FREEDEE BLOG

Holdbéli építészeti projektektől rakéták nyomtatott alkatrészeiig, egyre nagyobb az érdeklődés a 3D nyomtatás űrbeli alkalmazásai, additív gyártás és világűr közös nevezőre hozása iránt.

Nem véletlenül. Az űrvállalatok számára a technológia ugyanis a lehetőségek új világát jelenti. A NASA és az Európai Űrügynökség, az ESA is új projekteket indított – az ESA partnere a fotopolimerizáción alapuló 3DP megoldásokkal foglalkozó osztrák Incus, a Lockheed Martin és a Makerbot pedig a NASA holdjáróján dolgozott.

Egyre több ilyen projektre számíthatunk. Legutóbb az ausztrál műholdgyártó Fleet Space jelentette be teljes egészében nyomtatott műholdak fejlesztését. Az Alpha nevű, úgynevezett műhold-konstelláció a Centauri konstelláció mellett lesz majd. Bő egy éve foglalkoznak a világon elsőként teljesen nyomtatott műholdakkal.

A vállalat vezetősége nagyon komoly előrelépésnek tartja a projektet, ami egyértelmű szándéknyilatkozat: az űrtechnológia világelsői közé akarnak tartozni, és mindent megtesznek azért is, hogy Ausztrália űrnagyhatalommá váljon, támogatják a kontinensország ezirányú törekvéseit.

A műholdaknak akár hatvannégy fémantennájuk is lehet. A Centauri sorozat és az Alpha közötti nagy különbség, hogy az előbbiek esetében csak négy antennáról van szó. Hatvannégy antennával a felhasználók IoT (dolgok internete) adatai is jobban felhasználhatók, több a terminál.

Magáról az Alpha termékek nyomtatásáról a cég nem árult el sokat. Az viszont tény, hogy az additív gyártás tette lehetővé az összekapcsoltság felturbózását, ami az egész űripar számára új lehetőségeket hoz el.

Szakmabeliek szerint az Alpha műholdak egyértelműen fundamentális változásokat jelentenek. A Fleet Space erre a meglátásra alapozza merész ambícióit.

A leginkább megfizethető bútorairól és designtermékeiről ismert IKEA jó ideje „flörtöl” a 3D nyomtatással. Eddig viszont inkább csak prototípusokról és kísérleti projektekről szólt a románc.

Olaf Szukalowicz vezetésével a nagyvállalat nemrég mutatta be FLAMTRAD nevű, első kívánság szerinti (on-demand), nyomtatott dekorációs elemeit, amelyek egyelőre csak Németországban szerezhetők be, az IKEA Germany honlapján keresztül.

Az SLS (szelektív lézeres szinterezés) technológiával készült dekorációs, de egyben praktikus termékekhez a DyeMansion megoldást használtak.

A Deko Accessories lineup részét képező kollekcióhoz, a FLAMTRAD brand „égisze alatt”, több nyomtatott darab tartozik: két különböző rácshálós fejszoborról, valamint kézszobrokról van szó. Mindkettő feketében és fehérben is beszerezhető.

Mindegyik terméket úgy jellemzik, hogy a 3DP technológia új szintet lépett velük, és garantáltan tetszetősek a szemnek. Egyébként már önmagukban is tetszetős darabok, de a széria más darabjaival kombinálva szintén mutatósak.

Fontos még, hogy az árak önmagukban is elég kompetitívek ahhoz, hogy a dekoratív darabok az on-demand 3DP új szintjét képviseljék a piacon – kezdőáruk 29,99 euró, de a legdrágább is csak 49,99.

Az IKEA más 3DP projektben szintén érintett, „csináld magad” (DIY) kiegészítőket készítenek azért, hogy meglévő termékek speciális szükségletekben szenvedők számára is hozzáférhetők legyenek. A ThisAbles projektet az IKEA Izrael indította azzal a céllal, hogy a vállalat ikonikus otthoni bútorait mozgássérültek is tudják használni. A terméksorozatokban fogantyúk, kapcsolók, üveg lökhárítók, cipzárak, függönykiegészítők tartoznak. Mindegyik letölthető és vagy otthon, vagy egy szolgáltatáson keresztül könnysen kinyomtatható fájl.

A cég 3DP múltjához tartozik még, hogy korábban az IKEA közvetítésével a UNIQ és a svéd Area Akadémia játékközösségeknek is nyomtattak ergonomikus termékeket.

