FREEDEE BLOG

A 3D nyomtatás fogyasztói szektorban történő terjedése új lendületet kapott, és a trendet leginkább a kereskedelmi forgalomban megvásárolható, részben vagy teljes egészében printelt sporttermékek szemléltetik.

Az amerikai Wilson Sporting Goods Co. sportszergyártó a Nexa3D-vel összefogva 3D nyomtatott-fröccsöntött hibridtechnológiás szerszámok prototípusát dolgozta ki ifjúsági szintű baseball-ütőmarkolathoz. Az NXE400 műgyanta-printert használták hozzá, a technológia jobb terveket, nagyobb kutatási-fejlesztési szabadságot biztosított nekik, és gyorsabb munkát tudnak végezni vele.

A japán Designer életmód-golfmárka titánból nyomtatott golfütő-fejet. A Farsoon Technologies fémnyomtatóival dolgoztak, a fejek nagyon erősek, viszont – kihasználva a 3D nyomtatás adta lehetőségeket – pehelykönnyűek.

A Jack Wolfskin különleges túrahátizsák (3D Prelight Rise Backpack) részeit printelte újrahasznosított anyagokból. A munkában a műanyagspecialista Oechsler és a 3DP egyik innovátora, a Carbon is részt vett.

A Wilson nemrég jelentette be, hogy február tizenhatodikán elkezdte árusítani nyomtatott légmentes kosárlabdáját, a Wilson Airless Gen1-t. A prototípust tavaly mutatták be, az ár elég borsos, 2500 dollár, igaz, a labdák korlátozott példányszámban vásárolhatók meg.

A fejlesztésben a 3D-tervezésspecialista General Lattice, a nyomtatógyártó EOS, az utómunkálatok specialistája, a DyeMansion és termékbemutató-központként, a kaliforniai SNL Creative is részt vett.

A kosárlabdával bármikor játszhatók meccsek, abszolút működik; tömegben, méretben és lepattanásban egyaránt megfelel az NBA labdák teljesítményére vonatkozó előírásainak.

Egy friss előrejelzés alapján a 3D nyomtatás 2024-ben továbbra is fontos szerepet játszik a fogászatban, a területen változatlanul terjed és népszerű az egyedi megoldásokat, a személyre szabást a korábbi eljárásoknál jobban támogató technológia. A szakemberek formák közvetett gyártásáról eszközök és készülékek közvetlen gyártására állnak át.

A 2023-as Formnexten az Axtra3D, az Oqton és a 3D Systems a fogászati laboratóriumok komplex követelményrendszerének megfelelő új megoldást mutatott be. Az együttműködés során az Axtra3D Lumia XI printerét és Hibrid fotoszintézis és TruLayer technológiáit, az Oqton mesterségesintelligencia-alapú automatizációját és a 3D Systems NextDent anyagait hozták sikeresen közös nevezőre.

Az eredmény az ipari szabványok javulását jelenti, jobb a felületek minősége, teljesítményük, karbantartásuk és az anyagok is, plusz könnyebben is használhatók laboratóriumokban.

A Stratasys bejelentette professzionális többanyagos (multi-material) DentaJet printersorozatát. Célja a technológia még szélesebb körű globális alkalmazása. Első darabja a J3 DentaJetet be is vezették tavaly, a beszámolók szerint nagyon pontos, több alkalmazásra használható, optimalizálja a teljes gyártási folyamat hatékonyságát.

A világ egyik leginnovatívabb szakműhelye, a bostoni Fejlett Fogászati Technológiák laboratórium vásárolt is J3 DentaJet rendszert, saját koronát és hidat, valamint kivehető és implantátum-modelleket gyárt rajta. A francia IdentM szintén használja a gépet, napi húsz órát dolgozik, havi ezer nyomat készül rajta.

Az osztrák 3D kerámianyomtató Lithoz hamarosan bemutatja újabb lítium-diszilikát anyagát, egy port, amellyel páciens-specifikus, természetesen kinéző, kizárólag kerámiából álló darabok gyárthatók sorozatban. A vállalat fogászati helyreállító munkák gyártásához ideális litográfia-alapú kerámiagyártás (LCM) folyamatát szintén bemutatja.

A New York állambeli buffalói PostProcess Technologies, mint neve is elárulja, utófeldolgozással foglalkozik, az additív gyártás automatizált utófeldolgozó megoldásaival a terület egyik úttörőjének számít.

