FREEDEE BLOG

India óriási piac, hatalmas potenciál a 3D nyomtatás számára. A technológia azonban lassan fejlődik a szubkontinensen. Ugyan történnek izgalmas fejlesztések, de a nagy áttöréstől távol vagyunk még. A folyamatok felgyorsulását a helyi társadalom és a gazdaság szerkezete is hátráltatja.

Az Additive Academy oktatási és képzési kezdeményezést a 3DP csúcstechnológiák és átfogó megoldások elterjesztéséért hozták létre. A legújabb világtrendek így egyetlen platformon keresztül jutnak el az egyre jobban éledező indiai piacra.

„India gazdaságilag csak akkor lesz tényleg független, ha helyben van a gyártás és a hozzá szükséges szakértelem. Narenda Modi miniszterelnök ezt teljesen egyértelművé tette. Az Indiai 3D Nyomtatási Hálózat örömmel indítja útjára az Additív Akadémiát” – jelentette ki Aditya Chandravarkar, az említett hálózat társalapítója.

A csúcstechnológiák Indiába vitelével, az ország technológiailag előbb válik függetlenné. A függetlenség alapfeltétele az oktatás és a képzés. Ezeknek a technológiai és menedzsment-szektor dolgozóira, köztük alkalmazottakra és jelenlegi diákokra is egyaránt ki kell terjednie.

A szubkontinenst brutálisan sújtó koronavírus-járvány (több mint 5 millió megbetegedés) új lehetőségeket teremtett ismeretek frissítésére, új oktatási és képzési anyagokhoz való online hozzáférésre.

„A garantált minőség miatt partneri viszonyba léptünk a Barnes Globális Tanácsadókkal, egy amerikai székhelyű vezető konzultációs és tréningcsoporttal. Több mint 130 éves tapasztalattal rendelkeznek, amelyet 3D szakértelemmel kombinálnak” – magyarázza Chandravarkar.

Az együttműködés keretében az egyik legjobb amerikai műszaki egyetem, a Purdue additív gyártás-tananyagait oktatják jutányos áron. Az anyagokhoz Indiában kizárólag az Akadémián keresztül lehet hozzájutni.

A következő három tanfolyammal indulnak: additív gyártás mérnököknek és menedzsereknek, additív gyártás üzletembereknek, és sima additív gyártás. A jövőben bővülnek a lehetőségek.

A printerek, a nyomtatóanyagok és a tervezési technikák egyre inkább lehetővé teszik építkezési folyamatok teljes automatizálását, a méretezhetőséggel (kicsinyítéssel, de itt értelemszerűen elsősorban nagyítással) viszont egyelőre nehezen boldogulnak, és ez a tény hátráltatja az additív gyártótechnológiák széleskörű szakterületi elterjedését.

A szingapúri Nanyang Egyetem kutatói robotkarral, mások, például a holland Twente Egyetem szakemberei monumentális gépekkel oldanák meg a problémát. A 3D betonnyomtatás ezzel együtt, terjed: az utóbbi időben a Purdue Egyetem szakemberei szélturbinát, a texasi ICON katonai épületeket printelt.

Egy másik holland csapat, a szakterületen jól ismert Vertico Eindhovenben nyitott üzemet, ottani munkájukkal is fel akarják gyorsítani az építészeti alkalmazások elterjedését.

A létesítményben a cég specialitásának számító ipari robotok és persze 3D printerek fognak működni. A három ABB robot egyike 7 méteres sínen helyezkedik el, így valósulhat meg, hogy akár 10 méter széles tárggyal is dolgozzon.

A városra azért esett a választás, mert Eindhoven Hollandia technológiai fővárosa, ahol másik két szereplő is foglalkozik betonprinteléssel. Így nem meglepő módon az új létesítmény mellett van még két 3D betonnyomtató központ. Az egyik a szakterület élharcosai közé tartozó helyi Műszaki Egyetemé, a másik a szintén idén nyílt BAM/Weber Beamix gyár.