Az indiai Primaeam Solutions a kicsit hosszú Additív gyártás felhasználói élmény-, innovációs és inkubációs egészségügyi központ néven 3D nyomtatólétesítményt nyitott a dél-indiai Chennaiban (az egykori Madraszban).

A közel ezer négyzetméteres központ kb. 2,5 millió amerikai dollárba került. A vállalat az additív gyártásra összpontosító vezető szolgáltatóiroda a szubkontinensen, és az új létesítménnyel ez a pozíció nyilván csak erősödni fog. Többféle technológiával foglalkoznak: elektronnyalábos olvasztással (EBM), szelektív lézeres olvasztással (SLM), FDM-mel, sztereolitográfiával, Multi Jet Fusion-nel (MLF) stb.

A központban szoftverekhez is biztosítanak hozzáférést, a cég additív gyártási technológiái pedig abszolút világszínvonalat képviselnek, úgyhogy csúcsminőségű nyomatokra számíthatunk.

A nyitóceremónián több helyi technológiai és politikai nagyság részt vett, és hangsúlyozták, hogy büszkék az SLM-mel és a Materialise-szal való együttműködésre. A Primaem és a hozzá hasonló vállalatok megmutatják a Tamil Nadu állam technikáiban rejlő potenciált. A precíziós gyártásban, a légjármű és a védelmi megoldásokban a világpiac vezető szereplőinek fogják bemutatni, hogy mire képesek.

A Materialise szerint a központ a maga nemében az első ilyen létesítmény Indiában. Az együttműködésből az egészségügyi szektor is sokat fog profitálni – startupok, kórházak, felsőoktatási intézmények egyaránt. Ők is hangsúlyozzák, hogy a központtal jócskán lerövidül a fejlesztési ciklus, és nőnek az innovációs lehetőségek.

A Materialise Medical India vezetősége kiemelte, hogy a létesítmény az orvosi 3DP területén az első inkubációs ház a szubkontinensen – ezt a részét teljes egészében a belga nagyvállalat menedzseli, saját szoftvereiket is rendelkezésre bocsájtják.

A német SLM Solutions-szal való partnerség fordulópontot jelenthet az indiai légjárműipar és a mérnöki diszciplínák történetében.

Az additív és a szubtraktív gyártás ugyan sokszor ellentétes folyamatoknak tűnnek, a valóságban azonban, a technológiák fejlődésével, egyre gyakrabban kiegészítik egymást, és egyértelművé válnak a kettő közös nevezőre hozásának, a hibrid gyártásnak az előnyei.

Az ipar számára fontos technológiai előrelépést jelentő hibrid rendszerek szimultán használnak additív és szubtraktív technikákat. Ezek a rendszerek kihasználják mindkét módszer előnyeit.

A szintézis nem új koncepció. Fémnyomatok utófeldolgozásához jó ideje használnak CNC-eljárásokat. Mechanikai szempontból precízebbek lesznek, és a felületek is kimunkáltabbak.

A hibrid gyártás azonban nem erről, hanem a két technika ugyanazon rendszeren belüli alkalmazásáról szól, amelyekben az additív megoldások közismerten komplex geometriája a szubtraktív eljárások hihetetlen precizitásával egészül ki.

Az alkalmazások széleskörűek, fémrészek kisszériás gyártásától megrongálódott, hibás darabok megjavításáig sokfajta tevékenységre kiterjednek.

A közvetlen energialerakás (Directed energy deposition, DED) jól használható hibrid technológiákhoz. Az anyagot lézerrel vagy elektronnyalábbal egy fúvókán keresztül egyesítik, majd úgy dolgozzák meg, hogy jobbak legyenek a nyomat mechanikai tulajdonságai, szebb a felülete. De a komplexitást növelendő, még a megmunkált felületekhez is hozzáadhatók anyagok.

A hibrid DED másik előnye, hogy öttengelyes nyomtatókkal is működik, nagy nyomatok készítésére és mechanikus részek javítására szintén ajánlott. Ez azon a tényen alapul, hogy fémpor-fúzióval jobban megmunkálható nyomatok hozhatók létre.

A hibrid megoldásokat használó eddigi projektek sikeresnek bizonyultak, együtt is működik a DED és a CNC.

Ha a nyomtatandó 3D fájlt optimalizáltuk, figyelmünk fókuszpontjába a nyomtatási folyamat, az anyag és a komponensek minősége kerül. Ma már egyre több gyártó integrál kamerákat és más érzékelőket printerrendszereikbe, amelyek aztán annak rendje és módja szerint le is követik a nyomtatási szakaszokat, a nyomatot, és ha szükséges figyelmeztető jelet adnak ki, vagy megállítják az egész folyamatot.

