tesztelték. Elképzelhető, hogy másokkal mások lettek volna az eredmények. A fogászatban ráadásul nem a DLP az egyetlen 3D nyomtatótechnika, hanem a sztereolitográfia és a szelektív lézeres szinterezés is népszerű. A „törésellenállást” és a „biokompatibilitást” további kutatásokkal kell még bizonyítani.

A nyomtatott koronák pontossága mindenesetre bizakodásra ad okot.     

Stanfordi mérnökök, köztük az egykori Carbon-alapító Joseph DeSimone, új nyomtatóeljárást dolgoztak ki, amellyel a mai leggyorsabb, nagyfelbontású műgyanta-nyomatokat létrehozó 3D printereknél is legalább ötször, legfeljebb tízszer hamarabb elkészül a print. De ez még nem minden, mert a felhasználók többféle műgyantát is használhatnak egyszerre.

Az új módszer, az iCLIP (injection continous liquid interface production) a még 2015-ben, szintén De Simone és kollégái által kitalált CLIP legújabb változata. A technológiát azóta átnevezték, ma is új nevén, DLS-ként, azaz digitális fényszintézisként ismert.

A Carbont a DLS feltalálása után alapították, a vállalat tevékenysége ezen a technikán alapul. DeSimone már nem vezérigazgató, hanem 2019 óta az igazgatótanácsot vezeti, és folyamatosan innovatív ötletekkel áll elő, mint például a hagyományos CLIP és a műgyanta újfajta alkalmazásának (az anyagot printelés közben ott kell csak aktívan használni, ahol szükséges) kombinációja.

Az iCLIP UV-fényt használó polimerizáló technika, a CLIP egyes korlátait igyekeznek felszámolni vele. Például a fotopolimerizáció során az adhéziós erőket csökkentő, közömbösítő oxigénréteggel („halott zónát”) is dolgoznak.

Műgyantanyomtatásnál ismertek ezek az erők, megszüntetésükkel jelentős mértékben növelhető a nyomtatás sebessége.

A kutatók a technológia harmadik generációjáról beszélnek. A korábbiak másik komoly hiányosságaként a viszonylag alacsony viszkozitású műgyantákat, a többanyagos nyomtatás kivitelezhetetlenségét említik. Pontosan ezek az anyagok miatt volt lehetetlen feladat.

Az új eljárással ez a korlátozó tényező is a múlté. Az eddigi adatok alapján az adhéziós erők kb. két nagyságrenddel csökkennek, a plusz műgyanta a gépre szerelt injekciópumpa segítségével pont oda és csak oda rakható le, ahol leginkább kell.

Következő lépésben a technológiát optimalizáló szoftvert fejlesztenek. 

Az újrahasznosított műanyagokból épületeket nyomtató, az épületnyomtatás új útjaival kísérletező Azure-t választotta ki a dél-kaliforniai építőipari Re-Inhabitat cég tíz kisméretű otthon készítésére. A házikókat Dél-Kalifornia három településén fogják installálni.

A Los Angelesben és Orange megyében aktív Re-Inhabitat innovatív építészeti technológiákra összpontosítva igyekszik felgyorsítani a munkálatokat. Az Azure megoldásait és megközelítését nagyon speciálisnak tartják, és ezért választották ki.

„Anyagok újrafelhasználása és teljes szerkezetek rövid idő alatt történő 3D nyomtatása mindent megváltoztat számunkra. A megfelelő pénzügyi partnereket keressük jelenlegi és jövőbeli projektjeink megvalósításához. A kamatlábak gyors emelkedésével, az Azure-otthonokkal és a bérbeadással hamar megtérülnek a befektetések” – nyilatkozta Kim Dvorak, a Re-Inhabitat társalapítója.

Az Azure egyre népszerűbb, a várólistáján szereplő előzetes megrendelések értéke meghaladja a tizenhatmillió dollárt. Terveik szerint 2022 végén kezdik a stúdiólakások nyomtatását, míg a kiegészítő részeket jövőre szállítják le.

Az otthonok 3D nyomtatása és az újrahasznosított műanyagok teszik lehetővé az egységek gyors előkészítését és magát az építkezést is. Egy nap alatt akár egy teljes modult ki tudnak printelni.

Technológiájuk kidolgozásában a környezettudatosságra való törekvés, a minimális hulladék generálása, a földek és óceánok műanyagoktól való megszabadítása voltak a legfőbb szempontok. Mindent, még korábban már használt anyagokat is optimalizálnak.

3D nyomtatással hetven százalékkal csökkentik az építési időt, és a költségek is alacsonyabbak, mintha hagyományos építőipari megoldásokkal dolgoznának.