FREEDEE BLOG

A 3D nyomtatás egyik meghatározó nagyvállalata, a Stratasys felújította J55 és J8 Polyjet rendszereit, amelyek így kompatibilisek a renderelő, animációs és fénytechnológiákat fejlesztő kaliforniai Luxion KeyShot 3D modellező szoftverével. A kompatibilitás óriási előnye, hogy a modellezési idő hetekről egyetlen napra csökkent. (A szoftvert, a 3DP másik nagyágyúja, a 3D Systems már használja.)

A terméktervezés-konzultációs Priority Designs bétatesztként faalapú textúrával kiegészített bluetoothos hangfalat alkotott a J55 printerrel és a szoftverrel. Egy éjszaka leforgása alatt öt különböző modellel álltak elő. Máskülönben a fa-textúra prototípusának elkészítése sokkal tovább tartott volna.

A komplex 3D környezetekben és virtuálisvalóság-megoldásokban gondolkozó Luxion LeyVR VR-csomagjához tartozó KeyShotja interaktív sugárkövető program. Lényegében döbbenetesen nagyfelbontású képeket garantáló renderelő megoldás, amellyel elképesztően pontos 3D modellek generálhatók.

A sok új elemmel bővült tizedik verziónál tartó szoftver a 3D modellező feladatokhoz ideális funkciók összessége, például inspiráló termékmodell-könyvtárral telepítik, és a harmincszor gyorsabb renderelést biztosító Denoise funkció is remek találmány.

Az egyik legfontosabb újítás, hogy az általánosan használt STL fájlformátum mellett a fejlettebb 3MF fájlokkal is kompatibilis. Mivel a Stratasys gépei szintén 3MF kompatibilisek lettek, tökéletes a program és a printer közötti összhang. Komplex szín- és textúra-infók tárolhatók rajta, és ezeknek az adatoknak a „feltérképezésével” lehetővé válik textúrák, például szövetek vagy fák szimulálása.

A CMF (Color, Material, Finish) tetvezési folyamatának felgyorsításával, az új termékek is hamarabb piacra kerülnek. A szoftverrel a Stratasys felhasználók az egész modellezést házon belül oldják meg, és a szellemi tulajdon így nehezebben vész el, nehezebben lopják el.

A Priority Design bétaverziót kapott a szoftverből, időérzékeny környezetben kellett tesztelniük a benne lévő lehetőségeket. Klienseik kicsi határidőkkel dolgoznak, tervprototípusaikat viszont gyakran és hirtelen kell változtatniuk. E feltételek miatt ideális tesztalanynak bizonyultak.

A Massachusetts állambeli NanoAL az Északnyugati Egyetemen folytatott 17 éves anyagkutatás eredményeként alakult 2013-ban. A cég kiváló minőségű alumíniumötvözetek tervezésével, fejlesztésével és kereskedelmi forgalmazásával foglalkozik. Mindezt drága és ritka anyagok felhasználása nélkül teszik.

Első terméküket, egy kúszásálló ötvözetet elektromos vezetékek kötéséhez használják. Ezt követően az Addalloy családba tartozó újabb innovatív matériákat dolgoztak ki. A porok különlegessége, hogy mindet speciálisan 3D nyomtatáshoz fejlesztették.

A cég megrendelői között az USA energetikai, védelmi minisztériumát, az amerikai Nemzeti Tudományos Alapot, kormányügynökségeket és Fortune 500-as vállalatokat egyaránt megtalálunk.

A fémprintelésre kidolgozott nagyteljesítményű nanoszerkezeteken alapuló alumíniumötvözeteket egyre több fogyasztói alkalmazásban hasznosítják. A legújabbat, az Addalloy 5T-t lézeres porágy-fúziós 3DP technikához találták ki. A cég szerint használata egyszerű, feldolgozása és a vele végzett folyamatok költséghatékonyak.