„Lehet, hogy Eindhoven a betonnyomtatás világközpontja” – jelentette ki Volker Ruitinga, az apró részletekre is nagyon figyelő Vertico alapítója.

A cég komplett betonnyomtatási megoldásokat kínál, de természetesen kívánság szerinti munkákat is kivitelez. Saját hardverkombinációkat és szoftvereket fejlesztett. A speciálisan kidolgozott betonkeverék nagyobb és kisebb épületprojektekre egyaránt alkalmas.

A Vertico a De Huizenprinters (háznyomtatók) konzorcium keretén belül több beszállítóval dolgozik együtt, közösen fejlesztik tovább a betonkeveréket. Jelenleg egy kis házat építenek, két komponensből álló fúvókájuk biztosítja, hogy az anyag másodperceken belül megkössön.

Az építészet az additív gyártótechnológiák egyik leglátványosabb és leginnovatívabb, egyszersmind különleges alkalmazási területe. Kínától Oroszországon és Latin-Amerikán át, az Egyesült Államokig, a földkerekség különböző pontjain hosszú évek óta nyomtatnak házakat, lakó- és más épületeket, de mainstreamről egyáltalán nem beszélhetünk még.

A német LTG Lofts, a New Yorki Black Buffalo 3D Corporation és a Hyundai BS&C családhoz tartozó Big Sun Holdings Csoport stratégiai partnerségre lépett, és az együttműködés az építőipar egyik speciális területét célozza: nyomtatott mobil lakások és kereskedelmi helyiségek gyártását, globális elterjedését várják tőle.

Az LTG coodoja üdülésre, lakásra és munkára egyaránt alkalmas funkcionális, flexibilis és mobil moduláris szerkezet. Ultramodern designja különbözteti meg a hagyományos előre gyártott épületektől.

2012 óta az LTG partnerei fehér és szürke coodokat készítenek, előbbieket vasból, alumíniumból, utóbbiakat fából. A szerkezeteket üdülési, lakhatási és munkavégzési célokra szánják, és hibátlanul működnek is.

A partnerség eredményeként, a várakozások szerint nő a kínálat, a design pedig új elemekkel bővül. A printereket és a „cementtintát” (nyomtatóanyagot) a Black Buffalo szolgáltatja. A gépekkel teljes épületek készíthetők el pár nap alatt a helyszínen. Más építészeti 3DP projektekhez hasonlóan drasztikusan csökkennek a szállítási költségek, kevesebb a logisztika, „tisztább”, környezetbarátabb a munka.

„Nyomtatóinkkal bárhol felépítjük az LTG Lofts moduljait, ahol kereslet mutatkozik irántuk” – nyilatkozta a Black Buffalo 3D Corporationt irányító Michael Woods.

Jó hír számukra, hogy világviszonylatban nő az érdeklődés. A coodo, az esztétikum mellett maximálisan ki is használható. Bárhova el lehet vinni, ahol van szabad tér: akár világvégi helyszínekre, háztetőkre stb. Nyaralóközpontok, moduláris kereskedelmi parkok vagy egyszerűen csak lakóparkok alakíthatók ki belőlük.

Mark Dare Schmiedel, az LTG alapító-vezérigazgatója elmondta, hogy függetlenül a lakók gazdasági helyzetétől, a helyszíntől és a luxusszinttől, mindenhol az életkörülményeket akarják javítani.

A Sandvik Materials Technology a legigényesebb iparágaknak gyárt kiváló minőségű acélmentes acélt és ötvözeteket. Tavaly új üzemet nyitottak, ahol (Osprey nevű) titánport állítanak elő az additív gyártás orvosi alkalmazásaihoz, például nyomtatott implantátumokhoz.

A vállalat kétféle Osprey-port készít, igény esetén pedig egyedire kidolgozott ötvözeteket is fejleszt. Az üzemben nikkelalapú szuperötvözeteket szintén állítanak elő.

