FREEDEE BLOG

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.

Néhány éve kezdődött a gasztronómia forradalma. Lényege húsok növényi eredetű, vagy állatokból fájdalom nélkül kinyert fehérjékből stb. készült termékekkel történő utánzása és helyettesítése. A húspótlók számos előnnyel járnak: a környezetet rendkívüli mértékben károsító nagyüzemi állattenyésztés korlátozásához, esetleges megszűnéséhez vezethetnek, egészségesebb lesz a táplálkozás, és nem utolsó sorban nem kell állatokat leölni ahhoz, hogy a Homo sapiens jobban éljen.

Ezektől persze messze vagyunk még, és nagy kérdés, hogy egyáltalán van-e reális esély a megvalósulásokra. A „gasztroforradalom” mindenesetre ígéretes, komoly potenciál van benne, mert ha tényleg elérhető ugyanaz az íz, berögződéseinken kívül mi mással magyaráznánk a további húsevést?

Az osztrák ételtechnológiai Revo Foods startup a napokban mutatta be a Food Fabricator X2 élelmiszer printert, a világ első ipari módszerét ételek 3D nyomtatására. A gép mérföldkő, a nyomtatási folyamattal lehetővé válik egyes ételtípusok első nyomtatása, például autentikus hús nélküli húsok vagy halak egészben, nem felvágva, egyénire kidolgozott formájú, textúrájú és szerkezetű kaják.

A Revo Foods idén méretezi a rendszer gyártókapacitását, és várja az első állami befektetéseket. A gép a folyamatos gyártást biztosító többfúvókás rendszer, így ez lesz a 3D nyomtatással történő tömeges, ipari léptékű élelmiszergyártás első esete.

Az ultrapontos extrudáló mechanizmusnak köszönhetően, a printerben különféle összetevők bármilyen előre meghatározott szerkezetbe kombinálhatók, tehát korábban kivitelezhetetlen termékek is létrehozhatók – és nagy mennyiségben hozhatók létre – vele. A technológiával a „tömeges személyre szabás” szintén megvalósítható. A hardver nyomtatás közbeni módosítása nélkül rugalmas a termék paraméterei, mint a méret, a forma, az anyagok vagy a textúra feletti kontroll.

A 3D ételnyomtatással tovább digitalizálódik az élelmiszeripar, újabb lehetőségek nyílnak meg, a szereplők flexibilisebben reagálhatnak a keresletre, kis mennyiségben gyárthatnak különféle ételeket, elkerülve a gyártás közbeni és utáni pazarlást. Eddig csak kis tételben készített, exkluzív kaják nagymennyiségben lesznek előállíthatók.

A Siemens Digital Industries Software Additív Gyártás Speciális Érdekcsoportot (AMSIG) alapított. A technológia iránt érdeklődő csoport tagjai rendszeresen fognak találkozni, hogy információt cseréljenek, fontos adatokhoz jussanak hozzá, hálózatokat alakítsanak ki.

A Siemens bevallott célja, hogy ügyfeleinek helyet biztosítson a tanulásra, szembesülhessenek új gondolatokkal, megosszák egymással ismereteiket, és mindez gyorsan történjen, ne menjen el sok idejük vele.

Az összejöveteleken a vállalat szoftvereit fogják bemutatni, meghatározott iparágról vagy témáról beszélgetnek, és megismertetik a legújabb technológiákat. Az eseményt a Siemens alkalmazottjai, partnerei és ügyfelei is levezényelhetik.

Két hetente kerül sor rájuk, harminc percig tartanak, mindegyiket rögzítik. A tagok hozzáférnek a felvételekhez, és kapcsolatba léphetnek a prezentációkat tartó számos szakértővel is. Egyes eseményeken a Siemens szoftvereit használva, speciális utasításokat is végrehajtathatnak. A cég ügyfelei követhetik új folyamatok kidolgozását, tanulhatnak belőlük.

A Siemens azt is szeretné, hogy az események a széles nyilvánosság számára szintén hasznosak legyenek.

Az elsőre február hetedikén került sor, a Speciális Érdekcsoport koncepcióját mutatták be. Érdeklődők bevonzására szánták, hogy a jövőben példaként lehessen rá hivatkozni, és bemutatni, amikor és ahol úgy érzik. Kívülállók jobban megismerik belőle, miről is van igazából szó, összességében pedig új információkkal bővülnek a 3D nyomtatással kapcsolatos ismereteik.

A Siemens évek óta foglalkozik 3D nyomtatótechnológiákkal, hardver-, szoftver- és a szolgáltatások szintjén egyaránt nagyon aktív.

A svájci Sintratec bejelentette, hogy 2023 volt a cég történetének a 2014-es alapítás óta legsikeresebb éve, bevételeik ugyanis 2022-höz képest hatvan százalékkal növekedtek. A moduláris All-Material Platformmal ügyfeleiknek egyedi többanyagos (multi-material) megoldásokat kínálnak szelektív lézeres szinterezésben (SLS). Nem véletlenül számítanak a terület egyik legfontosabb szereplőjének.

A vezetőség elmondta: büszkék az eredményre, hálásak a mellettük kitartó ügyfeleknek, a partnerek globális hálózatának. Jelenleg további újításokon dolgoznak, és a jövő szintén sikeresnek ígérkezik.

2014-ben közösségi támogatással (crowd-funding) alakult startupként kezdték, és a szelektív lézeres szinterezés 3D nyomtatótechnikában ők kínálták a világ első összeszerelő-készletét. A szakma most középkategóriás SLS-rendszerek sikeres gyártójaként tekint a cégre. Az All-Metal Platformot a hatékony Sintatrec S3 nyomtatóval és különálló építőmodulokkal dobták piacra, leegyszerűsítve anyagok váltogatását és a méretezhetőséget (skálázhatóság).

Az ingadozó piaci feltételek és az ellátási lánc bizonytalansága ellenére, 2023 több új terjesztési szerződéssel mérföldkőnek bizonyult, mert a gépek a korábbinál több  ügyfélhez jutnak el.

A Sintratec tavaly lett a szinterezésben, általában a 3D nyomtatásban, valamint a hagyományos gyártásban sokéves tapasztalatokkal rendelkező ipari vezetőkből álló ColdMetalFusion szövetség tagja is – technológiáik támogatják fémek és polimerek ugyanabban a rendszerben, kötött fémporok lézeres szinterezésével történő printelését. A szövetség tagjai fémgyártásban érintett ügyfeleiknek kínálnak szolgáltatásokat, felszerelést, anyagokat és technikai szakértelmet.

A változás teljesen új szegmenseket nyit meg a benne lévő teljes potenciált mindmáig meg nem valósító fémnyomtatás előtt. A szövetség szerint az SLS növekvő bővülő mértani lehetőségeivel a fémnyomtatás legelterjedtebb technológiája, a porágyas fúzió (PBF) komoly és sokkal költséghatékonyabb versenytársa lesz.