Az 5T-t úgy tervezték, hogy a nyomatot ne kelljen valamilyen porral másodlagosan kezelni, vagy összekeverni valamivel. A cég nanotechnológiájának köszönhetően a felhasználó fejlett mikroszerkezeteket hozhat létre belőle. A por nyomtatás közbeni szóródását és hibamentes működést biztosító gömbszerű részecskékből áll. Mindezek mellett, a nyomat az utómunkálatoknál hővel is megdolgozható.

A vezetőség elégedett, bizakodnak, hogy mérnökök és tervezők kihozzák a por 3D nyomtatásában rejlő lehetőségeket. Az anyag a lézeralapú nagyobb fémnyomtató platformokon (EOS, Concept Laser, Renishaw stb.) tökéletesen működik.

A 2017-ben alapított izraeli CASTOR a 3D nyomtatásban eligazodni és a költségek minimalizálásában segítő profi szoftvercsomagokat fejleszt. Eddig hármat dolgoztak ki.

A legalapvetőbb szolgáltatásokat tartalmazó Light a technológia új felhasználóit célozza meg. Tervek optimalizálásával, CAD fájlok elemzésével, az ideális nyomtatási módszer és anyagok kiválasztásával segíti őket.

A White Label haladó felhasználóknak javasol személyre szabott költségcsökkentő megoldásokat.

A legújabb, az Enterprise automatikusan azonosítja az összes kiadásminimalizáló lehetőséget. Több mint 30 ezer darabból álló adatbázist néz át, és az alapján tesz javaslatokat, például arra, hogy melyik résznek tenne jót egy újratervezés stb.

„A szoftvercsomaggal a komoly következményekkel járó apró változásokat is azonosító kifinomult eszköztárat kínálunk ügyfeleinknek” – jelentette ki a társalapító-vezérigazgató Omer Blaier.

Az Enterprise-t eleve azért fejlesztették, hogy megkönnyítsék a kisszériás gyártásban érintett 3DP vállalatok és mérnökeik életét. Az adatbázison alapuló programmal feleslegessé válnak a nyomatok fejlesztése közbeni költséges próba-hiba (trial and error) folyamatok.

A szoftver egyrészt automatizálja a költségcsökkentést, másrészt lehetővé teszi, hogy a felhasználó módosítson az adott darab bármelyik alapbeállításán. Az anyagtulajdonságoktól kezdve a potenciális működési problémákig, a raktározásig vagy a kiszállításig, ami érdekli, mindenről mindenkor visszajelzést – szerkezeti, anyag-, geometriai és pénzügyi elemzést – kap.

Például meghatározza a nyomat óhajtott vastagságát, és egy mindenre kitekintő profitelemzésben az optimális tulajdonságokról és a szükséges segédanyagokról kap javaslatokat. A szoftver ráadásul szimultán képes több darabot kezelni, felbecsülni a hibák valószínűségét. A felhasználó ezekből az infókból már tudja, hogy biztonságosan folytathatja a munkáját, vagy sem. Nem mellesleg sok-sok órát is megspórol, miközben az Enterprise maximalizálja a profitot.

A bolygó lakosságának elöregedésével párhuzamosan egyre többen szenvednek idegi alapú betegségekben, például kb. 50 millióan a demenciától, és minden évben mintegy 10 millió az új eset.

Hiába a rengeteg kutatás, egyelőre nem tudják gyógyítani a demenciát. Más jellegű krónikus idegi fájdalmak a lakosság 10 százalékát érintik, és az egészségügy sokukkal szintén nem tud mit kezdeni.

Az eredményes további kutatásokhoz, új gyógymódok kidolgozásához fiziológiailag relevánsabb, egyszóval a maiaknál jobb laboratóriumi (in-vitro) modellekre van szükség, mert az idegi alapú megbetegedések csak rajtuk keresztül érthetők meg. Eredményes gyógyszerek pedig csak a kór teljes átlátása után állíthatók elő.

A nagypontosságú bionyomtatás rengeteget segíthet, idegsejtek nyomtatásával, azok pontos helyre illesztésével egyedi mintázatok dolgozhatók ki.

