FREEDEE BLOG

A Stratasys idei második negyedévi bevételei (166,6 millió dollár) 13,3 százalékos növekedést jelentenek 2021 azonos periódusához képest, sőt, az elmúlt négy évben most érték el a második legmagasabb második negyedévi bevételeket.

A növekedés legfőbb motorja a tömeges gyártásra alkalmas rendszerek, az új Origin P3 és a H350 SAF értékesítése. Ezen a területen 29,2 százalékkal teljesítettek jobban, mint 2021-ben, de 2019 azonos periódusával összevetve is 9,7 százalék a növekedés.

Yoav Zeif vezérigazgató érthetően elégedett.

„Vezető pozíciónkat stratégiai kezdeményezéseink megvalósításával, gépeink a Fortune 500-hoz tartozó gyártólétesítményekben történő folyamatos hozzáférhetőségével, a hozzáférhetőség bővítésével erősítjük. Polimeralapú additívgyártás-ökoszisztémánkkal továbbra is kategóriájában a legjobb, teljeskörű 3D nyomtatási lehetőségeket kínálunk. Bővítjük az anyagválasztékot, az end-to-end szoftvereket és a csúcsminőségű szolgáltatásokat. Jól állunk a beszállítási lánc és a globális infláció okozta problémák kezelésében” – nyilatkozta.

A jelenlegi piaci körülmények (covid hatása, valutaárfolyamok ingadozása, infláció, beszállítói lánc akadozása), valamint azoknak a harmadik és negyedik negyedévre gyakorolt várható hatása miatt a cég átírta az éves bevételekkel kapcsolatban várt számokat: míg a korábbi becslésben 685 és 695 millió dollár közötti összeg szerepelt, addig a legújabban 675 és 685 millió közötti.

Ezek a számok 2022 második felére levetítve kb. 6-7 százalékos növekedést jelentenek 2021-hez képest. A negyedik negyedévben hagyományosan több a bevétel, mint a harmadikban.

A működtetési költségek éves szinten 18-ról 23 millió dollárra emelkednek. Az emelkedés a bevételeket is természetesen növelő új befektetéseknek tudható be.

A német InnovationLab elektronikus cuccok „labortól a gyártásig” (from lab to fab) jellegű nyomtatására specializálódott. Legújabb munkájuk, áramkörök printelése áttörés az additív gyártásban. A nyomatokat a legmagasabb szintű környezeti szabványoknak megfelelően, alacsonyabb költségen készítették a SmartEEs2 projekt keretében.

Az európai uniós projektet az EU2020 kutatási és innovációs programja támogatja. A program célja segíteni az újító szellemű vállalkozásokat a rugalmas és magunkon viselhető (wearable) elektronikus technológiák kidolgozásában, amellyel törvényszerűen növelik az európai ICT szektor versenyképességét is.

Az InnovationLab és partnere, az ISRA különleges gyártóeljárást talált ki rézalapú, forrasztható áramkörökhöz. Az áramkörök szitanyomásosak, és kompatibilisek a hagyományos tömegforrasztási módszerekkel.

Nyomtatott elektronika ilyetén előállítása viszonylag alacsony (150 Celsius-fok körüli) hőmérsékleten történő, mérgező marószereket nem alkalmazó, az energiafogyasztást szignifikáns mértékben csökkentő, additív gyártómódszer.

A felhasznált anyagszerkezetek akár 15-ször vékonyabbak, mintha hagyományos eljárással dolgoznának. Így a fogyasztás csökkenése is érthető, ráadásul kevesebb hulladék termelődik.

A prototípus mindent tartalmaz, amire ráaggathatjuk a smart (okos, intelligens) címkét. Az áram tökéletes vezetését réztinta garantálja. A komponensek rögzítése hagyományos forrasztótechnikával történik, amely lehetővé teszi a gyártók számára az új technológiára való, új eszközök vásárlása nélküli váltást, nincs szükség új felszerelésbe invesztálni.