Nemrég két újabb termékkel bővült a cég portfoliója: a DEMI X 520 Műgyanta eltávolításhoz és a DEMI X 520 Fogászati műgyanta eltávolításhoz egyaránt kivételesen hatékony, fenntartható és könnyen kezelhető technológia.

Intelligens szoftverekkel, robusztus hardveropciókkal és speciálisan kialakított vegytani sajátosságaival a rendszerek a nyomatokon maradt felesleges műgyantát IPA (izopropil alkohol, azaz izopropanol) mentesen távolítják el. A folyamatot szinte a lehetőségek határáig optimalizálják velük.

A rendszerek egyszerű, egyedire kialakított és komplex utófeldolgozás élményt garantálnak. A munkafolyamat automatizálását szoftver végzi, mindig az adott alkalmazáshoz igazítja, hogy szinte észrevétlenül, eredményesen és hibamentesen valósuljon meg. Minimumra csökken a sérülés, törés kockázata, javul a végtermék minősége.

A munkába (mindkét új megoldás esetében) az áramlást szabályozó axiális áramlású keverőrendszer és automatikus emelőrendszer is besegít. A műveleteket áramvonalasítják, és garantálják, hogy a rendszer kezelőjének ne vagy csak minimálisan kelljen beavatkoznia.

A fogászatban hosszú ideje iparági szakértőnek számító, szintén buffalói Great Lakes Dental Technologies már tesztelte az újgenerációs rendszereket, és személyesen győződhettek meg az IPA nélküli munka eredményességéről. Az utófeldolgozó rendszerrel sok időt és erőforrást sikerült megspórolniuk, és munkáik így az ügyfelek igényeinek is jobban megfelelnek.

A PostProcess Technologies elkötelezett a folyamatos innováció, az automatizációval sokáig nehézkes folyamatok széleskörű optimalizálása mellett, és a jövőben további hasonló termékekre számíthatunk.

A globális additív gyártás egyik vezető piacelemző vállalata, a VoxelMatters Research új beszámolót tett közzé a polimeralapú 3D nyomtatás piacáról. A Polymer AM Market 2023 anyagot 2023-ben állították össze, így teljes egészében a 2022-es évet elemezték.

Kiderült, hogy a polimeres 3DP-hardver, anyagok és szolgáltatások 2022-ben 5,6 milliárd dollár bevételt generáltak, és 2021-hez képest tizenkilenc százalékos volt a növekedés. Előrejelzésük alapján 2032-ben 45 milliárdos lesz az alapszintű polimer AM-piac, ami évi átlagban 23,3 százalékos növekedést tételez fel.

Az új adatok megerősítik a korábbi kiadás növekedési prognózisát: a polimeralapú AM mindhárom központi szegmense évente több mint egymilliárd dollárt generál. A számok szignifikánsak, mert a növekedés a 3D nyomtató eszközök és a szériák mennyiségére is vonatkozik.

Szintén a korábbi kiadással összehasonlítva, az átlagos éves növekedési ütemen (CAGR) pontosítottak. A hardver-eladások lassulása miatt az előrejelzésben valamelyest csökkentettek a mértéken, míg a szolgáltatások által generált bevételeket növelték. A változás a piacra belépő új cégeknek, a szolgáltatásokat kínáló vállalatok fokozottabb szerepének tudható be.

Egyébként mindegyek szegmens növekedése hasonló, 22,5-23,8 százalék közötti ütemű lesz a következő tíz évben. Az új elemzésben a szolgáltatási szegmens kilátásai a legmeggyőzőbbek.

2022-ben az ipari, a gépjármű, a fogyasztói és a fogászati szektor járult legszignifikánsabb mértékben hozzá a polimer AM összesített globális bevételeihez. A négy terület a piac közel felét, 48 százalékát adta. 2032-ben még fontosabb, kb. 50 százalékos lesz a szerepük.

Régiók tekintetében Észak-Amerika most és 2032-ben is az első, 2032-re 2,3 milliárdból 16,6 milliárdos piaccá válik, az EMEA (Európa, Közép-Kelet, Afrika) bevételei 1,8 milliárdról 15,8-ra, az Ázsia-Csendes-óceán térségé 1,4 milliárdról 12,4 milliárdra ugranak.