Nagyon fontos, hogy tudjuk: a nyomat minőségét miként definiáljuk, mert máskülönben nem tudjuk meghatározni az elvárt mérési értékeket. Szintén fontos, hogy a gép milyen paraméterek mellett hajtsa végre a különböző lépéseket.

Manapság egyes algoritmusok már képesek önállóan meghatározni ezeket a paramétereket és így hozzájárulnak a modell tovább-fejlesztéséhez. Mindezt a korábban összegyűjtött adatok alapján teszik.

Az EOS összeállt a svájci NNAISENSE szoftverszolgáltatóval, hogy létrehozzák a DMLS folyamat „digitális ikertestvérét:” Ennél a nyomtatási eljárásnál minden egyes printelt rétegről készül hőtérkép, amelyet összehasonlítanak a mesterséges intelligencia által előrejelzett képpel.

Ez teszi lehetővé az anomáliák azonnali észrevételét, és ha kell, a nyomtatás leállítását, amellyel spórolunk az anyagon, valamint csökkentjük a gyártási költségeket.

A NNAISENSE által fejlesztett modell önfelügyelet melletti mélytanulással (deep learning) működik. A Siemens szakértői szerint az additív gyártás során a mesterséges intelligenciával, gépi tanulással kivitelezett minőségbiztosítással jelentősen csökken a prototípus és a végtermék elkészítése közti idő, amellyel hatékonyabbá válik a nagyvolumenű gyártás.

A Siemens nagyra értékeli az EOS által a rendszerbe integrált kamerát, kiválóan monitorozhatók vele a rétegek, és így valósidőben azonosítható, hogy honnan hiányzik valamennyi por, vagy hol van belőle túl sok. A minőséget numerikus értékek formájában rögzítik, majd automatikusan ki is értékelik. Ha a pontszám elér egy bizonyos határértéket, súlyos probléma merülhet fel. Mivel így csak a kritikus rétegeket kell szakértőnek átvizsgálnia, a módszerrel optimalizálják a nyomatok optikai felülvizsgálatát.

Az additív gyártás további fejlődése szempontjából, a digitalizáció és az automatizáció sok vállalat számára kulcsfontosságú. Egyre többen támaszkodnak felhőszámítás-alapú megoldásokra és integrálnak különféle algoritmusokat munkafolyamataikba. A technológiában rejlő potenciált akarják maximálisan kiaknázni velük.

A 3D nyomtatás természetesen maga is digitális folyamat, az ipar 4.0 szerves része, és egyben mindenki vállalkozásnak fontos opció a mesterséges intelligencia, és főként a gépi tanulás térnyerésének korában. MI és gépi tanulás (ami az MI része) egyaránt optimalizálják a 3DP-t. Az MI viszonylag rövid idő alatt irdatlan adatmennyiségeket tud feldolgozni – például ezért válhatott annyira fontossá döntéshozók számára.

Digitális gyártófolyamatként, a 3D nyomtatás sokat profitál a gépi tanulás adta lehetőségekből. Mivel a rendszerek iszonyat mennyiségű adatot gyűjtenek és dolgoznak fel valósidőben, a nyomtatás állapotának és célzott állapotának elemzésére, újradefiniálására is használhatók. Ehhez persze az is kell, hogy a vállalatok tudják, mely adatok relevánsak egyáltalán. A döntések eset- és folyamatfüggők.

A következő lépés a megfelelő mérőeszközök kiválasztása, integrálása az adatgyűjtéshez és feldolgozáshoz hasznos modell, algoritmus meghatározásához. Ebben a kontextusban szintén fontos, hogy megértsük: az értéklánc melletti összes lépés hatással van egymásra, ezért az elszigetelt nézőpontok kevésbé életképesek. Egy példa: a tervezés meghatározza a komponensek minőségét, ami persze visszahat magára a tervezésre is. Ez az egyik ok, hogy egyre több cég próbálkozik a mesterséges intelligencia előnyeit a leghatékonyabban kihasználó, átfogó szoftvermegoldásokkal.

