FREEDEE BLOG

A hollandiai Amersfoort székhelyű Vertico a robotika-alapú épületnyomtató platformot fejlesztő, gyártó vállalatok egyike. Legújabb gépük, EVA viszont túlmutat az eddigieken, ő az első „belépési szintű” épületnyomtató, tehát nem kell hozzá különleges szakértelem, nagyon speciális ismeretek. 50 ezer euróba kerül, ami ebben a kategóriában olcsónak számít.

A gépet az építőipar mellett kutatásfejlesztésre, felsőoktatási intézményekben használhatják.

Több éve nyomtatnak épületeket, kezdetben sokan átverésnek tartották, mára viszont globális üzletté kezd válni, az előrejelzések alapján óriási piaci lehetőségekkel. Egyre több a speciális nyomtató, ezen az áron elsőként viszont a Vertico kínál plug&play megoldást.

Az új gép megkönnyíti a cementnyomtatással foglalkozó, azt kutató, alkalmazásokat fejlesztő vállalatok, egyetemek munkáját, például végre nem kell házon belül printert építeniük.

Hasonló történt a bioprinting egy kicsit még mindig egzotikusnak tűnő világában is, amikor a CELLINK szintén „belépési szintű”, kategóriáján belül olcsó rendszerrel demokratizálta a technológiát, és tette könnyebbé felsőoktatási és kutatóintézmények, orvosi cégek tevékenységét.

A könnyen telepíthető EVA gömbszerű építési terében tíz kiló cementtel tölthető fel, a kar 1,45 méterre elér. Nagyobbik változatánál hatvan kilóra és 1,65 méterre módosulnak ezek a paraméterek. Használatát online képzéssel is megtanulhatjuk.

Semmiféle helyszíni installáció nem kell hozzá, a megrendelt gépet maximum tíz hét alatt kiszállítják. Szeletelő szoftver és kezdő alapanyagok ingyen járnak mellé.

A francia COP Chimie bő három évtizede fejleszt anyagokat az ortopédia iparnak. A cég kutatásfejlesztési laboratóriumában most egy újjal álltak elő – ráadásul a COPSIL3D 4025 nyomtatott szilikon elasztomer már meg is kapta a tanúsítványt, hogy érintkezhet emberi bőrrel.

A puha és rugalmas anyaggal lehetővé válik ortézisek (térd-, váll-, kéz- és csuklórögzítő termékek) és külső protézisek 3D nyomtatása. Egy ilyen innovatív megoldással gyorsabban gyárthatók, jobban személyre szabhatók ortopédiai eszközök. Ortéziseket és protéziseket napi szinten hordó személyek életét könnyíti meg.

Az olajok vagy áttetsző elasztomerek formájában ismert szilikonok könnyen színezhetők, a magas és az alacsony hőmérséklettel szembeni ellenállásuk, rugalmasságuk, jó textúrájuk és a vizet taszító (hidrofób) tulajdonságuk miatt kedveltek. Mivel vegyileg is stabilak, változatos fiziológiájú környezetekhez ajánlottak.

Sok termékhez, különféle alkalmazásokban, például higiéniai és tisztító árucikkekhez, ipari és élelmiszeripari öntőformákhoz, bevonatokhoz, kenőanyagokhoz, zsírokhoz, festékekhez, beültetésekhez, protézisekhez és játékokhoz használják őket.

Az egészségügyben azért szeretik, mert személyre szabható termékek kevesebb manuális munkával és öntőformák nélkül gyárthatók belőle, azaz gyorsabban és olcsóbban előállíthatók. Az adott termékben üregek alakíthatók ki, módosítható a szerkezetek megtöltésének mértéke, amivel például könnyebbek lesznek. Csökkenthető a tárgy keménysége, ellenállóképessége, javíthatók a mechanikai tulajdonságai stb.