A Georgia Tech kutatói fém nanoszerkezetek skálázható (méretezhető) nyomtatására fejlesztett új rendszert és technológiát. A technológia neve Szuperlumineszcens fénysugárzás (SLP), feltalálói már be is adták a szabadalmi kérelmet.

A mai nanoléptékű nyomtatótechnológiák, mint a kétfotonos polimerizáció (2PP) költségei nem teszik lehetővé a széleskörű használatot és a skálázhatóságot.

A komplex 2D és 3D szerkezetek printeléséhez használt femtomásodperces lézeres technikák lassúak és drágák, nem praktikusak alacsony és közepes mennyiségű gyártóalkalmazásokhoz. Ugyan képesek átlépni a fénytörés miatti korlátokat, de ez nagyon sokba kerül. A lassú, szekvenciális nyomtatási mechanizmus szintén korlát.

A költséges lézert helyettesítő, fényalapú alternatív nyomtatórendszerre van szükség, amellyel megvalósítható polimerek és fémek pontos, nanoléptékű nyomtatása. Ezt kínálja a Georgia Tech.

A technológia sok területen alkalmazható: a nanokompatibilis eszközök, alkalmazások (elektronika, bioérzékelés, fénymoduláció, mikroelektromechanikai rendszerek stb.) nélkülözhetetlen elemei például a nanoméretű vékony, fémes filmek.

Az SLP-rendszer használata alacsonyabb költséggel jár, gyorsabb, pontosabb a felbontás. A fényforrás a mostani lézereknél százszor olcsóbb szuperlumineszcens fényt kibocsátó diódák (SLED), így a nyomtatási költségek tizedükre-ötvenedükre csökkennek. Az SLED gyorsabb, rugalmasabb is.

Ezeket az előnyöket kiaknázva, különféle ipari igényekhez könnyen méretezhető, a mostani fémnyomtatóknál akár százszor gyorsabb rendszer alakítható ki.     

A technológia terjedésével, egyre több vállalat integrálja mindennapi tevékenységébe a 3D nyomtatást. Ezzel párhuzamosan, az ipari additív gyártás is átalakul, a folyamat és a prioritások megértése nélkül viszont egyetlen cég sem tud profitálni a változásból.

A 3D Printing Industry szakportál a szektor vezetőivel folytatott beszélgetések után ezeket a változásokat és a prioritásokat foglalta össze, rangsorolta, betekintést engedve a terület termelékenység, rugalmasság és fenntarthatóság által jellemezhető közeljövőjébe.

Az ipari 3D nyomtatás fejlődését a termelékenység, ismétlőképesség és a gyorsaság határozza meg leginkább, nélkülük a 3DP nem integrálódik a mainstream gyártásba. Legfontosabb a termelékenység, hogy a prototípuskészítés helyett már a termékgyártáson, valamint termékek piacra kerülésének felgyorsításán legyen a hangsúly.

Egy 3D nyomtató könnyű kezelése felhasználóbarátabb interfészeket, áramvonalasított működtetési folyamatokat jelent. A váltással alacsonyabb a belépési küszöb, többen használhatják a több iparágban elterjedő technológiát.

A gépműködés egyszerűsödése, az alacsonyabb anyagköltségek a 3DP terjedését korábban erősen gátló korlátokat számolnak fel. A technológia gazdaságilag jóval életképesebbé vált, anyagilag is alternatíva a hagyományos gyártómódszerekkel szemben.

Az ipar és technológia más területeihez hasonlóan, az automatizáció a manuális beavatkozás minimalizálását, a munkamenet felturbózását jelenti. A minőség és a megbízhatóság folyamatos és valósidejű folyamat-monitoring tevékenységgel javítható, és garantálható, hogy minden megfelel a szigorodó ipari szabványoknak, környezetbarát feltételeknek.

A jövő rendszerei a maiaknál intelligensebbek, autonómabbak lesznek, működésüket ember nélkül optimalizálják, leállási idejüket szintén humán beavatkozás nélkül minimalizálják, előrejelzik, mikor lesz szükség karbantartásra, maguktól alkalmazkodnak a változó (például a fenntarthatóságot támogató) feltételekhez.

A felsorolt tulajdonságok a legszükségesebbek ahhoz, hogy a következőgenerációs gyártórendszerek valóban az elvárásoknak megfelelően működjenek, ami nem fog egyik napról a másikra megtörténni. A megoldást hol csúcs-szoftverek, hol fejlett hardver jelentheti.    