Többrétegű fém- és dielektromos nyomtatással kivitelezték, hogy az eszköz működőképes legyen, megfeleljen funkcióinak. A nyomat a következőkből áll össze: alacsony teljesítményű hőérzékelőből és adatgyűjtőből, NFC kommunikációs interfészből nyomtatott antennával, printelt napelemmel töltött akkumulátorból. Az eszköz így teljesen önálló, önellátó.

Az új eljárással szabványos és rugalmas áramkörök egyaránt készíthetők. Akár négyrétegesek is lehetnek, hibrid elektronikai eszközök termék- és folyamatfejlesztésénél is használhatók.

Egyre több a 3D nyomtatással készült lábbeli, a cipőipar a technológia egyik legnépszerűbb és leglátványosabb alkalmazási területe. A két szektor „egymásra találása” több szempontból is előnyös: a felső rész vagy a talp személyre szabható, azaz a lábunkhoz igazítható, az anyagok széles választéka lehetővé teszi a láb jobb szellőzését, könnyebb a cipő, kényelmesebb viselni, hozzánk optimalizálható.

Ha esetleg nem is a termékfejlesztés összes fázisában, de minimum egy szakaszában ma már sok cipőgyártó alkalmazza a sportszergyártóknál különösen népszerű technológiát. Adidas, Nike, Reebok – csak pár név, de ezek a nevek magukért beszélnek. Legyen szó sneakerről, focicsukáról, vagy csúcsdivatról, a 3D nyomtatás bevált a cipőbizniszben.

Az ASICS japán sportszergyártó különleges papuccsal (flipflop) rukkolt elő – a lábbelit kifejezetten sportolóknak szánják, férfiak és nők egyaránt hordhatják, egyelőre csak egy színben, feketében kapható, 80 dollárért rendelhetjük meg online.

A cég ezzel az ACTIBREEZE nevű darabbal kezdte el használni a 3D nyomtatást, és értelemszerűen ez az első printelt sportpapucsuk a piacon. Első ránézésre úgy tűnik, medencék környékén, strandokon ideális hordani, valójában viszont tényleg sportolóknak találták ki.

Három évig dolgoztak rajta, sportolás utáni lazulásra ideális lábbeli lett a végeredmény. Mivel a szandálnak is nevezett papucs szerkezete szokatlan, méhsejtszerű, ezért más gyártótechnikával nem tudták volna kivitelezni. Ez a szerkezet biztosítja a szellőzést és a kényelmet.

A láb – és a test – komplett relaxációját garantáló extraszéles rácsszerkezettel rendelkező darabot teljes egészében nyomtatták, és miután kipihentük magunkat, újra versenybe állhatunk. A szerkezet ránézésre könnyednek tűnik, magasszintű kényelemérzetet kelt.

Az ASICS nem árulta még el, hogy milyen nyomtatótechnológiát, printert és anyagot használtak a tetszetős lábbelihez.

Európai sebészek már hozzáférhetnek a Liège-i (Belgium) orvosi műszergyártó Cerhum MyBone-jához („én csontom”), betegspecifikus, nyomtatott csonthoz, amellyel súlyos arctorzulásban szenvedő páciensek kezelhetők. Az eddigi eredmények pozitívak.

A nyomat a természetes csontok elsőszámú ásványi összetevőjéből, egy kalciumfoszfátból (hidroxiapatitból) készült egyedi, lyukacsos szerkezet, egyben az első kereskedelmi forgalomban beszerezhető, mindenféle engedéllyel, regisztrációs számmal rendelkező nyomtatott csontgraft.

 A MyBone első körben speciális implantátumot kereső arc- és ortopéd-sebészek számára elérhető.

Két éve, amikor kiadták, és még inkább béta, mint teljes verzióban létezett, amit szigorúan kontrolláltak, komplex és komoly kihívást jelentő esethez használták. A beteget végül printelt csontbeültetéssel kezelték, ma már nagyon jól érzi magát, jó egészségnek örvend. A legújabb CT-szkenek alapján, az implantátum pont úgy néz ki, mintha természetes csont lenne.