Az intelligens tervezés (generatív tervezés, topológia optimalizálás stb.) és a minőségbiztosítás gépi tanulás nélkül elképzelhetetlenek – mindkettővel komoly idő- és pénzmennyiség spórolható meg. Az utómunkálatok automatizálása, folyamatos monitorozásuk, vagy a nyomatok prediktív karbantartása szintén mesterséges intelligenciával, intelligens szenzorokkal és más naprakész infokom megoldásokkal optimalizált folyamatok.

Nagyon valószínű, hogy újraindult az űrverseny. Az utóbbi évek néhány nagyobb projektjén keresztül a földkerekség különböző térségeiből származó vállalatok, szervezetek jelezték a tendenciát.

Számunkra örvendetes tény, hogy ezekben a projektekben egyre fontosabb szerepet kap a 3D nyomtatás. Az ICOON épületeket tervez nyomtatni a Holdon, az Agile Space Industries Griffin holdkompjánál a 3DP szintén fontos elem, és Kína is akar holdbázist printelni.

Az ausztrál 3D nyomtatógyártó Luyten nemrég ismertette úrkoncepcióját. Az Új Dél-Wales Egyetemmel (UNSW) közösen terveznek a Meeka projekt részeként szerkezeteket felhúzni a Holdon.

Ambiciózus terveinek megvalósításához, a cég a beszédes Platypus Gakacticus néven 3D printert fejlesztett. A gépet arra találták ki, hogy a Holdon előforduló ismert anyagból, regolitból nyomtasson objektumokat. Több szempontból is hasznos lesz ehhez.

„Az információ a számítógépes tervszkript része lehet, és a terv a helyszínen azonosított speciális anyagtulajdonságokra fog reagálni. A Holdon történő építkezésre vonatkozó, általunk generált ismeretek, extrém körülmények közötti konkrét építkezéssé alakíthatók át, vagy nehezen megközelíthető bennszülött közösségek lakhatási problémáinak megoldásánál hasznosíthatók. Egymással párhuzamosan tanulmányozzuk mindkét témakört” – nyilatkozta Matthias Hank Haeusler, a Meeka projekt egyik menedzsere.

A kompakt Platypus Galacticust kompozitanyagokból tervezték. A gép a cég saját fejlesztésű extrudáló technológiájával (Luyten Turisops) működik. A géppel akár 12x9 méteres szerkezetek is építhetők. Az építőanyagok azonosítása és gyűjtése miatt, a Luyten holdjárókat is tervez az égitestre küldeni, azok fogják kísérni a printert. Többen azonosítanak, mások pedig regolitot bányásznak majd.

Konkrét időpontokról egyelőre még nincsenek infók, viszont az egyre több hasonló projekt egyértelműen jelzi az irányt.

A Hold, a világűr felé.

A 3D ipari nyomtatás egyik úttörője, a Markforged nagyobb központban folytatja tevékenységét a Massachusetts állambeli Waltham-ben. A cég alkalmazottai eddig két helyszínen dolgoztak, de hamarosan mind egy helyen fog. A központ területe megduplázódik.

A vezetőség büszke az elért eredményekre, a folyamatos növekedésre, termékpalettájuk állandó bővülésére. A növekedéssel az alkalmazottak száma is nőtt, 2021-ben közel megduplázódott. Emiatt a központ áthelyezése, növelése természetes lépés, a fejlődés velejárója.

Ígérik, az új központban az alkalmazottak, a partnerek és az ügyfelek együtt élhetik át, miről is szól valójában a Markforged, és nagyon várják, milyen eredményekkel jár, hogy a vállalatvezetés, a kereskedelmi és a tervezői részleg egy térben, egy fedél alatt, egy csapatként, egymás mellett fog dolgozni, amire eddig nem volt lehetőség.

Ebben a térben igyekeznek beteljesíteni küldetésüket, a gyártás újrafeltalálását – ígéri Shai Terem, elnök-vezérigazgató.

A közel tizenkétezer négyzetméteres terület, négy szint akár ötszáz dolgozónak is munkahelyet jelenthet. Világosabb terek, együttműködés-alapú környezet, csúcsmodern és naprakész laborok, helyi boltok és éttermek közelsége a kulcs- és a hívószavak.

A költözést őszig tervezik befejezni. A központ mellett a cég a nyomtatószálakat (filament) gyártó üzemének alapterületét szintén majdnem megduplázza idén év végéig.

A Markforged termékeit a FreeDee Printing Solutions forgalmazza Magyarországon.

Az ENSZ Gyermekalapja, az UNICEF megbízásából a barcelonai Domestic Data Streamers kreatív ügynökség különleges szobrokat készített.

