FREEDEE BLOG

A Minnesota Egyetem mérnökei és kutatóorvosai 3D nyomtatással állítottak elő a lupusz nevű autoimmun-betegség kezelésére használható, egyedi fényérzékelő orvosi műszert. Ha közvetlenül a bőrre helyezik, valósidőben visszajelez a fénynek való kitettségről, a betegség állapotáról.

A pontosabb és „páciens-specifikus” információkat szolgáltató műszerrel az orvosok jobban személyre szabhatják a kezelést.

A lupusz gyulladásos betegség, immunrendszerünk saját testünk szöveteit és szerveit (ízületeket, bőrt, vesét, szívet, tüdőt, vérsejteket stb.) támadja meg. Mivel egyik eset sem pont olyan, mint a másik, ezért nemcsak diagnosztizálni, hanem kezelni is nehéz.

Az Amerikai Lupusz Alapítvány adatai alapján az országban 1,5, világszerte pedig legalább 5 millióan szenvednek a betegség valamelyik fajtájától.

Mivel fényérzékenységet okoz, az UV-sugárzás, legyen az nap- vagy mesterséges fény, tovább rontja a helyzetet. A kutatók pont ezért fejlesztették a fény és a lupusz közötti kapcsolatot vizsgáló műszert.

Bőrgyógyászok szerint nehéz előrejelezni, hogy a betegség tünetei mikor mutathatók ki, mikor válnak súlyossá. Az ultraviola és egyes esetekben látható fények mind a bőrön, mind a szervezet belsejében okozhatnak szimptómákat. Azt viszont sokszor nem lehet tudni, hogy a fényhullámhosszok milyen kombinációi vezetnek a megbetegedéshez.

A kutatók tanultak a 3D nyomtatással készült, magunkon viselhető (wearable) eszközökből, és ezeket az ismereteket felhasználva, dolgozták ki rugalmas UV fénydetektálóval felszerelt műszerüket.

A kategóriájában világelső eszközhöz alkalmazott nyomtatási technológiát nem árulták el. Magát a fénydetektálót a folyamatos megfigyelést garantáló, egyedire kiépített, hordozható konzolba integrálták. Több rétegből áll, biokompatiblis szilikon az alap. A szilikonba elektródákat és fényszűrőket ágyaztak be.

A 3D nyomtatást nemcsak a személyre szabhatóság, hanem a hagyományos módszerekkel összevetve, relatív gyorsasága és alacsony költségei miatt is választották. Bizakodnak műszerük széleskörű elterjedésében. Embereken végzendő tesztekre már meg is kapták az engedélyt.

A robotikus huzalíves additív gyártás (Wire Arc Additive Manufacturing, WAAM) amszterdami úttörője, az MX3D kinyomtatta az olasz C&C stúdió (Paolo Albertelli és Mariagrazia Abbaldo) „Bálna átjáró” tervét. A szoborcsoport egy bálna fejéből, uszonyából és farkából áll, bálnacsoport útját hivatott megjeleníteni.

Rozsdamentes acélból, az Mx3D MetalXL printerén készült. Az alkotók eredetileg egy városi park bálnaátjárójára, passzázsára gondoltak. A 880 kilós szobor-együttes a WAAM technológiával készült eddigi egyik legnagyobb műalkotás.

„Ha hajóból nézünk bálnákat, csak egyes részeiket látjuk előtűnni a vízből. Ez egy képzelt jelenlét egyfajta előjátéka, amely nemcsak az állatok valódi méretére utal, hanem az összes emberi kultúrát átszövő mítoszra is” – magyarázza Albertelli.

Az MX3D robotikus nyomtatótechnológiai tapasztalatai tették lehetővé a tervezési szabadságot, a munkafolyamat rugalmasságát és gyorsaságát.

A bálnafej például közel öt méter magas, míg a textúra, a szobornak pluszdimenziót adva, a valódi bálnabőr textúráját idézi. A bálna gyomrát és a jeget megjelenítő faragott márványkő a tisztelendő és védendő lakóhelyet jelképezi. A nyomtatott fémötvözet teljesen egyedi hangulatot ad a műalkotásnak.

A szoborcsoport a torinói Királyi Park „Állatok az udvarban” kiállításának része. A tervezőket Tonga körüli búvárkodásuk alatt látott bálnák és az óceán mélysége ihlették meg. Az állat mozgását, fordulatait nézve, fehér hasa úgy tűnt, mintha fekete-fehér csíkos lenne.