A CHR Liège Plasztikai Sebészeti Osztályt vezető Christophe Ronsmans elmondta: a deformáció annyira bonyolult és összetett volt, hogy a jelenleg használt módszerekkel esztétikai szempontból nem lehetett volna ennyire tökéletes eredményt elérni.

„Nagyon örülünk, hogy a biztonságos és hatékony szintetikus csontgrafthoz sikeresen összegyűjtöttük az összes klinikai adatot, és megfelelt a szabályozási feltételeknek. Nyomtatott csontimplantátumunk egyedi, szabadalmaztatott üreges szerkezetet kínál, amely lehetővé teszi az erek belső növekedését. A vaszkularizáció néven ismert folyamat nélkül nincs sikeres csontnövekedés. A MyBone esetében a növekedés hétszer gyorsabb, mint a jelenlegi csontgraft granulátumokkal. Az arcsebészek rendkívül pozitív visszajelzéseire reagálva, portfoliónkat a fogászat és az onkológia felé bővítjük” – jelentette ki Grégory Nolens alapító-vezérigazgató.

A 3D nyomtatást ma már széles körben használják automatizálási folyamatoknál. Ezek egyike a népszerű ipari gyártómódszer, a préselés/présöntés. Az óhajtott mennyiségű öntőanyagot két fűtött préselő között nyomják össze, hogy kialakuljon a végleges öntőforma.

Más gyártófolyamatokkal összehasonlítva, a préselés költséghatékony. Kisebb részek és nagyobb komponensek egyaránt kivitelezhetők vele. Mivel az alapforma nyomtatható, nagyobb a tervezői szabadság, rugalmasabb és komplexebb geometriájú szerkezetek hozhatók létre.

Az egyik elektromos gyártó pont ezért vásárolt a kínai Flashforge nyomtatógyártótól több printert, köztük tizenegyet a cég zászlóshajójának számító Creator 4-ből. A befektetéssel a vállalat a munkaköltségeket 80, a munkaidőt 50 százalékkal csökkentette.

A 2012 óta 3DP-vel foglalkozó Flashforge több printere ismert, a gépeket változatos területeken, az oktatástól és az egészségügytől kezdve az ékszerészetig használják. Az ipari FDM-rendszer Creator 4 egymástól független két extrudálóval rendelkezik, és a többféle extrudálási opciónak köszönhetően a felhasználható anyagok köre is bővült. Több iparág, például a gépjármű-szektor, a medicina és fogyasztói termékek gyártói számára is ideális megoldás.  

 A gép optimalizált és kontrollált nyomtatási hőmérséklete és a rugalmas gyártás lehetővé teszi folyamatok, például a préselés automatizálását.

A préselés egyik kihívása az öntőformák és az anyagot a gépbe adagoló garatok megtervezése. Mindegyik garatnak passzolnia kell az öntőformához, ráadásul a formák alakja változatos, azaz sok garatra van szükség. Általában több tucat, akár száznál több öntőforma, méretenként pedig többszáz, összességében több tízezer garat kell.

Itt jön képbe a 3D nyomtatás, a Creator 4, amellyel napi negyven garat, tízzel több állítható elő, mint a korábbi eljárásokkal. A munkához elég egy alkalmazott. A nyomatok pontossága megfelel az elvárásoknak, és mivel a Creator 4 sok anyaggal (ABS, nejlon, polikarbonát stb.) kompatibilis, erősebb és kopásállóbb garatok és öntőformák készíthetők vele.

A gép előnye még, hogy a gyártás jobban kontrollálható, és így könnyebb és könnyebben helyettesíthető darabok állíthatók elő.

Az MIT (Massachusetts Institute of Technology) kutatói, a világon először, teljes egészében digitálisan készített plazmaszenzorokkal álltak elő. Ezeket a szenzorokat műholdak használják a légkör vegyi összetételének és ionenergiájának meghatározására.