A svéd Fluicell Biopixlar platformja ezzel foglalkozik: rendkívül pontosan nyomtat idegsejteket, lehetővé téve a valódi neuronok kapcsolódásához tényleg hasonlító mintázatok kialakítását. A módszer a hagyományos sejttenyészeteknél hatékonyabbnak tűnik.

A kutatók biológiai szövetek létrehozása céljából printeltek emlőssejteket. Az eredményeket patkányok beteg idegsejtjeivel tesztelték, amelyek túlélték a folyamatot, sőt, meg is erősödtek tőle.

A Biopixlar technikájával egyedire kidolgozott minták hozhatók létre nyomtatott neuronokból. Ezekből az idegsejtekből betegségmodellek generálhatók, amelyekkel különféle idegi eredetű problémák tanulmányozhatók.

„A Biopixlart különféle idegsejt-típusok nyomtatási protokolljának fejlesztésére használjuk, és nagyon elégedettek vagyunk a teljesítményével. A sejtösszetétel és a térbeli eloszlás sejttenyészeten belüli pontos kontrolljával, az in-vitro modellezésben teljesen új lehetőségek nyílnak meg, jobban megérthetjük a központi és a perifériális idegrendszerhez köthető betegségeket” – nyilatkozta a céget vezető Mattias Karlsson.

A 3D nyomtatókat és nyomtatóanyagokat egyaránt fejlesztő texasi Essentium bemutatta új anyagát, a hőre lágyuló poliuretán TPU 58D-AS szálat (filament). Antisztatikus matéria, mentes az elektrosztatikus kisülésektől, ráadásul a szenet is tartalmazó hasonló filamentekkel ellentétben színes, egész pontosan piros. (Antisztatikusnak nevezzük a műanyagok elektromos feltöltődését csökkentő, megszüntető eljárást, illetve az ilyen eljárással készült anyagokat.)

Fejlesztői szerint űrjárművek és műholdak gyártásánál lehet különösen hasznos. Ütés- és kopásálló, szakítószilárdsága kiváló, biztonságos elektronikai eszközök készítéshez.

A vállalat két másik, nagyteljesítményű és a hőnek ellenálló anyagot szintén bemutatott. Az egyik, a PET-CF 15 százalékban szénrosttal megerősített poliészter, a másik, a 9085 műgyanta remekül ellenáll a hőnek, mechanikai adottságai pedig a légjármű-, az autóipar mellett, az olaj- és gázszektorban, valamint a gyártásban és a szerszámkészítésben is újabb alkalmazásokkal kecsegtetnek.

Az újdonságokkal az ipari léptékű additív gyártómegoldások nyílt ökoszisztémáját akarják tovább bővíteni. Ez azért fontos, mert a gyártók így még gyorsabban képesek a speciális ipari szabványoknak minden szempontból (megbízhatóság, megismételhetőség, teljesítmény stb.) megfelelő darabokat printelni.

A vezető ipari szereplőkkel együttműködő Essentium a 3DP platformok bővítésével lehetővé igyekszik tenni a gyártók számára, hogy újításaikat jobban kontrollálják, munkáikhoz több anyagból válogathassanak, és gördülékenyebb legyen az ipari szintű additív gyártás. Az új anyagok extrém környezetekben is működő, kívánság szerinti (on-demand) nyomatokat garantálnak, miközben kevesebb a veszteség, olcsóbb a termelés, az ellátási láncok rendszeresen finomhangolhatók.

Elmondták, hogy partnereikkel közösen dolgozva, rendelkezésükre áll a nyomtatható polimeranyagok fejlődését felgyorsító, minőségüket folyamatosan javító tudományos és technológiai szaktudás. Fejlesztéseikkel hozzájárulnak, hogy a 3DP-t korábban elképzelhetetlen alkalmazásokban hasznosítsák.