A szuperfejlett titánpor-gyár megkapta a nemzetközi orvosi jogosítványokat (ISO 13485:2016), és így lehetővé vált, hogy egészségügyi partnereik (a szabályozószervek jóváhagyása után) piacra vigyék az Osprey-ből készült termékeiket.

A Sandvik orvosi 3DP-alkalmazások mellett titánporát a légi iparban is hasznosíthatja, arra szintén nemrég kapott nemzetközi hitelesítést (AS910D). Kevés cég rendelkezik mindkettővel, így 158 évük alatt összeszedett anyagtudományi ismereteiket nyilvánvalóan széles körben fogják is majd hasznosítani.

A 3D nyomtatásban egyre népszerűbb titán több szempontból rendkívül fontos, kritikus anyag az orvosi szektor számára. Az erő-tömeg arányt tekintve, masszívabb a többi anyagnál, köztük a rozsdamentes acélnál is. A csonttal jól köt, ezért a belőle készült beültetések nagyon sokáig megmaradnak az emberi testben.

Ha a 3D nyomtatás sajátosságait hozzáadjuk ehhez a két tulajdonsághoz, máris felsejlik az implantátumok új korszaka, amikor az titánból készülteket betegspecifikusra alakítják ki.

A Sandvik porgyára azért is biztonságos megoldás, mert a megfelelő felszerelések mellett az egész beszállítói láncnak az új üzem a helyszíne, minden lényeges megmunkálási folyamat ott történik, tehát a gyártás elejétől a végéig kiválóan nyomon követhető. Az egészségügy számára ez a tény több mint megnyugtató.

Az Új-Zéland Északi-szigetének nagyjából a földrajzi középpontjában fekvő Rotorua a maori kultúra szíve. A helyi Te Arawa mintegy 40 ezer személyből álló törzsek és altörzsek szövetsége, eredetüket a mitikus óceánjáró Arawa kenukig vezetik vissza, a maorik Polinézia északabbra fekvő területeiről azokon érkeztek Új-Zélandra (Aotearoa).

A Maori Művészetek és Mesterségek Intézete most egy 12 méteres szobrot printelt a kompozitanyagokra specializálódott, helyi Kilwell Fibretube céggel közösen. A szobor a Te Arawa történelem és kultúra előtti tisztelgés, megemlékezés.

Az alkotás a maorikat Új-Zélandra vezető mitikus Ngatoroirangi főpapot ábrázolja – absztrakt megjelenítésben.

Az alkotás története kicsit kusza. Eredetileg 2015-ben találták ki, és döntöttek róla. Az évek során folyamatosan csúszott a befejezés, időnként úgy tűnt, soha nem lesz kész. Eredetileg nem is 3D nyomtatásra gondoltak, a rozsdamentes acélterven viszont módosítottak, mert az így is 3,8 tonnás szerkezet sokkal nagyobb tömegű lett volna. Lényegében a tömegproblémák miatt döntöttek a 3DP mellett.

Az egész projekt végül mintegy 800 ezer új-zélandi dollárba (kb. 162 millió forintba) került. Az összes 3D nyomtatás kb. 16500 órát, nagyjából 700 napot vett igénybe.

„Hihetetlenül komplex és egyben úttörő projekt volt, csomó innováció kellett hozzá. Az építés és az installálás is komoly kihívásokkal járt. Azért, mert előtte soha nem csináltak ilyet. Szerintem nagyszerű bevezető darab, elmeséli Te Arawa és Rotorua történetét. Várom, hogy a helyi tájkép szerves részévé váljon, és köszöntse a látogatóinkat” – magyarázza Steve Chadwick, a 75 ezres Rotorua polgármestere.

A szobrot két külön részben, helikopterrel szállították a helyszínre, ahol daru segítségével szerelték össze.

Újabb 3D nyomtatóval, a fogászati és orvosi célokra remekül használható Form 3BL-lel bővült a Formlabs gépparkja. Az új rendszerrel nagyméretű biokompatibilis printek készíthetők.