A nyomtatást Amszterdamban végezték. A munkában rengeteget segített, hogy a WAAM szinte bármilyen méret printelését teszi lehetővé, alig, vagy egyáltalán nincs szükség előre gyártott elemekre. A szoborcsoporthoz a cég legnagyobb gépét használták, a különálló részeket összehegesztették.

A Cementos Progreso több mint százhúsz éve gyárt cementet, betont és más építőanyagokat, dolgoz ki építőipari megoldásokat a közép-amerikai Guatemalában. Magas szintű szabványaikról és innovatív megközelítésükről ismertek.

Évekkel ezelőtt eldöntötték, hogy előrébb lépnek, és 3D nyomtatással bővítik technológiájukat, majd 2021-ben azt, hogy az épületnyomtatás úttörőjével, a dániai multinacionális COBOD nagyvállalattal fognak együttműködni. Ők a COBOD első latin-amerikai partnercége.

Az együttműködés nyilvánvalóan mérföldkő lesz, és lefektetik az új építési technológia régióbeli alkalmazásának az alapjait.

„A COBOD világvezető a szektorban. Meggyőződésünk, hogy az ő technológiájuk a legjobb a piacon. Megfigyeltük, hogyan építkeznek, és így biztosak vagyunk, hogy globális vezetőt választottunk a 3D épületnyomtatás hazai megvalósításához” – magyarázza Plinio Estuardo Herrera, a Cementos Progreso igazgatója.

Cége kutatásfejlesztési csoportja több mint három esztendeje foglalkozik nyomtatható cementalapú anyagok kidolgozásával. Ezen a területen, a 3DP építészeti alkalmazásában vezető szerepet töltenek be Guatemalában, és remélik, hogy enyhítik az ország és a régió lakhatási problémáit.

Múlt héten hivatalosan megnyitották Innovációs és Fejlesztési Központjukat, amellyel az épületnyomtató technológiák fejlődését akarják Latin-Amerikában felgyorsítani.

„Izgalommal tölt el, hogy ezzel a kivételes betonnyomtatóval dolgozhatunk újításainkon és kutatási projektjeinken a régióban. Érdeklődéssel tekintünk a 3D nyomtatás adta lehetőségekre, új dolgok építésére, valamint az általunk átélt itteni valóság megváltoztatására” – nyilatkozta Emanuel Ovalle, a Cementos Progreso ipari tervezője.

Jelenleg városi lakóházak 3D modellezésével foglalkoznak, amelyeket aztán a COBOD géppel terveznek kinyomtatni.

A COBOD részéről szintén elégedettek, kifejezetten örülnek a Latin-Amerikában valóban úttörő együttműködésnek.

A desktop 3D nyomtatás két meghatározó szereplője, az amerikai MakerBot és a holland Ultimaker összeállt, és ezentúl UltiMaker néven szerepel majd, és igyekszik tovább bővíteni a könnyen használható és hozzáférhető 3DP hardverek, szoftverek, anyagok és kiegészítők piacát, az alkalmazások és ügyfeleik számát, miközben mindent megtesznek a felelős gyártásért és a fenntartható fejlődésért. 

A két cég portfoliójának egyesítése komoly kínálatot jelent, jól bejáratott termékekkel, mint például a MakerBot Replicator nyomtatók, az Ultimaker S3, S5 és a többi gép, valamint két nyílt közösséggel: az Ultimaker Cora és a legendás Thingiverse (MakerBot).

Az új vállalat a növekedés felgyorsításába, új innovatív termékek kidolgozásába, kutatásfejlesztésbe és a piaci pozíciók további globális erősítésébe invesztál. A vezérigazgató az eddig a MakerBotot vezető Nadav Goshen lesz, míg az Ultimaker-főnök Jürgen von Hollen a következő hónapok átállásának levezénylését követően ki fog szállni a bizniszből.

Goshen elmondta, hogy a két csapat technikai szakértelmének összekombinálásával átfogó portfoliót dolgozhatnak ki professzionális, oktatási és könnyűipari alkalmazásokhoz. Jelenleg a két cég egymásba integrálásán munkálkodnak, hogy aztán maximálisan kihasználják az egyesüléssel értelemszerűen megnőtt lehetőségeket.

Az egyesülés lehetővé teszi, hogy az Ultimaker szervezeti és termékszinten is megszilárduljon, az eddigiektől különböző alkalmazásokra is kínálja termékeit, és persze gőzerővel dolgozzon a kutatásfejlesztéseken.

Az egyesített cég fenntartja eddigi székhelyeit, New Yorkban és Hollandiában egyaránt működni fog.

Mind az Ultimaker, mind a MakerBot termékeit a FreeDee forgalmazza Magyarországon.