A 3D nyomtatással és lézervágással előállított hardver ugyanolyan jól teljesít, mint a jelenlegi csúcsminőségű érzékelők. Az utóbbiakat viszont jóval drágábban és hetekig készítik. Ezzel szemben, az MIT-s érzékelők gyártása pár nap, és néhány tíz dollárba kerülnek.

Ilyen szenzorokat (RPA) 1959 óta használnak világűrbeli missziókon. Ionokban, elektromosan töltött részecskékben detektálják az energiát. A részecskék plazmában, a Föld felső légkörében lévő, túlhevített molekulák keverékében lebegnek.

Az érzékelőkben elektromosan töltött hálók sorozata található, pici lyukakkal. Ahogy a plazma átmegy a lyukakon, az elektronok és más részecskék kiválnak a masszából, mindaddig, amíg csak az ionok maradnak. Az ionok elektromos áramot hoznak létre, az érzékelő ezt az áramot méri és elemzi.

Az RPA sikerének titka a hálókat összehangoló borítószerkezet. Elektromosan szigetelőnek kell lennie, és el kell viselnie a hirtelen és drasztikus hőmérsékletváltozásokat. Az MI kutatói ezekkel a tulajdonságokkal rendelkező üveg-kerámia anyagot, vitrolitot használtak hozzá.

A vitrolitot a korai 20. században kísérletezték ki, gyakran alkalmazták színes csempékhez, nem véletlen, hogy az art deco egyik jelképévé vált. Annyira tartós, hogy még a 800 Celsius-fokot is elviseli, nagyon magas hőmérsékleten sem törik el. Ezzel szemben a félvezetők polimerjei már 400 Celsiuson kezdenek megolvadni.

Az alacsony költségek és a gyors gyártás miatt a szenzorok ideálisak a Föld felső légkörében kommunikációra és a környezet folyamatos megfigyelésére használt, szintén olcsó, kevés energiát használó és könnyű, úgynevezett kocka-műholdakhoz.

Az érzékelők gyártásakor műanyagok nyomtatásához kidolgozott folyamatot használtak. Ez teszi lehetővé a szenzorok komplex formáját.

A kutatók szerint az additív gyártás fontos szerepet fog játszani a jövő űrhardverének fejlesztésében.

Az elektronikus kiegészítők, kütyük olyan szintre fejlődtek, amit senki nem tudott elképzelni néhány évtizede. Rég eltűntek a csak egyetlen funkciót betöltő vaskos eszközök – okosórák, több célt szolgáló fejhallgatók, szemüvegek, magunkon viselhető cuccok vannak helyettük.

Egyre több elektronikát igyekeznek beágyazni ruhákba. Ezeknek a kutatásoknak a Dél-floridai Egyetem Villamosmérnöki Kara az egyik központja, ahol új módszert – hidrogénfejlődéssel segített (HEA) galvanizálást – dolgoztak ki a réz közvetlen textíliákra történő nyomtatására. A módszer további technológiai innovációk számára nyitja meg a kapukat.

Jelenleg a viselhető elektronika fejlődésében valószínűleg mérföldkőnek bizonyuló elektrokémiai folyamatot dolgozzák tovább.

A folyamat két additívgyártás-lépésből áll. Először lézernyomtatással sablont helyeznek el a textilfelületen, ami karbonizálódik, stabilabbá és tartósabbá válik. A következő lépésben rezet használnak, az folyamatos mintázattá alakulva alakítja ki az elektronikus alkatrész áramköri elrendezését.

A kutatók által fejlesztett speciális fúvókát 3D nyomtatóra szerelték, biztosítva az elektronikus alkatrészek termináljai és az áramkör közötti lokalizált galvanizálást, és szobahőmérsékleten forrasztották össze őket.