335x200x300 milliméteres építési területe több mint a kétszerese a fogászati piacon népszerű Form 3B-nek. A 3BL neve pedig mindent elárul: egyrészt ugyanúgy biokompatibilis anyagokra optimalizálták, mint a 3B-t, másrészt ugyanolyan nagy, mint a 3L.

Pontosan e két tulajdonság kombinációja miatt képes nagymennyiségű fogászati termék (fogszabályozók, műtéti segédeszközök, arc- és állcsont-modellek stb.) minőségi nyomtatására.

A cég állítása szerint a – más fogászati printereknél sokkal olcsóbb, 13999 dolláros – 3BL akár napi 48 modell elkészítésére is alkalmas, és mindössze két nyomtatási ciklus kell hozzájuk. Ezzel a tempóval jelentősen csökkenti az időt, amelyet a fogtechnikusok a printelési folyamat tervezésével és felügyeletével eltöltenek.

„Maximális termelékenység, minimális beavatkozás. Mivel a printer teljes munkaidőben dolgozik, a felhasználónak már nem kell. Reggel és a munkahelyről való távozás előtt elindítunk egy nyomtatást, és összesen két printer-interakcióval kész is a napi 48 nyomat” – áll a Formlabs közleményében.

Használata nem boszorkányos, a cég termékeivel és a meglévő fogászati munkafolyamatokkal tökéletesen együttműködik. Az anyagok printbeállítását folyamatosan javítják, optimalizálják, így pedig jobb minőségű darabok, hamarabb állíthatók elő. Az utómunkálatok a szintén saját fejlesztésű Form Wash és Form Cure rendszerekkel végezhető el.

A Formlabs termékeit Magyarországon a FreeDee Printing Solutions forgalmazza.

Szoftver és hardver elképzelhetetlen egymás nélkül, önmagában nyilvánvalóan egyik sem működne. Egy szakterület „gyermekkorában” inkább a hardvert érezzük fontosnak, aztán, ha beérik, változik a helyzet.

Az additív gyártóipar piacvezető elemzőcége, a SmarTech Analysis legújabb anyaga alapján a 3D nyomtatótechnológiáknál ugyanaz történik, mint pár évtizede a számítástudományban: a szoftver és a hardver jelentősége lassan felcserélődik. Az additív megoldások elterjedésében és alkalmazásaiban a szoftver ma már ugyanolyan fontos, mint maga a rendszer. A változás teljesen törvényszerű.

Pedig a szakterületi programok fejlesztői hosszú évekig mondták, hogy a hardver lehetőségei lényegesen nagyobbak, mint az azt irányító, kontrolláló szoftveré. Ma a nyomtató alap, és az új programok határozzák meg a benne rejlő lehetőségek kihasználtsági szintjét. A gyártók által a gépekbe épített funkciókat egyre fejlettebb, sokoldalúbb szoftverekkel lehet optimalizálni.

A SmarTech Analysis első 3DP szoftverelemzése három éve készült. A mostaniban megállapították, hogy az eltelt időszak viszonylag rövid volt, de a változások annál drámaibbak.

Nőtt a működésük több paraméterében hagyományos gépekre emlékeztető printerek iránti igény, és az új programok kapcsolódnak ehhez a trendhez. Másrészt az additív szoftverlánc legmeghatározóbb szegmense beintegrálódik a vezető CAD (számítógépes tervező), PLM (termékek életciklusát kezelő) és CAE (számítógéppel segített mérnöki munka) platformokba.

2017-ben alig volt olyan használható generatív tervezőplatform, amely az additív folyamatokat is szakszerűen kezelte. Néhány kezdeti program fémjelezte csak a területet. Ma viszont „additív-intelligens” generatív csomagok sora áll a felhasználók rendelkezésére.

A fejlődés fontos eleme még, hogy több fejlesztő mesterségesintelligencia-megoldásokat integrál szoftverplatformjába.

Mindezek együtt lehetővé teszik, hogy az egyre fejlettebb hardverek a maximálist közelítő kihasználtságon működjenek, miközben korábban soha nem látott részletes tervek valósulnak meg rajtuk. Természetesen szoftveres segítséggel.