Sok autógyártó szembesül az egyre komplexebb alkatrészek kis mennyiségben történő gyártásának problémájával. A költségek általában magasak, az előállítási idő pedig hosszú.

Mivel 3D nyomtatással a probléma könnyebben orvosolható, egyre többen fordulnak a technológiához. Egyikük, Ausztrália legrégebbi autó-motorsport csapata, a kb. negyven személyt alkalmazó Garry Rogers Motorsport. A cég alapítója és vezetője, Garry Rogers maga is autóversenyző volt, több ausztrál Supercar bajnokságot nyert meg.

Versenyautóknál fontos szempont még, hogy az alkatrészeket akár a helyszínen, kívánság szerint is elő lehessen állítani.

A Garry Rogers Motorsport (GRM) mindezeket figyelembe véve kereste meg az ipari 3D nyomtatás élharcosát, a Massachusetts állambeli Markforged vállalatot (amelynek a termékeit a FreeDee forgalmazza Magyarországon).

„A 3D nyomtatás újabb lehetőség arra, hogy máskülönben nagyon drága alkatrészeket készítsünk” – nyilatkozta Stefan Millard, a GRM egyik vezetője.

Millard és csapata kb. tíz éve döntötte el, hogy a hagyományos módszereken kívül másokkal is foglalkoznak, és így jutottak el a 3D nyomtatásig. Hamar rájöttek, hogy a technológia mennyire hatékony prototípusok és pótalkatrészek gyártására.

Millard elragadtatottan beszél a Markforged-ról: „úgy tűnt, hogy a Markforged az egyetlen, amelyik nemcsak prototípusokra, hanem inkább kiváló minőségű végtermékekre összpontosít.”

Fontos volt, hogy a nyomtatott részek bírják a nyomást, a magas hőmérsékletet, a gyorsaságot, mindenféle erőket. A GRM Ausztrália egyik első vállalataként vásárolt Markforged technológiát. Ma már ott tartanak, hogy a végtermékként funkcionáló nyomatok termékeik közel ötven százalékát teszik ki. Főként ajtózárakról, sebességváltó-házakról, kormányfogantyúkról, kamera-kiegészítőkről van szó, de az öntött üvegszálas darabok előállítását is a 3DP tette lehetővé.

Például egy fékalkatrész mintáját 24 óra alatt, 50 dollárért nyomtatták ki. Hagyományos módszerrel legalább két hét és 670 dollár lett volna.

„A jövő gyára nem egyetlen, központi helyszín lesz. Az intelligens technológiákkal, például 3D nyomtatással végzett gyártás több digitális termelésre alkalmas helyen, a világ különféle pontjai elosztva, az ügyfelekhez közelebb történik majd. Ez viszont csak akkor lesz lehetséges, ha a vállalatok biztosak abban, hogy terveik és termékeik biztonságban vannak” – nyilatkozta Fried Vancraen, a 3D nyomtatás egyik úttörője, a belga Materialise vezérigazgatója.

A hagyományos központosított gyártómodell rendszerszintű összeomlásoknak, a globális ellátási lánc problémáinak, geopolitikai feszültségeknek és a fenntarthatóság miatt folyamatosan növekvő elvárásoknak van kitéve. Az olyan „okos” megoldások, mint a 3D nyomtatás viszont lokálisan is lehetővé teszik a kisebb léptékű gyártást. Ebben a megváltozott környezetben egyre fontosabb az adatbiztonság.

Ha a gyártó többezer, többmillió darabot akar printelni, értelemszerűen elvárja, hogy a nyomtatás helyszínétől függetlenül, egyforma legyen a minőségük. Adatintegritás nélkül ez nem valósítható meg.

A Materialise a digitális részeket (nyomatokat) titkosító, elosztó és a komplex beszállítói lánc egészén végigkövető szoftvereket fejlesztő Identify3D felvásárlásával komoly lépést tett a szuperbiztonságos – és elosztott – additív gyártás felé. Nyílt forrású CO-AM platformja minden eddiginél biztonságosabbá válik.

Az Identify3D szoftvere megelőzi a csalást, additív gyártással készülő, készült termékek rosszindulatú (vagy figyelmetlen) módosítását, rossz minőségű vagy nem hitelesített darabok bekerülését a fizikai ellátási láncba.

A CO-AM a gyártóknak felhőszámítás-alapú hozzáférést kínál a 3D nyomtatófolyamat minden szakaszában jó, tervezésre, üzemeltetésre és optimalizálásra használt programok sokaságához. Az Identify3D szoftvere ezekhez adja a biztonsági réteget. A CO-AM így a legrobusztusabb és legmegbízhatóbb elosztott 3DP platformmá válik, a gyártók nyugodtan méretezhetik nyomtatóműveleteiket.