Az épületnyomtatásról még most is a helyszínen dolgozó gigantikus robotok jutnak eszünkbe, ahogy rétegről rétegre húzzák fel a falakat.

A 2013-ban alapított amerikai Branch Technology és egyik vezetője, John McCabe viszont egészen másként gondolja. Eleve nem a helyszínen kezdik, mert az túl kaotikus lenne, egy csomó biztonsági kockázattal.

Helyette a saját üzemükben dolgoznak, mintha koordinált robotbalettet látnánk, mert a közel 4 méteres gépek szimultán munkálkodnak több, eleve más léptékű projekten. Az egyik parkoló, a másik egy banképület, a harmadik a védelmi minisztériumnak készít valamit.

Egy Kickstarter projekt levegőben nyomtató tollára indultak be 2013-ban. Az alapító-vezérigazgató Platt Boyd vett egyet, és minirobotokkoz kapcsolta, majd felmérte a szerkezetben rejlő építőipari potenciált. Ott is hagyta rögtön az építészmérnöki irodát, ahol 15 évig dolgozott, és a komoly startup-kultúrájáról ismert Chattanoogában (Tennessee állam) megalapította a céget.

Köztudott, hogy az építőiparban egyre nehezebb munkaerőt találni, fiatalok számára nem túl vonzó a terület. Új technológiájának és megközelítésének köszönhetően, a robotika és a jövőorientáltság miatt a Branch viszont vonzza őket.

Robotjaik teljesen más szerkezetrétegeket printelnek, mint a csak betonnal és néhány más segédanyaggal dolgozó cégek: különféle anyagokból előállítható komplex rácsokat változatos formában és méretben, amelyeket sokféle matériával tölthetnek ki.

Nagyon kevés épület készül egyetlen fajta anyagból, a Branch pedig, javítva a minőséget, sok kiegészítő matériát képes fel- és egybedolgozni. Elmondásuk alapján hússzor kevesebb anyaggal dolgoznak, mint a többi épületnyomtató, és lényegében hulladék sincs. Betonkocka méretű mátrixaiknak 90 százaléka levegő, amelyeket egyedire kialakított habokkal töltenek meg. Az anyagok függvényében változatos tulajdonságok (hang- és hőszigetelés stb.), valamint szenzorok integrálhatók beléjük, és máris „intelligens” épületeket gyártanak. Például nyomtattak már 280 négyzetmétere egyszintes házat is.

Egyelőre néhány évet kivárnak a többemeletes, magas épületek printelésével, mert az anyagaik nem versenyképesek az acéllal. Szerintük pont ezért, például felhőkarcolók nyomtatása odébb lesz még.

Homlokzattól kezdve speciális struktúrákig, dolgoztak már a védelmi minisztériumnak, és 2017-ben a NASA marsi lakóépület versenyét is megnyerték. 70 százalékban a helyi talajból, 30 százalékban újrahasznosított anyagokból, például zacskókból, zsákokból, ejtőernyőkből állna a vörös bolygó épülete. A gravitáció nélküli és a földinél kisebb gravitációjú terek architektúrája pedig eleve érdekli őket.

Több ingatlanközvetítővel, építészeti irodával és építőipari céggel állnak kapcsolatban, sokan keresik velük az együttműködést. A távolabbi jövőt elosztott gyárhálózatként képzelik el, majd azokban printelik, töltik ki a bármilyen léptékű épületekhez alkalmas szerkezeti és nem-szerkezeti elemeket.

November 15-én négy asztronautával a fedélzeten, a NASA a SpaceX Crew-1-et útnak indítja a Nemzetközi Űrállomás (IST) felé. A tervek szerint 180 napot töltenek ott, majd a tudományos küldetés végeztével, visszatérnek a Földre.

November 14-én a NASA televízió közvetíteni fogja az indulás előkészületeit, aztán magát az indulást is.

A SpaceX Crew Dragon űrhajójának ez lesz az első hivatalos személyszállító útja.