A tavaly év vége felé Párizs utcáin bemutatott tíz nyomtatott torzóból álló installáció nem meglepő módon gyerekeket ábrázol, a kiindulópont viszont annál meglepőbb: az UNICEF sokkoló számokat kapott franciaországi gyerekek mentálhigiéniai problémáiról, a pandémia pedig csak fokozta a szorongást, a depressziót stb. Ezt örökítették meg.

A világjárvány által elszabadult érzések a már nem a járvány meghatározta hétköznapokban is éreztetik a hatásukat. Az UNICEF és a Domestic Data Streamers teljesen egyetértett abban, hogy a jelenségre minél többek figyelmét fel kell hívni.

A tíz gyerek torzója tíz mentálhigiéniai problémát jelenít meg. Jelenleg összesen százezer, tizenöt és huszonnégy év közötti francia fiatal szenved ezektől a betegségektől.

„Általában királyok és királynők, idős személyek és hódítók előtt tisztelgünk. Aztán azt gondoltuk, hogy szép ötlet a pandémia alatti nehéz körülmények között különösen sokat szenvedett fiatalok, gyerekek előtt is tisztelegni” – nyilatkozta Martina Nadal, a Domestic Data Streamers egyik vezetője.

A szobrokat három napra vitték ki az utcára, hogy a járókelők szembesüljenek a mentális megbetegedések társadalmi stigmáival, és mindenki számára egyértelművé váljon: ezek a problémák az összes korosztályt érintik. Az installáció nemcsak a nyilvánosságnak, hanem a kérdéskörrel foglalkozó egészségügyi világrendezvény szervezőinek, döntéshozóknak is tetszett.

Az ABS-ből készült és világos színekre festett nyomatok mellett önkéntesek meséltek történeteket, beszélték el saját tapasztalataikat. A témák széles körét érintették: rasszizmust, online zaklatást, az iskolai órarend miatti stresszt, elidegenedést stb.

A színek mellett a sokszínűség, a változatosság megjelenítése miatt döntöttek, és persze azért is, mert hiába súlyos a téma, mégiscsak gyerekekről, fiatalokról szól.

A nevével tevékenységi köréről rengeteget eláruló izraeli MeaTech 3D bejelentette a világ eddigi legnagyobb, 104 grammos nyomtatott steakjét. Eddig még senki nem printelt ekkora húspótlékot.

A cég saját új bioprinting módszerrel, valódi sejtekkel dolgozva érte el a gasztronómiatörténeti mérföldkövet. A terület egyébként is dinamikusan fejlődik, ráadásul a hírverés is folyamatos körülötte. Érthető okokból: a nyomtatott húsok fontos lépés a nagyüzemi állattartás felszámolása, az állatokkal szemben elkövetett kegyetlenségek megszüntetése felé, másrészt a jelenlegi állattenyésztés által okozott környezeti problémákra is egyfajta válaszként értelmezhető.

A steakhez szarvasmarha őssejteket izoláltak mintákból, majd megszaporították és biotintává alakították őket. A biotinta jól használható a MeaTech saját fejlesztésű 3D biorinterével.

A tintákat a steak szerkezetéről készített digitális tervrajz alapján nyomtatták, és inkubátorba tették, hogy növekedjenek, érjenek. E folyamat során jól el lehetett különíteni egymástól a zsír- és az izomszöveteket, amivel a steak sokkal élethűbb.

A cég elmondta, hogy a 3D bionyomtatás a legjobb módszer a steakben lévő komplex szövetminták újraalkotására, és ezért döntöttek a technika mellett. Bíznak benne, hogy ezzel újabb lépéssel közelebb kerültek a végcélhoz, a hagyományos steak helyettesítéséhez. Módszerük különlegessége, hogy a sejtalapú dolgok és nem a nem húsalapú összetevők maximalizálásával igyekeznek ezt elérni.

Ez a megközelítés nagyon egyedi a húshoz hasonló növényi fehérjék használatán alapuló szektorban. Eljárásukat be is adták szabadalmi oltalomra: a csirke és más steakeket valódi sejtekből készítik.

A bionyomtatott steakek egyik előnye, hogy gyorsabban előállíthatók, mint a farmokon készülők, ráadásul tartósabbak is, tovább elállnak a szupermarketekben. Egyelőre persze még nincsenek az ottani polcokon, de az engedélyeztetési folyamat már elkezdődött. Ezek a technikák egyébként rokonok a 3D bionyomtatásban szövetek előállítására használt megoldásokkal.