A COPSIL3D 4025 speciális konzisztenciája lehetővé teszi a folyékony szilikon rétegről rétegre történő lerakását. Az anyag keménysége és reakciói a szerkezet típusának függvényében dolgozhatók ki. A belőle készült nyomatok mechanikus tulajdonságai ugyanazok, mint az öntött szilikoné. Bonyolult geometriájú, rugalmas részek kisszériás gyártásához, prototípuskészítéshez ajánlják.

A COP Chimie összeállt az online 3DP tanfolyamok francia specialistájával, az F3DF-fel, mostantól a szilikon-printelést is fogják tanítani – és népszerűsíteni.

Az 1876-ban alapított német Henkel elsősorban vegyipari és fogyasztási cikkeket állít elő, tevékenységét egyre inkább meghatározza a 3D nyomtatás. A Düsseldorf-székhelyű cég 53 ezernél több alkalmazottjának csak 15 százaléka dolgozik Németországban.

Természetesen Kaliforniában is jelen vannak, ottani két 3D nyomtatással foglalkozó létesítményük, a Concord laboratórium és a Dixon gyártóüzem printeléshez fejleszt és készít műgyantát. Júliusban kapták meg a nemzetközi minőségi szabvány ISO 13485: 2016 tanúsítványt. Ez a tanúsítvány teszi lehetővé orvosi eszközök gyártását, a megfelelő folyamat- és gyártáskontrollt, dokumentációt és visszakövethetőséget.

A Henkel esetében biokompatibilis műgyanták és más, implantátumokhoz nem használt anyagok gyártásáról van szó.

„A szabvány nemcsak méréshez és visszakövetéshez biztosít keretet, de a termékeik hitelesítésével kapcsolatos kockázatoktól is megóvják a cégeket” – nyilatkozta Rob Clemons, a Henkel 3DP mérnöke.

A tanúsítványhoz szervezeteknek működésük több oldalát kell alaposan átvizsgálniuk, hogy mindenben megfeleljenek a minőségi szabványoknak. A Henkelről készült auditban az olyan területekre fektették a hangsúlyt, mint az anyag- és termékfejlesztésben fontos szerepet játszó tervezéskontroll. A dokumentum kétezer oldalnál hosszabb lett.

A két létesítmény kezdettől végpontig, nyersanyagoktól a kész műgyantáig, komponensektől a végtermékig, árgus szemekkel figyeli a folyamatokat, kockázatkezelési szempontból az összest dokumentálják, elemzik.

A tanúsítvány megszerzése azt is jelenti, hogy a vállalat abszolút ügyel az egészségipar globális szabályozására, a szabályok betartására, az elvárásoknak való megfelelésre. A 3D nyomtatásban elképesztő a potenciál ezen a területen (is), mainstreammé viszont csak teljes minőségkontrollal válhat.

A szabvány beszerzése felé 2020 elején, a Covid-19 megjelenésekor, az első tesztek minőségével felmerülő problémák idején tették meg a döntő lépéseket. Mivel több 3DP gyártóval konzorciumban működnek együtt, a Henkel sokat segített kidolgozni egészségügyi eszközök nyomtatási folyamatait.

A biztonság és a konzisztencia volt a két főszempont.

Két szenátor és egy kongresszusi képviselő javaslatára az Egyesült Államokban ismét bevezették a nyomtatott fegyverekre vonatkozó törvényt, azaz megint tilos mindenféle modell, terv és használati utasítás online publikálása, amelyek alapján puskák, pisztolyok stb. printelhetők.

Mivel a 3D nyomtatással lehetővé vált műanyag lőfegyverek otthoni előállítása, nagyobb az esély, hogy minden korábbinál több személy fog engedély nélkül birtokolni semmiféle azonosítóval, például gyártási számmal nem rendelkező darabokat. Ezek a műanyag-fegyverek elkerülik a repülőtéri fémdetektorokat, könnyebben kijátszhatók velük a biztonsági ellenőrzőpontok. Az egyre több printerrel nő a potenciális veszély.