Sohasem egyszerű megtalálni a legjobb bőrápoló terméket. Leginkább azért problémás, mert számtalan összetevőből álló számtalan cuccot szerezhetünk be a boltokban.

Másrészt a bőrápolás jó ideje már nemcsak a hölgyek privilégiuma, férfiak is egyre érintettebbek benne, körükben évente kb. nyolc százalékkal több az érdeklődő az Egyesült Államokban.

De melyik a legjobb termék, illetve melyik egy adott személy számára a leghatékonyabb?

Egy Hongkong-székhelyű technológiai vállalat, az EveLab Insight ezekre a kérdésekre keresi a választ. Úgy tűnik, találtak egy eredményes, bőrápolást, additív gyártást és mesterséges intelligenciát összekombináló módszert.

Sok hirdetés a kvázi lehetetlent, az azonnal egészségesebb és fiatalabb bőrt ígéri. A valóság azonban nagyon más, és az EveLab ebből a másik, tényleges valóságból indult ki. Legújabb technológiájuk, az Eve V mesterséges intelligenciával kiegészített elemzőkészüléke 3D-s panorámalépet készít a bőrről.

A 3D szkennelésnek köszönhetően, a rendszer néhány másodperc alatt több bőrréteget ismer meg, így pedig átfogó, részletes képet kap, látva az adott személy egyedi tulajdonságait.

Ezekre a célokra több eszközt használnak, de a beszámolók alapján az Eve V-vel pontosabb a mérés, eredményesebb a számszerűsítés. Figyelembe veszi a bőr megereszkedettségét, a szem körüli táskákat, az arc és az áll körüli ráncokat is. A dermatológusok elégedettek vele, többek szerint megváltoztathatja a szakterületet.

Egyes nagy kozmetikai cégek, például a Dior, az LVMH, az EFFECTIM, vagy egészségügyi intézmények (Sanghaji Bőrgyógyászati Kórház) már használják is az Eve V-t.

Titánötvözettel kevert, kis mennyiségű – szimulált – marsi kőzetből állítottak elő erős, jó teljesítményű és 3D nyomtatásra alkalmas anyagot a Washington Állami Egyetem (WSU) kutatói.

Az anyagokat erős lézerrel 2000 Celsius-fok fölé melegítették, majd a regolit-kerámia és a fém keverékéből különféle méretű formákat hoztak létre. Erejüket és tartósságukat lehűlésük után tesztelték.

Többféle arányt próbáltak ki: a csak öt százalék marsi regolitot tartalmazóból jobb nyomat készült, mint a száz százalék regolitból. Utóbbi printek törékenyek, könnyen megrepednek. Az előbbiek viszont az eredeti titánötvözetnél is jobban teljesítettek.   

A vörös bolygó felszínén található köves, anorganikus anyagot fekete porral utánozták. A nagymennyiségű regolitot tartalmazó matéria a törésre, repedésre való hajlam ellenére is használható, például felszerelések, műszerek bevonásánál ez kevésbé problémás, és védi őket a rozsdásodásról, valamint a Marson nagyon masszív sugárzástól.

Nemcsak a jövő, hanem már a jelen szempontjából is fontosak ezek a kísérletek, mert az emberrel a fedélzeten történő űrmissziók dolgát jócskán nehezíti, ha mindent a Földről kell szállítani. Rendkívül költséges, például a NASA űrsiklója egy kilogramm terhet vitt Föld körüli pályára, és a szállítás kb. 54 ezer dollárba került.

Magyarán, ha valamit megcsinálhatunk a világűrben, akkor ott kell megcsinálni, máskülönben a nehéz logisztika, a felesleges pluszterhek mellett és miatt a kiadások is az egekbe szöknek. Például, ha eltörik egy alkatrész, mindenképpen a helyszínen kell megjavítani, valamilyen kivitelezhető módszert kell kitalálni rá. Ezért üzemeltetnek 3D nyomtatót a Nemzetközi Űrállomáson, és a majdani Mars-expedícióknál is nagy valószínűséggel a helyszínen fognak printelni.

A kutatók már 2011-ben bebizonyították, hogy a Holdon található regolittal működik a 3D nyomtatás. Az anyagot akkor az Amerikai Űrügynökségnek, a NASA-nak szimulálták. Az űrügynökségek azóta előszeretettek használják a technológiát, legszebb példája a Nemzetközi Űrállomás.