Szerencsére az űrhajót másként is élvezhetjük, mert An Duong, a Rolls-Royce légjármű-iparban dolgozó mérnöke elkészítette az űrhajó személyzeti részének a tervező által alapított nottinghami Morethan3D – több mint 3D – oldalán megtekinthető 3D modelljét, nyomatát.

Duong utánzata, a Dragon-MJ nagyobb, mint a korábbi, az eredeti 1/27-ed részét kitevő MS modellje, ráadásul a korábbi verzióból hiányzó több új funkció is található rajta.

De miért is kell űrhajókról nyomtatott másolatot készíteni?

Egyrészt az élmény átélése miatt, másrészt oktatási célból. Ezek az utánzatok ugyanis tökéletesen felhasználhatók iskolákban, gyerekek tanulhatnak belőlük, inspirálhatják őket, hogy asztronautákká váljanak, ha nagyok lesznek, vagy pedig „csak” a STEM (tudomány, technológia, mérnöki diszciplínák, matematika) kategóriába tartozó természettudományos területek valamelyikével próbálkozzanak.

A korábbihoz hasonlóan, az új modell STL fájljai szintén letölthetők (60 fontért), és aztán kinyomtathatók, de közvetlenül a Morethan3D-től is rendelhetők remek minőségű printek. Az MJ viszont méretes modell, így legalább 210x210x200 milliméteres építési térrel rendelkező printer kell hozzá.

Ha viszont a második lehetőséget választjuk, marad két opciónk: az űrhajót vagy teljesen összeszerelve rendeljük meg, vagy csomagban kapjuk, aztán az elemeket magunk rakjuk egybe. A nyomat jóval drágább: 520 fontba, plusz a szállítási költségekbe kerül.

A Stratasys teljes színű 3D nyomtatótechnológiája árának csökkenésével, többen engedhetik meg maguknak, hogy például az áprilistól megvásárolható új J55 rendszerekből szerezzenek be maguknak. Ezek egyike a spanyol – granadai – Selfi3D nyomtató és 3D szelfi shop, szolgáltatóiroda.

A J55-tel készített „fénykép-szobrok” élethű alkotások, a megrendelő 2D fotójának full-color, abszolút élethű 3D „másolatai.” A printer öt anyaggal is működik, közel 500 ezer szín állítható elő vele.

A cég korábban is próbálkozott hasonlóval, de a modellek nem sikerültek mindig élethűre, és a nyomtatóanyagokkal is voltak problémáik. Például poralapú SLS gépekkel kísérleteztek, de az anyag törékenysége megnehezítette a munkát, és a finom részletekre sem tudtak annyira odafigyelni. A binder jetting technikát szintén megpróbálták, ott pedig a színekkel akadtak gondjaik, mert nem voltak elég élénkek.

A Stratasys technikájának köszönhetően a nyomatok ugyanolyan pontosak, mint az eredeti 3D CAD modellek. A Selfi3D szerint ez teszi lehetővé sikeres üzleti modell kialakítását.

A vállalkozás újítása még, hogy partnerei egyetlen fényképből 3D-s fejet generáló szoftvert fejlesztettek.

Közben a meglepetés faktorról sem feledkeztek meg. Mi lenne, ha az adott személy teste helyett kedvenc filmhőse testére kerülne a fej? Vagy valaki máséra, például a foglalkozását jelképező karakterére és így tovább? Ráadásul ezeket a modelleket a későbbiekben is fel lehet használni.

Így alakult ki a SuperHero koncepció, amellyel a világ minden pontjáról várnak vállalati és magán ügyfeleket.

A Markforged elindította Digital Forge nevű, felhőszámítás-alapú új ipari 3DP szoftverplatformját. A gépi tanulással dolgozó platform a világon használatban lévő mintegy 12 ezer Markforged printert hivatott összekapcsolni.

A cég ügyfelei között olyan mamutvállalatok is szerepelnek, mint például a Siemens, a Porsche vagy a Microsoft. A világ tíz legnagyobb légjármű-vállalata, a 14 legnagyobb autógyártóból 12 és az amerikai hadsereg szintén Markforged felhasználó.  