3D nyomtatóval lassan minden elkészíthető, az árak esnek, és pont ezekért az okokért veszélyes, ha a technológiát gyilkos szerkezetek barkácsolására büntetlenül alkalmazhatják.

Ha az előállításukhoz szükséges használati utasítások online elérhetők, lényegében bárki fabrikálhat otthon fegyvert. Az azonosítók hiánya miatt ezeket a fegyvereket nem lehet nyomon követni. Nincs hozzáférhető adat arról, hogy hol készültek, melyik boltban értékesítették, ki volt a vásárló stb. Az erőszakos bűnesetek számának növekedésével, csak olaj volt a tűzre, hogy egy Donald Trump elnöksége alatti törvénymódosítással, otthoni gyártásuk lényegében zöld fényt kapott.

A törvényhozók szerint megszüntettek egy szabályozási rést, viszont illúzióik sincsenek, mert aki akar, ha nem is a mindenki által ismert világhálón, de annak nehezebben elérhető fél- és illegális bugyraiban, a darkneten könnyen találhat printelt fegyvert, nyomtatási útmutatókat. (Tovább árnyalja a képet, hogy a tiltótörvény addig sem volt sikeres, amíg érvényben volt. A sötét webre azért elég könnyű rátalálni.)

Egy kicsit mégis megnehezítik a fegyvert legálisan nem birtokolható, de birtokolni akaró veszélyes személyek dolgát.

A régi-új törvénnyel egyidőben egy atlantai vállalat bejelentette, hogy mesterségesintelligencia-alapú új technológiájukkal nemcsak fém-, hanem műanyag-fegyverek is detektálhatók. Személyeket alacsony hatótávolságú radarral menetközben szkennelnek. A rendszer valósidejű 3D képeket generál a szkenekből, amelyeken látható, hogy mi van az illető zsebében, kézipoggyászában, hátizsákjában. A betanított mesterséges intelligencia könnyen azonosítja a fegyvereket és más veszélyforrásokat. A rendszer úgy működik, hogy a szkennelésre kerülő személyeket sem megállítani, sem zsebeiket kiüríttetni nem kell.

A fémnyomtatás egyik főszereplője, a németországi Lübeck-székhelyű SLM Solutions nemrég mutatta be friss újítását, a printeléshez használt segédanyag-mennyiséget jelentős mértékben csökkentő (és nem utolsósorban ingyenes) Free Float szoftvert.

Mire jó ez? Például arra, hogy a felhasználók korábban megvalósíthatatlan terveket kivitelezzenek, elképzelhetetlen komplexitású tárgyakat alkossanak. A programmal jócskán rövidül a nyomtatási idő, többet foglalkozhatunk a minőséggel.

Az SLM Solutions célja a termelékenység növelése, a nyomtatópor és az utófeldolgozás költségeinek csökkentése. Ha beválik, a Free Float komoly részt vállalhat az additív gyártás tömegtermeléssé alakulásának folyamatában.

A fémnyomtatáshoz hagyományosan kellenek segédanyagok. Ezek miatt munkálhatók meg ideiglenesen szerkezetek, a hőtöbblet elnyelésével pedig megelőzik a nyomat károsodását, torzulását.

A felhasználóknak már a tervezési szakaszban figyelembe kell venniük a segédanyagokat, illetve az utómunkálatoknál el kell távolítaniuk azokat. Mindkettő komoly kihívásokkal jár, nehezebbé teszik és lelassítják a gyártási folyamatot.

Segédanyagok használatával automatikusan több nyomtatóporra van szükség, amelyeket a későbbiekben már nem lehet újrahasznosítani. Így pedig emelkednek a munkára és az anyagokra fordított kiadások.

Az SLM Solutions 2017 óta próbál megoldást találni a problémára, elérni, hogy minimális mennyiségű segédanyaggal vagy segédanyag nélkül is működjön a 3D fémnyomtatás.