Az Allied Market Research felmérése alapján fényes jövő vár az ipari 3D nyomtatásra: 2031-re 107,7 milliárd dolláros üzlet lesz, míg az összetett éves növekedési ráta (CAGR) esetében 21,9 százalékkal számolhatunk.

A pozitív számok két markáns trenddel magyarázhatók: egyrészt egyre nagyobb a személyre szabott, egyedi termékek iránti igény, és a 3DP tökéletes technika ezek előállításához, így pedig komoly versenyelőnyre tehet szert a rivális, hagyományos megoldásokkal szemben. Másrészt, gyorsan elfogadják a használják a 3D nyomtatóanyagokat.

A beszámoló szerzői több kulcstényezőt, régiónkénti helyzetet, ipari szegmenseket, nyomtatótechnológiákat, trendeket stb. részletezve, prognosztizálnak masszív növekedést. Az utóbbi években a pandémia lassította az ütemét, és a szakképzett munkaerőből is hiány volt. Szerencsére a terület talpra állt, és 2031-ig a bizonytalan világgazdasági környezet ellenére sem várható komolyabb törés.

3D nyomtatással költséghatékony, és a hagyományos technikákkal készülteknél komplexebb, könnyebb termékek állíthatók elő. E területen a gyártószektor jár az élen, ahol prototípus- és szerszámkészítésre, valamint végtermékek gyártására egyaránt alkalmas a 3DP. A gyártószegmens után a légjármű- és a védelmi ipar következik. Ezekben lesz a legmarkánsabb a növekedés.

Régiónkénti bontásban, Észak-Amerika megőrzi vezető pozícióját, a világpiac közel felét adja most, és 2031-ben is az élen lesz. Ugyanakkor Latin-Amerikában, a Közép-Keleten és Afrikában (LAMEA) összesítve, 24,1 százalékos évi növekedés várható.

A technológiákat illetően, a beszámoló a komponensek (hardver és szoftver), illetve a nyomtatási eljárások jövőjét is felvázolja. A hardverszegmens a bevételek kétharmadát generálja, és ez 2031-ben sem lesz nagyon másként.

A technikákat illetően, a piac közel negyedét uraló sztereolitográfia megőrzi vezető helyét, a legnagyobb éves növekedést azonban az FDM fogja produkálni.

A mainál szélesebb körű elfogadottságot a technológia magas beszerzési ára és a képzett munkaerő hiánya akadályozza, amelyet az egyre több iparági alkalmazás ellensúlyoz.

A londoni University College (UCL) két PhD-kutatója, Anthony Bourached és George Cann a képzőművész Jesper Erikssonnal együttműködve, csúcstechnológiákat használva, keltettek életre egy elveszettnek hitt Van Gogh képet. Munkájuk a 2019-ben indult, eltűnt festményeket újraalkotó NeoMasters sorozatuk legújabb darabja.

Az újraalkotáshoz speciális eljárást dolgoztak ki. A festmény összes rétegét röntgensugaras képalkotó technikával vizsgálják meg, a művész stílusát mesterséges intelligencia vázolja fel, míg a végleges darab 3D nyomtatással készül el.

Legújabb munkájuk Van Gogh Két birkózója – a felek absztrakt háttér előtt mérik össze erejüket. A vásznat a művész később újrahasználta, az eredeti képre festett egy másikat.

Egyelőre nem lehet tudni, milyen volt a teljes eredeti, mert nincs róla információ, jelen újraalkotás viszont a „legpontosabb találgatás.” A képet 2012-ben fedezték fel először, amikor az Antwerpeni Egyetem művészettörténészei egy Van Gogh virágcsendéletet röntgensugarakkal vizsgálva, észrevették, hogy a művész már létező képre festette azt.

A birkózók ábrázolása és a pigmentek konzisztensek Van Gogh stílusával, ráadásul a birkózás általános téma volt az Antwerpeni Művészeti Akadémián, ahol a festő 1886-ban tanult. Emellett, egy 1886. januári, testvéréhez, Theóhoz írt levelében be is számolt a két meztelen felsőtestű birkózóról készített alkotásról.

Az UCL kutatói az éleket azonosító, valamint a röntgensugaras adatokból a figurák körvonalait megalkotó algoritmusokat fejlesztett. Ezt követően egy, többszáz Van Gogh munkából tanuló ideghálót használtak, ami előrejelezte a színeket, részleteket, ecsetvonásokat stb. A végső darabot mindezek után nyomtatták ki.

Hasonló képelemző és gyártótechnikákkal más elveszettnek hitt képeket, egy Picassót, egy Modiglianit és egy Leonardót is „feltámasztottak.” Munkáikat a Louvre Focus művészeti vásárán állították ki.