A Velencétől másfél kilométerre lévő, öt szigetre épült, 5600 lakosú Murano 1291 óta a városállam legendás üveggyártásának hivatalos központja. Virágkorát a 16. században élte, de üvegiparáról már a 10. században is tettek említést. A tevékenység a 20. századra ismét csúcsra futott, és a turizmussal ma is népszerű.

Az üvegművészet a jelen alkotóit is megihleti. Klasszikus mesterség és 21. századi csúcstechnológiák találkozásának szép példájaként, három építész (Arturo Tedeschi, Michael Pryor és Pavlina Vardoulaki) a hagyományt 3D nyomtatással párosítva, izgalmas lámpával állt elő.

Lógó lámpájuk neve Horizont, pontosabban a beszédes nevű horizON. A printelt alapformát (vázat) Muranóban kézzel készített üvegszerkezettel kombinálták egybe. A látványos világítóalkalmatosság nemcsak régi és új technikák, de hagyományos és mai anyagok szintézisét is illusztrálja.

A részben üvegbe ágyazott „fémes” részekhez nejlonnyomtatást használtak. A szerkezet azonban nemcsak esztétikai funkciót szolgál, hanem a fényt is speciális módon képes szétszórni.

Amikor a LED rendszer megvilágítása eléri a printelt központi részt, a fény megszűrődik, amellyel az a cél, hogy a falakon és a plafonon különböző alakzatok és mintázatok keletkezzenek.

Az átlátszó üveghéjat a muranói mesterek CNC-marással készült öntőformákkal és klasszikus üvegkészítő módszerekkel dolgozták ki. Úgy alakították ki, hogy véletlenül se törjön össze, majd miután megkeményedett, gondosan megcsiszolták, és összeszerelték a printelt belsővel.

A munkát a szeptember 13-án zárult 2020-as Velencei Üveghéten mutatták be.

„Projektünk azon a feltételezésen alapul, hogy a következő évek ipara nemcsak technológiailag folyamatosan frissített termékek felé fejlődik, hanem az egyediséget, a kézművességet és még a hibákat is újból figyelembe veszik és a munkákba integrálják. Az iPhone korában egyfajta egyenlettel próbálkozunk: a technikai tökéllyel gyorsabban távolodunk el termékektől, tartjuk elavultnak őket. A tárgyak csak átmeneti dolgok és társak, már nem kötődnek hozzájuk történetek, minden egyes hardverfrissítésnél lemondunk róluk.”

A horizON lámpa a terméktervezésnek ezt az attitűdjét ellensúlyozza. Tervezői maradandó alkotásban gondolkoztak.

Az adatsorok és adatbázisok, a mindent elborító adatok, a Big Data korában az Authentise nem meglepő módon, adatok felől közelíti meg az additív gyártást, szoftverrendszere a munkafolyamatra összpontosít. A cég a napokban jelentette be együttműködését a szintén szoftvereket fejlesztő Addiguru startuppal.

Az Addiguru folyamatokat valósidőben figyelő, nyomon követő, mesterségesintelligencia-alapú megoldását Gyártás-kivitelezés Rendszerébe (Manufacturing Execution System, AMES) integrálja. Az integrációval a felhasználóknak eddig nehezen kibogarászható, nagyon fontos információkat szolgáltatnak, összességében pedig javulnak, praktikusabbá válnak az AM monitoring rendszerek.

Ha a nyomtatás munkamenetében bármilyen probléma felmerül, az AMES felhasználóit az Addiguru algoritmusai valósidőben értesítik, képeken jelenítik meg, emelik ki a gondokat, az Authentise webes interfészén és az appon is jelzik, hogy az egész munkafolyamatot hogyan érinti a hiba.

A rendszer a teljes képsort és észrevételeit automatikusan hozzáadja a valósidejű nyomkövetéshez, figyelmeztetéshez. Ezzel egyidejűleg az érintett AM rendszereknek teljesen új elemzőszekciót nyit, amelyben szintén láthatók a képek.