Ezeknek a próbálkozásoknak az eredménye a cég szinte minden gépével, így a régebbiekkel is kompatibilis, a hőproblémákat kezelő vektortechnológián alapuló Free Float. SLM fájlformátumot használ, három mód (alacsony, közepes, magas) alkalmazható. Az első simább felületet, alacsonyabb porozitást eredményez, és a nem kritikus sarkoknál kevesebb segédanyagra van szükség. A segédanyagok használata a harmadik módban csökkenthető legszignifikánsabb mértékben.

A 2020 novemberében megnyílt nankingi Boldog Völgy szórakoztatópark ad otthont a világ legnagyobb nyomtatott pavilonjának, egy futurisztikus avantgarde szerkezetnek.

Elszórtan már láthatók köztereken additív gyártással készült épületek, például az újrahasznosított műanyagpalackokból kialakított és meghökkentő látványt nyújtó dubai Deciduous, vagy a szintén reciklált anyagokból épített moduláris R-IGLO Rotterdamban.

Mindkét projekt egyrészt plasztikusan szemlélteti a 3D nyomtatás lehetőségeit és távlatait, másrészt a környezetbarát szempontok érvényesítését, hogy a technológia jól működik eredetileg pusztulásra szánt, de szerencsésen újrahasznosított anyagokkal.

A nankingi pavilon építészetileg és művészileg is szintlépés. Az 52 méter hosszú és 26 méter széles, 1352 négyzetméter alapterületen felhúzott építmény többdimenziós hiperbolikus geometriája egyszerűen magával ragadó. Egyes 30 méter magas elemei különleges térélményt nyújtanak.

Minden egyes szegmenshez a rózsaszín hat árnyalatának valamelyikét használták, a színeket és a pixeleket meghatározott mintázatot követő, speciális algoritmus rendezte el. Az anyagok tesztelését követően, az alkotók külső ultraviola-sugaraknak, fényeknek ellenálló, termoplasztikus műanyag mellett döntöttek. Az anyaggal és a megfelelő parametrikus módszerekkel, nyomtatótechnológiával 256 szín kivitelezhető.

Az építőknek a nagyméretű 3D nyomtatás kihívásait is kellett kezelniük. Sikerült pontosan és méretarányosan dolgozni, az épület – hibátlan felületeivel – az optimalizálás és a sejtszintű számítások követelményeinek is teljesen eleget tesz.

A kivitelezők lelkesen nyilatkoztak az additív gyártótechnológiáról, a jövő építészetét látják benne. Új munkafolyammal, technikákkal és módszerekkel változtatták meg a tervezéstől a gyártásig és az utómunkálatokig tartó építkezést. A végeredmény magáért beszél.

A műanyag- és más hulladékok, elhasznált és leselejtezett termékek újrahasznosítása környezetvédelmi szempontból hosszú ideje kulcsjelentőségű, az egyre fenyegetőbb klímakatasztrófával pedig minden eddiginél fontosabbá vált. Teljesen bevett, hogy sok iparágban, így a 3D nyomtatásban és változatos alkalmazási területein is igyekeznek minél jobban kihasználni ezeket a lehetőségeket.

Világszerte futnak az újrahasznosítást célzó kezdeményezések, amelyekkel tengerek és óceánok szennyezettségét is próbálják csökkenteni. Brit és francia szervezetek például halászhálókat recikláló programot indítottak, azokból PA-6 nyomtatószálat készítő hálózatot alakítottak ki.

A hálózat egyik tagja, a prémiumkategóriás kompozit-, kerámia- és fém filamenteket gyártó, 2014-ben alapított francia Nanovia a bretagne-i Guingamp-Paimpol agglomerációban tevékenykedik. A kikötőkben, strandokon, tengerpartokon található használt, kidobott horgászhálókkal akartak valamit kezdeni, és 2019-ben döntötték el, hogy a feleslegesnek vélt anyagokat „visszavezetik” a körkörös gazdaságba.

A 2020-ban indult RECYCPECH projekt keretében az ipari halászat miatti hulladékot igyekeznek optimálisan felhasználni.