Az új eljárás és az eddigiek közötti döntő különbség. hogy a Dél-floridai Egyetemen növelték a folyamat közbeni elektromos feszültséget. Ez a víz elektrolízisét eredményezi, miközben a réz növekszik. A folyamat így egyrészt gyorsabb, másrészt javítja a nyomtatott szerkezet mechanikai stabilitását.

Az eddigi módszerek áramot vezető, fém és/vagy szén nanorészecskékből álló „tintán”, a részecskéknek a mintázat megszáradása utáni kapcsolatán alapult. Az erős elektromos ellenállás miatt az alkalmazások viszont csak egyszerű viselhető elektronikai cuccokra korlátozódtak. Ezek az eljárások nem elég jók érzékeny mérésekhez, magas elektromos áramú alkalmazásokhoz.

Az új módszerrel készültek viszont igen, sokáig tartó viselhető technológiák dolgozhatók ki vele, mert az eddigiekkel ellentétben, a szövetek nem károsulnak. Ezek az előnyök az egyedi 3D nyomtatótechnikának köszönhetők.

A projekt eredményeit változatos szektorokban, például az egészségügyben, a hadi- és a gépjármű-iparban hasznosíthatják, többek között akár újfajta űrhajós-ruhákat is készíthetnek majd így.         

Az amerikai Report Ocean kutatószervezet tanulmányt tett közzé az elasztomerek növekedő jelentőségéről a 3D nyomtatás üzleti világában. Becslésük szerint 2030-ra 1,389 milliárd dolláros piaci szegmensről beszélhetünk, 2020 és 2030 között 22,5 százalékos átlagos évi növekedéssel.

Az egészségügy és a gépjármű-ipar a gyors fejlődés két legfontosabb motorja. Azért lehetnek azok, mert az elasztomerek a két nagyon igényes szektor számára is több érdekes tulajdonsággal rendelkeznek.

A polimerek nagycsaládjába tartozó anyagcsoportot elsősorban gumiszerű rugalmasság jellemzi. Ezért képesek komoly deformációkat is elviselni, és a torzulások is korrigálhatók, általában nincs szó visszafordíthatatlan károsodásról.

Terméktervezők gyakran bekalkulálják, hogy az elasztomerből készült darabok, például autógumik rezgéseket srb. jól tűrnek. Ezeket az anyagokat nagyon össze sem lehet nyomni, így nagyon előnyösek tömítések gyártásához. A gyártók körében az elasztomerek a legnépszerűbb anyagok közé tartoznak.

A hőre lágyuló elasztomerek (TPE) az orvosi és a gépjárműszektor mellett fogyasztói termékek, például sportfelszerelések gyártásához is ideális anyagok.

A növekedéshez a covid pandémia szintén hozzájárult. Elég egyértelmű, hogy miért: maszkokhoz és tesztekhez is tökéletes anyag. A megnövekedett kereslet miatt sokszor használták nyomtatáshoz.

A szilikon elasztomerek piaca szintén gyorsan fejlődik.

Az iparági szereplők közül a 3D Systems és a Carbon járul leginkább hozzá a növekedéshez, Utóbbi négyféle elasztomer műgyantát, köztük biokompatibilis anyagokat is kínál. Például egyes Adidas cipők talpaihoz is elasztomert használnak. Mindezek miatt semmi meglepő nincs abban, hogy a legnagyobb piac az észak-amerikai.

A fejlődés fő hátráltatója az elasztomerek drágasága.

A híres svájci felsőoktatási intézmény, az ETH Zürich újabb projektet mutatott be, amelyben masszívan használták az additív gyártást. Ezúttal egy plafonról van szó, amelyet az ETH NEST nevű kutatóintézetében installáltak még tavaly ősszel.

Nyomtatott formákból áll, és 70 százalékkal kevesebb anyagot használtak hozzá, mintha hagyományos technikákkal valósították volna meg. Az ívelt formájú födém falevelek szerkezetére emlékeztet. Maga a design annyira komplex, hogy lényegében csak 3D nyomtatással kivitelezhették.