Mire jó ebben az esetben a gépi tanulás? Például arra, hogy a nyomtatást előkészítő Eiger szoftver folyamatosan tanul a földkerekség 73 országában dolgozó printerektől. A tanulás fordított irányban is működik: az összekapcsolt gépek nyomatainak javul a minősége.

A platform a csomópontok, gépek adatait használja, megosztásuk miatt napról napra „okosabb” lesz, a felhasználók pedig a felhőben hozzáférhetnek a legfrissebb tapasztalatokhoz.

Mivel a platform erőforrásai a felhőben vannak, a böngészőn keresztül fém- és szénrosttal megerősített részek nyomtatására is használható.

A Digital Forge szépen szemlélteti a cég „a felhő az első, a szoftver az első” hozzáállását. A platformon keresztül gyártók könnyedén használhatják a Markforged szoftvereit, amelyekkel aztán szintén könnyedén állíthatnak elő kívánság szerinti (on-demand) darabokat.

„Az elektromosságot 1980-ban találták fel, de a modern világunkat felépítő ipari forradalomhoz negyven év és az 1918-as spanyolnátha-járvány kellett. A 3D nyomtatás 40. születésnapjához közelítünk (2026), és szerintem a 2020-as járvány és az ellátási lánc szakadása a következőgenerációs ipari forradalom, a digitális gyártás korának hírnöke. Küldetésünknek érezzük, hogy a forradalom részeként, a Digital Forge a világ összes gyárában jelen legyen” – magyarázza a céget vezető Greg Mark.

A Markforged termékeit Magyarországon a FreeDee forgalmazza.

A 3dbpm az additív gyártóipar egyik vezető média- és tanácsadócége, ők üzemeltetik a 3D nyomtatás egyik legismertebb weboldalát, a 3D Printing Media Network-öt. Idén ingyen letölthető, rövid elektronikus-könyvek megjelentetésébe kezdtek.

Eddig tizet publikáltak: a technológia orvosi, autóipari, fogyasztói, légjármű-ipari, fogászati felhasználásáról, valamint a csúcstechnológiás anyagokról, a fenntarthatóságról, a 3DP-szolgáltatásokról, az automatizációról, és most legújabban, november 2-án, a fémnyomtatásról.

A fémnyomtatás a 3DP egyik legszerteágazóbb, az utóbbi években nagyon gyorsan fejlődő területe. Számos gyártóeljárás, sokféle gép és az anyagok folyamatosan bővülő, de már most is széles választéka jellemzi.

„Sokak számára a fém additív gyártás nemcsak az ipari 3D nyomtatás leggyorsabban növekvő területe, hanem maga az ipari 3D nyomtatás” – írja a 48 oldalas anyag bevezetőjében a szerző, Tess Boissonneault.

Egy biztos: a fémnyomtatás sikere sokat segített abban, hogy a 3DP szektor iparággá alakult át. Ma már jóval többről van szó, mint prototípus- vagy szerszámkészítésről, mert ezekkel az eljárásokkal a sorozatgyártás, a tömeges egyedire szabás, a késztermék-előállítás, mind kivitelezhető.

A növekedés közel egy évtizede tart, és az előrelátható jövőben a fejlődés tempója nem fog csökkenni. Az utóbbi időben csak egy-egy speciális technológia alkalmazásánál tapasztalhattunk lassulást. Ilyenre a következő esztendőkben is számíthatunk.

A szerző példaként a lézeres porágy-fúziót (PBF) említi meg: a döbbenetes növekedést relatív lassulás követte, miközben más folyamatok, például a lézeres és egyéb energialerakásokat sokkal szélesebb körben fogadták el.

Az anyagban elemzés, esettanulmány, mélyinterjú és a vezető cégek bemutatása egyaránt megtalálható. Itt tölthető le (az eddigi kötetek pedig itt).