A Strathclyde Egyetemen működő skót Nemzeti Gyártásintézet (NIMS) egymillió fonttal támogatott száz helyi kis- és középvállalkozást, hogy a 3D nyomtatás előnyeit kihasználhassák, technológiát tevékenységükbe integrálhassák.

A hároméves projekt neve Additív Gyártás – Üzleti és Technológiai Támogatás (AM-BATS) volt. Különböző iparágakra terjedt ki, és az érintettek igyekeztek kitalálni, hogyan építhető be praxisukba a 3DP.

Az intézet abban is bízik, hogy a támogatóprogrammal új kereskedelmi lehetőségek nyíltak meg a Brexit óta akadozó skót gazdaság számára, ráadásul Skóciában a lakosság nagy többsége az Európai Uniótól való elszakadás ellen szavazott.

A kezdeményezés végső célja a fenntartható gyártófolyamatok támogatása, minél több új megoldás piaci bevezetése volt.

Az intézet a vállalatokat a 3D nyomtatás megvalósíthatóságának speciális alkalmazásokban történő tesztelésében is segítette. Ismereteket és tapasztalatokat bocsátottak a rendelkezésükre, rendszereket terveztek, gyári felszereléseket telepítettek, és felmérték a fenntarthatóságot. Két tréninget is szerveztek, a cégeknek és mérnökeiknek skót akadémiai szervezet közvetítésével mutatták be az additív gyártást.

„Az additív gyártásnak sok előnye van, lehetővé teszi a gyors prototípus-készítést, csökkenti a gyártási időt és az anyagveszteséget, olcsó komponensek elkészítését biztosítja. Kis- és középvállalkozásoknak viszont egészen ijesztő kihívás lehet kitalálni, hogyan kezdjenek bele” – magyarázza Dickon Walker, aki az NMIS polimeralapú additív gyártás tréningjét vezette.

A programmal pontosan ezeket a hátráltató tényezőket akarták megszüntetni; csökkentették a kockázatokat, megfelelő szaktudásukkal és tapasztalatukkal sikerült minimalizálni a technológiával szembeni fenntartásokat.

Walker azt is elmondta, hogy elégedettek, mert látják a hatásokat – termékfejlesztéseket, új gyártófolyamatok alkalmazását. Mindenre Skóciában kerül sor – hangsúlyozza.

A kaliforniai Vitesse Systems elkészült első nyomtatott műholdantennájával, amelyet máris a Tomorrow-R1 műholdba integráltak. A nyomat nagyon fontos előrelépés az időjárási radarműholdak területén, 2023-as fellövésekor a Tomorrow-R1 volt a kereskedelmi vállalkozás keretében épített első időjárásfigyelő radarműhold.

A Vitesse Systems az űrcuccok 3D nyomtatásában specialistának számító Custom Microwave 2021-es felvásárlásával fontos stratégiai lépést tett: lehetőségeit bővítve, túllépett korábbi korlátain, és az akvizíció azonnal innovatív űrhajózási, repülési és védelmi alkalmazásokat vetített előre.

A vállalat az antenna teljesítményének optimalizálásával és a fejlesztési idő csökkentésével igazolta is a várakozásokat.

A korábbi Custom Microwave-székhelyen tervezték és tesztelték. A 2021-es felvásárlás óta a Vitesse Systems két további fémprintert vásárolt, hogy komplex antennamegoldások tervezését finomhangolják, áramvonalasítsák velük.

A cég az antenna felületének tulajdonságait javítandó, változatos befejező folyamatokat talált ki. Ezeknek köszönhetően sikerült átlépniük az additív gyártással készült antennák korábbi korlátain.

Először földi és légi, felszíni és levegőbéli antennaalkalmazásokra összpontosítottak, de a technológia használatával mindig az űrhardver lebegett a szemük előtt. Ezért fontos az első nyomtatott műhold-antenna, amelyen már 2020-ban is dolgoztak.  

A korábbi terveket látva jöttek rá, hogy az antenna összesített tömegét additív gyártással csökkenthetik jelentős mértékben. Most bizonyították, hogy így is van, és hamarosan újabb fontos fejlesztésekre kerülhet sor.