A 3D nyomtatás egyik leglátványosabb alkalmazási területén, az építészetben ma már többféleképpen használják a technológiát – közvetlenül terveznek részeket, prototípusokat dolgoznak ki, öntőformákat hoznak létre, és persze házakat, épületeket is printelnek.

A 3DP adta tervezői szabadság több lehetőséget biztosít az építészeknek, mint a hagyományos technikák. Az ETH Zürich kutatói is ezt használták ki: teljesen egyedi tervük megvalósításához energetikailag hatékonyabb, az anyagfelhasználás tekintetében viszont a klasszikus eljárásoknál kevésbé intenzívebb megoldásban gondolkoztak. Pont az ilyen elképzelésekhez „adja magát” az additív gyártás.

Köztudott, hogy a beton még mindig nagyon káros a környezetre, és a „klasszikus” építőiparban változatlanul nagy mennyiségben használják. Ezért kellene váltani, ha épp adott rá a lehetőség, és ezért is jön képbe egyre több projektnél a 3D nyomtatás.

A kutatók rétegről rétegre dolgozó printer helyett polimerből nyomtattak 43 öntőfirmát, amelyeket megtöltöttek betonnal. A darabok így csak öt centi vastagok.

A módszer előnye, hogy építészeti elemek (szellőzés, fűtés, hűtés) hozzáadásával bővíthető. Betonozás előtt ki is nyomtattak négy egyedi műanyag szellőzőcsatornát.

Elmondták, hogy megközelítésük nagyon pozitív hatással lehet az épített környezetre: kevesebb az anyagban lévő szén, kisebb az energiafogyasztás, nagyobb a tervezői szabadság.

A 3D Systems újra együttműködik a dél-ausztráliai Adelaide-székhelyű Fleet Space Technologies űrtechnológiai vállalattal. Antennákat nyomtatnak az Alpha műholdakhoz.

Az ausztrál cég egyedi terve és a 3D Systems szakértelme együtt tette lehetővé a teljes additívgyártás-alapú megoldást, amelybe a folyamat kidolgozása és a DMP Flex 50-en történő hídgyártás is beletartozik. A tervtől így tudtak három hét alatt eljutni a kisszériás gyártásig.

A printert jelenleg a Fleet Space Technologies Adelaide-i irodájában üzemelik be, és így lehetővé válik az antennák háton belüli gyártása. A csoportba rendezett, és együtt tevékenykedő Alpha műholdak mindegyikéhez készítenek antennákat.

A műholdak az ausztrál vállalat – minimális környezeti hatással járó – bányászati kezdeményezésének részei. Mérnökeik a méret-, tömeg – és teljesítmény-elvárásoknak megfelelően dolgozták ki az antennákat, és közben az utómunkálatok minimalizálására is ügyeltek. Tisztában voltak vele, hogy a komplex geometria csak 3D nyomtatással valósítható meg.

A 3D Systems szakértői csapata munkafolyamatokat dolgozott ki, hogy az antennát kinyomtathassák DMP Flex 50 rendszerükön. Két különböző anyagot (LaserForm AlSi10Mg-t és Al6061-RAM2-t) használtak.

A printer alacsony oxigénkörnyezetet fenntartó, egyedi vákuumkamra-architektúrája kritikusnak bizonyult. Az argongáz-fogyasztás drasztikusan csökkent, és az architektúra jó felületminőséget is biztosított, ügyelve a részletekre, minimalizálva a jelveszteséget.

A printerhez tartozó 3DXpert szoftver a tervezéstől az utómunkálatokig a 3D nyomtatófolyamat összes lépését támogatja, így a modellből gyorsan és gördülékenyen, ráadásul viszonylag olcsón készülhet nyomat.

Azzal, hogy a Space Fleet Technologies házon belül is rendelkezik DMP Flex 50-nel, bármikor printelhetnek korábban elérhetetlen szerkezeti komponenseket.

Az együttműködéssel mindkét partner elégedett.