FREEDEE BLOG

A fenntarthatóság megőrzése – fenntartása – komoly feladat, komplex kihívás, mert meg kell találni a környezetvédelem és a hatékony működtetés egyensúlyát. Innovatív megoldások nélkül nem megy.

A Cornell Egyetem május első hetében végzett karbantartási munkát tó-forrás hűtőrendszerén (Lake Source Cooling, LSC). A munkára a Cayunga-tavat elárasztó kagylók, törmelékek és hulladékok miatt volt szükség. A 3D nyomtatótechnológiát is használták hozzá.

A rendszer a tó jeges mélységeit használja hűtésre, egyben jelentősen csökkenti az áramfogyasztást, valamint a Cornell Egyetem és az Ithaca Főiskola összesített kiadásait. Hűtőberendezések használata és üvegházhatású gázok kibocsátása nélkül, évente több mint húszmillió kilowattóra elektromosságot spórol meg az oktatási intézményeknek.

A kagylótelepek elszaporodása a vízáramlás drasztikus csökkenésével fenyegeti a rendszer működését. Ezért van szükség időnként mindenre kiterjedő, szisztematikus karbantartásra, másként nem garantálható a csúcsteljesítmény.

Első lépésben láncokat akasztanak az LSC közel nyolcvan méterrel tó felszíne alatt lévő, nagyméretű fém védőernyőjére, mert a rögzítéssel a felszínre emelhető. Csakhogy a láncokat többszöri próbálkozás után sem tudták rögzíteni, és egyértelművé vált: innovatív megoldásra van szükségük.

Úgy döntöttek, hogy a 3D nyomtatás lesz az; a technológia növeli a kivitelezés hatékonyságát. Printelt termoplasztikus darabokkal kezdték, ezekkel már könnyebben és gyorsabban ment a láncok és a védőernyő összekapcsolása.

A kivitelezésben mérnökök, diákok és fejlett vízalatti robotok vettek részt, a rendszer aprólékos és gondos megtisztítása az ő koordinált munkájukkal valósulhatott meg.

Az LSC sikeres karbantartása megnyithatja az utat a folyamatosan fenntartható hűtés felé, a 3D nyomtatás pedig egyre értékesebb munkatechnológiává válik hozzá. A Cornell Egyetem precedenst teremtett, más intézmények még innovatívabb megoldásokkal követhetik a példáját.

Az űrrendszerekkel foglalkozó amerikai Rocket Lab rakétákat lő fel a világűrbe. Megoldásaikban kulcsszerepet játszik a 3D nyomtatás, a technológia nélkül működésüket már el sem tudják képzelni.

Jelenleg a NASA PREFIRE missziójának részeként két Electron rakéta fellövését tervezik. Mindkettővel 525 kilométeres keringési pályára állítanak egy-egy műholdat. A fellövéseknek az Új-Zéland Északi szigetének északnyugati csücskében található Mahia komplexuma ad otthont. A Rocket Lab negyvennyolcadik és negyvenkilencedik, idén hatodik és hetedik rakéta-fellövésére kerül sor.

A PREFIRE az éghajlatváltozásra összpontosít. A misszió során első alkalommal fogják infravörös és távoli infravörös hullámhosszon szisztematikusan mérni a Föld sarki régióiban elveszített hőt.

Az Arktika és az Antarktika klímaviszonyait és következményeit olyan jelenségek határozzák meg, mint a szélsőséges viharok, áradások és a partok menti erózió.

Mihelyst külön pályáikra állítják a műholdakat, a sarki régiók között fognak működni, és mérik majd a termikus infravörös sugárzást, ugyanazt az energiatípust, amelyet hőlámpák bocsátanak ki. Méréseikkel az éghajlat-modelleket pontosítják, és segítenek előrejelezni a globális felmelegedés miatt bekövetkező változásokat.

A PREFIRE küldetést két kockaműhold – 6U CubeSat – valósítja meg, az alapfeladatokat tíz hónap alatt kell elvégezniük. Munkájukkal sokat segítenek klímakutatóknak.

Az ilyen típusú misszióknál a rendkívül pontos Electron különösen hasznos, mindig jó munkát végez kisméretű műholdakkal. A Rocket Lab több alkalommal dolgozott együtt a NASA-val (CAPSTONE, TROPICS, ACS3), és soha nem volt probléma, a műholdakat mindig pont ott és akkor helyezték el, ahol és amikor kellett. A mostani fellövésekre május 22-én vagy utána kerül sor.