A felhasználónak módjában áll, hogy az észlelt anomáliát szenzorikus adatokkal egyesítse, és egyedi figyelmeztetések, értesítések és irányítófelületek kidolgozásához használja azokat.

„A meglévő folyamat monitoring megoldásokkal vagy a felhasználónak kell napokat eltöltenie próbanyomtatásokkal, vagy az összes képet végig kell néznie a potenciális problémák megtalálásához. A mi mesterségesintelligencia-algoritmusaink és az Authentise munkafolyamat-szoftvere együtt komoly segítséget nyújt, mert minden adat és értesítés egy helyben megtalálható. Az együttműködés a nyílt architekturális keretre vonatkozó célkitűzéseinket is előrébb viszi” – jelentette ki elégedetten Shuchi Khurana, az Addiguru vezérigazgatója.

Az Authentise-t vezető Andre Wegner kiemelte, hogy az együttműködés a két cég egyedi irányultságának pozitív kombinációja – ők a digitális munkamenet koherens irányítását, ellenőrzését, és a gépi adatokhoz való hozzáférést, az Addiguru a folyamatok felülvizsgálását és a mesterséges intelligencia által készített elemzést adja a közösbe.

Az Addiguru mellett az AMES más partnerektől, más modulokat is használ: geometrikus-keresésre, árajánlat-tételre, hálózatkezelésre stb.

A légi és védelmi alkalmazásokra specializálódott fémnyomtatás-szolgáltató floridai Sintavia partner-együttműködésre lépett a Siemensszel. Végpontok közötti additívgyártás-szoftvert fejlesztenek együtt.

„Örülünk a közös munkának, amellyel remélhetőleg hozzájárulunk az ipari 3D nyomtatás valósággá válásához. A gyártófolyamat egészét érintő megoldás elengedhetetlen ahhoz, hogy a 3DP életképes gyártótechnológiává váljon” – nyilatkozta Brian Neff, a Sintavia vezérigazgatója.

Az új szoftver nemcsak összeköti az additív folyamat valamennyi lépését, hanem a munkafolyamat automatizálását az iparrá válás mozgatórugójává is teszi. Neff elmondta, hogy külön-külön komoly ismeretekre tettek szert, de az egyéni tudásra nem alapozhatják a légjármű-ipar 3D nyomtatással szembeni igényeinek a kielégítését.

A megkezdett folyamatokat szoftvernek kell „kodifikálnia”, és nemcsak össze kell kötnie a digitális munkamenettel, hanem automatizálnia is kell azokat. Az egyéni szakértelmet is felhasználva, így érhető el az optimális hatékonyság.

A Siemens mérnökei szerint a Sintavia szakértelme kritikus tényező a szoftver automatizálásához.

„A felhasználóval szemben, a rendszer lesz a szakértő” – magyarázza Aaron Frankel, a Siemens AM (additive manufacturing) programjának igazgatóhelyettese.

A végponttól végpontig a teljes AM életciklusra vonatkozik: optimalizált részek tervezésétől, 3D nyomtatásra való előkészítésén és szimulálásán keresztül a sorozatgyártásig, kiszállításig. Egy ilyen szoftver kritikus lépés afelé, hogy a 3DP a tömegtermelés egyik eszközévé váljon.

Azért is nélkülözhetetlen, mert más területekkel ellentétben a 3DP-ben nem halmozódott fel több évtizednyi tapasztalaton alapuló, szoftverekkel vagy technikai oktatással átadott, elfogadott tudás. A cégek nem engedhetik meg maguknak, hogy az összes AM folyamatban résztvevő összes személy szakértő legyen, és az ezeket a feladatokat automatizáló szoftver pont erre való. Az additív gyártáshoz idővel csak gombokat kell nyomkodni, a többit elvégzik a programok.

A Siemens és a Sintavia nagyon rajta van azon, hogy hamarosan tényleg így legyen.