Előbb a számítógépes technológiák, majd a digitális gyártás, a 3D nyomtatás vált egyre több művész eszköztárának részévé. Az ecsetet billentyűzetre, érintőképernyőre, a vésőt és kalapácsot 3D printerre cserélték, és mind jobban kiaknázzák a csúcstechnológiák adta lehetőségeket.

A holland Niels Salventius legutoljára a Zara divatmárkával dolgozott együtt egy kollekción. Néhány héttel korábban pedig videót posztolt arról, hogyan használja az Oculus Quest virtuálisvalóság-headsetet, hogy az eszközzel alakítson ki speciális vonalvezetésén alapuló székgyűjteményt. A kézi kontrollerrel dolgozva, valósidőben bontakozott ki az absztrakt forma.

A munkafolyamatot látva, egyértelművé vált, hogy a pontos kivitelezés csak 3D nyomtatással valósítható meg, néhány prototípust ki is nyomtatott már.

„A 3D nyomtatással kombinált VR fő vonzereje, hogy kézzel rajzolt szobrokat készíthetek. Nem gondolom, hogy bármely más technika lehetővé tenné ezt” – nyilatkozta a művész.

A határokat feszegető alkotók közös kihívása, hogy ha munkájuk túl absztrakt, gyakran megvalósíthatatlan. Salventius hasonló problémákkal szembesült. Több 3D nyomtatás-szolgáltató nem tudta kinyomtatni a terveit, de aztán a sztereolitográfiával dolgozó Shapeways Eindhovenben minden gond nélkül megoldotta a kisebbek printelését.

Instagram-követőitől kérte, hogy segítsenek a székeket eredeti méretben kinyomtatni. Végül a digitálisgyártás-szolgáltatásokat kínáló olasz ArchiMED egyik szakembere végezte el a munkát.

A művészvilág elfogadta és használja is a 3DP egyik érdekes elemét: tervezés közben pontos hibák készíthetők. Amikor Salventius székeket alkot, a pillanat hevében, egyetlen mozdulattal teszi, így pedig sok lehetőség nyílik a hibázásra. Bevallása szerint szereti is, ha elszúr valamit, sokszor úgy is hagyja, maradnak a végső darabon. Ezzel a megközelítéssel még hangsúlyosabb a székek organikus, „szabadon hömpölygő” természete.

A dél-tiroli alumíniumnyomtatás-specialista ADDDAM partnerségre lépett a fémpor-specialista osztrák IMR-rel. Stratégiai együttműködésük bejelentése innovatív megoldásokat és a fenntarthatóságot minden körülmények között figyelembe vevő fejlesztéseket vetít előre. Akár mérföldkő is lehet az additív gyártás történetében.

Törekvéseik ambiciózusok – az alumíniumötvözet-porok additívgyártás-folyamatokhoz történő szállítását forradalmasítanák. Zárt ipari konténerrendszert kiaknázó porszállítási folyamat megvalósítására készülnek.

Az új rendszert úgy tervezték, hogy megfeleljen a kritikus iparági követelményeknek: fenntarthatóságnak, folyamatstabilitásnak, anyagminőségnek, a működtető épségének. Alumíniumötvözet-porok biztonságos és kontrollált környezetben tartásával, mindkét cég elkötelezett a környezeti következmények csökkentése és a munkafolyamatok egészének biztonsága mellett.

Az együttműködésből mindkét fél komolyan profitál.

Az ADDDAM hozzáfér a környezettudatos csomagolásban szállított, egyedire, a célnak megfelelőre készített anyagokhoz. Ez teljesen egybevág elképzeléseikkel, az automatizált ipari 3D alumíniumnyomtatás fenntartható gyakorlatának érvényesítéséhez.

Az IMR folytatja a terméktervezés, a működtetés és az energiahatékonyság optimalizálását és reprodukálhatóságát, miközben csökkennek a csomagolásra fordított erőfeszítéseik. Kevesebb a csomagolási hulladék, a dolgozók kisebb mértékben vannak kitéve az alumíniumötvözet-poroknak, kisebb a széndioxid-lábnyom, javulnak a porgyártási folyamat minőségkritikus aspektusai.

Az együttműködéssel megváltozhat az additív gyártás. A folyamatlánc újradefiniálásával, új ipari szabványok bevezetésével a két cég az iparágat fenntarthatóbb és hatékonyabb jövő felé terelgeti. Mindketten példát akarnak mutatni környezetbarát hozzáállásból, felelős ipari és gyártótevékenységből.