Helyi szervezetekkel közösen gyűjtik a halászhálókat, amelyeket egy, mozgássérült személyeknek munkát adó központban kezdenek feldolgozni: az összegyűjtött darabokat szétszedik, a különböző részeket (fémgyűrűk, kötelek, nejlonhálók stb.) szétválasztják, és a megfelelő újrahasznosító helyekre szállítják.

Az elkülönített nejlonhálókat a Bretagne félsziget nyugati partján működő, a 2015 óta a halászhálók műanyag labdacsokká alakítására szakosodott Fil&Fab-hez küldik.

A Nanovia ezeket a labdacsokat változtatja poliamid-6 3D nyomtatószálakká. Az újrahasznosított termékek kínálata így két (1,75 és 2,85 milliméteres) fekete filamenttel bővül.

Az egyik, a PA-6 R „natív”, a másik, a PA-6 CF R újrahasznosított szénrostokkal megerősített – azaz kétszeresen reciklált – nejlon. Mindkét nyomtatószál már 2021-ben kereskedelmi forgalomba kerül, a másodikat a légjármű-gyártásban is fogják használni.

Világpremierre került sor Amszterdam patinás belvárosában: Maxima királyné és egy kicsi robot csütörtökön átadta a gyalogos- és kerékpár-forgalomnak az egyik leghíresebb kanális, az Oudezijds Achterburgwal két oldalát összekötő – a földkerekségen első – nyomtatott rozsdamentes acélhidat.

A szerkezetet az emergens technológiákért rajongó Joris Laarman építészeti stúdiója tervezte, a kivitelezésben több vállalat, köztük a számítógépes hardvert biztosító Lenovo és a digitálisgyártás-specialista szoftverfejlesztő Autodesk is részt vett. A legnagyobb feladatot a nyomtatáshoz robotokat alkalmazó MX3D vállalta magára, a konstrukció neve is MX3D Híd.

Az ötlet 2015-ben vált nyilvánossá, a projekt 2015 októberében indult, a szerkezeti tervekkel foglalkozó Arup 2016 novemberében csatlakozott, a második terv 2017-re készült el, a nyomtatás 2017 májusában kezdődött, aztán jött a gyártás, a tesztelés. A fémnyomtatás bő két éve fejeződött be, majd a szenzorhálózatot is letesztelték.

Azóta vártak az avatóra.

Az MX3D közben a hajóiparban és a szobrászatban is jeleskedett – méretes fémdarabokat printeltek –, de egyértelműen a híd munkásságuk eddigi csúcspontja, a generatív tervezés mesterműve.

A jellegzetes ipari robotokkal dolgozó, a nyomtatómasinákhoz különleges szoftvert is fejlesztő cég egyedi megközelítése tette lehetővé, hogy a rozsdamentes acélból erős, komplex és mégis könnyed fémszerkezet legyen.

A projekt a híddal, unikuma mellett, a többtengelyes 3D nyomtatótechnológia alkalmazási lehetőségeit is igyekszik szemléltetni.

A mindössze 126 példányban legyártott Ford GT40 sportautót az 1960-as években, Henry Ford II és Enzo Ferrari nagy rivalizálása közepette tervezték.

Chris Ashton, a régi autók megszállott amerikai gyűjtője elhatározta, hogy 3D technológiákkal módosítja, személyre szabja saját Ford GT40-ét. A kivitelezéshez az Artec Space Spider és Eva 3D szkennereket használta. Elégedett az eddigi munkával, és bízik benne, hogy járművével mihamarabb hasíthat a kaliforniai utakon.

3D szkennerekkel gyakran digitalizálnak múltbéli tárgyakat, régi gépek alkatrészeit. A másolat módosítható, egyedire alakítható ki, majd a modell 3D nyomtatással fizikai formát ölt.

A 3D szkennelés technológia az autók világában különösen izgalmas lehetőségekkel kecsegtet. Már nem gyártott régi járművek meghibásodott, nehezen karban tartható részei készíthetők el így (újra). Olcsóbb is, mintha a tulajdonosok borsos áron dolgozó és ritka specialistákhoz fordulnának.

3D szkennerrel maga a tulajdonos is könnyedén digitalizálhatja az eredeti darabot, majd a digitális után jöhet a fizikai változat.

Ashton nemcsak a régi autókért rajong, hanem cége, a Ruffian Cars sportautókat is épít, módosít. Évek óta dolgoznak 3D technológiákkal. Egy ilyen folyamathoz azonban sok iteráció szükséges, hogy az új modell minél inkább olyan legyen, mint az eredeti. A vállalat pontosan ezért vásárolt Artec szkennereket.

Az Evaval az egész autót, a Space Spiderrel a kisebb részeket szkennelte le. Utóbbival belenagyított részletekbe, hogy a komponenseket minél jobban összeillesszék egymással. A Space Spider tökéletes a részletességet, aprólékosságot igénylő alkalmazásokhoz, ideális kicsi tárgyakhoz. Mivel a szkenek eredeti méretben mennek számítógépre, a modellezésnél és a nyomtatásnál nincsenek méretproblémák.

Ashton egy novemberi rendezvényen tervezi bemutatni a felújított Ford GT40-et.

Az Artec szkennereket a FreeDee Printing Solutions forgalmazza Magyarországon.

Az univerzális konstruktőr, az önmagát másoló gép elméletét Neumann János dolgozta ki az 1950-es években. A mesterségesintelligencia-előfutár, Alan Turing univerzális számítógép teóriájából indult ki, leegyszerűsítve: azt általánosította. A Turing-gép a fizikailag lehetséges bármilyen számításra programozható, míg az önmagukat reprodukáló sejtek viselkedéséből kiinduló Neumann szerkezete mindenféle fizikai átalakítást képes kivitelezni.

Chiara Marletto, oxfordi elméleti fizikus az univerzális konstruktőrről (is) írt nemrég megjelent könyvében (The Science of Can and Can’t). A tudóssal a 3D Printing Media Network készített interjút.

Az univerzális konstruktőr egyes tulajdonságai érvényesek a 3D nyomtatókra, például a RepRap gépek ki tudják nyomtatni alkatrészeiket, lényegében saját magukat, azaz új printereket készíthetnek.

Az univerzális konstruktőrhöz azonban nemcsak energia és nyersanyagok, hanem a szoftverében lévő speciális ismeretek is kellenek, máskülönben nem hajtja végre az óhajtott számításokat, átalakításokat. De ha mindezzel rendelkezik, elképzelhető, hogy egy jövőbeni 3D nyomtató bármit kivitelez?

Marletto szerint egyelőre nem tudjuk, mert az elmélet még nincs teljesen kidolgozva. A megvalósulás az univerzumban rendelkezésre álló energia mennyiségétől és a fizika sok törvényétől is függ, viszont egyik törvény sem zárja ki a gép megalkotásának lehetőségét, azaz az univerzális konstruktőrnek nincs elméleti akadálya, mint például az energia-megmaradás elvének ellentmondó perpetuum mobilénak.

Egyetlen fizikai törvény alapján sem zárható ki, hogy a 3D nyomtatók univerzális konstruktőrökké fejlődjenek. A mai printerekkel egyre komplexebb formák hozhatók létre, és egyelőre 10-100 voxel mikrontartományban dolgoznak, egyesek azonban nanoszinten is működőképesek. Ebben a dimenzióban már érvényesülnek a kvantumhatások.

Az ipari 3D nyomtatók egyik praktikus előnye, hogy nagymennyiségű adatot generálnak, feldolgozásukhoz masszív számítógépek szükségesek. Marletto szerint ez a folyamat is elvezethet a jövő univerzális kvantumszámítógépeihez, azokon keresztül pedig a kvantumprinterekhez.

Egyelőre persze csak a kezdeteknél járunk, messze vagyunk még az univerzális konstruktőrtől, a jövő mindenre képes 3D printereitől.