Afrika legnagyobb gazdaságaként, Nigéria a régió egyik legmasszívabb energiaszektorával rendelkezik, az olaj- és gázipar sok kulcsszereplőjének ad otthont.

Napjainkban az iparág komoly kihívásokkal néz szembe. Ezek egyike az elöregedő felszerelésekhez tartozó berendezések fenn- és karbantartása. Azért problémás, mert régi alkatrészeket nehéz vagy lehetetlen beszerezni. Ha nem állnak rendelkezésre a hosszú ideig és nehezen gyártható darabok, a munkafolyamatok szünetelnek, leállhatnak, komoly veszteségeket okozva vállalatoknak.

A berlini 3YOURMIND szoftvercég összeállt Nyugat-Afrika első ipari additívgyártás-szolgáltatójával, a nigériai RusselSmith-szel, hogy javítson az olaj- és gázipar számára szükséges darabok azonosításán, digitalizálásán és 3D nyomtatásán. Az ország fővárosa, Lagos-székhelyű cég a Nigériai Felvizi Kőolaj Szabályozó Bizottság (NUPRC) által egyedüliként képesített szervezet nem fémalapú, ipari additívgyártás-megoldások olaj- és gázszektoron belüli alkalmazására.

Tehát ők hivatottak áthidalni a szükséges és a rendelkezésre álló darabok közötti űrt. A hiányzó tárgyakat lokálisan gyártják, amellyel felgyorsul az előállítás, és egyben a költségek is csökkennek.

A munkához a 3YOURMIND alkatrész-azonosító szoftverét használják, vele találják meg az iparágban működő 3D nyomtatás-alkalmazásokat. Mihelyst azonosították ezek technikai kompatibilitását, és hogy megéri-e a gyártás, vagy sem, a RusselSmith szakértelmét felhasználva, optimalizálja és legyártja a szükséges darabokat.

Az optimalizált részeket hozzáadják a 3YOURMIND által működtetett digitálisleltár-interfészhez. A nigériai cégnek így válik lehetővé az árazás, a kiszállítás és más műveletek optimalizálása.

Mindkét partner örül az együttműködésnek, mert az eredményes gyártómódszerekkel hatékonyabbá válik az iparág, kielégítik az energiaszektor kívánságait.

A 3D nyomtatás egyik legmeghatározóbb vállalata, a bő három évtizedes múltra visszatekintő, a terület fejlődését meghatározó számos újítást megvalósító belga Materialise közzétette a 2024 első negyedévére vonatkozó pénzügyi adatokat.

2023 (március 31-ével lezárult) azonos periódusával összehasonlítva, az akkori teljes bevételhez viszonyítva, most 3, 4 százalékos a csökkenés, A bruttó bevétel 0,6 százalékkal nőtt, míg más pénzügyi mutatókban szintén csökkenés tapasztalható.

Az eredményeken a vezetőség nem lepődött meg, mert a tavalyi első negyedév kivételesen jó, 24 százalékos növekedést hozó három hónapnak bizonyult. Most – szintén nem meglepő módon –nyolc százalékos növekedést produkálva, az orvosi részleg teljesített legjobban.

A másik két területen már kevésbé jók a számok. A gyártó és a szoftver szegmensek visszaesését a kedvezőtlen piaci körülményeknek tudják be. A fenntartható növekedésbe irányuló folyamatos befektetések és az új üzleti modellre történő (jelenleg folyamatban lévő) átállás szintén befolyásolta a számokat, ugyanakkor a pozitív nettó és készpénzes pozíciók megnyugvásra adnak okot.

A kutatásfejlesztési, sales és marketing, valamint az általános és az adminisztratív kiadások szintén – összességében 5,5 százalékkal, tehát jelentősen – növekedtek.

A vezetőség elmondta, hogy a három üzleti szegmens alapjai változatlanul szilárdak, és kifejezetten bizakodóak, mert jól vannak pozicionálva a tervezett növekedési célok megvalósításához. Év végéig konszolidációra számítanak, és korrigálniuk sem kell az év eleji előrejelzéseket, vállalásokat.    

A Siemens bemutatta az ipari tervezési folyamatokat tökéletesíteni hivatott, mesterséges intelligenciával (MI) működő, nyártól a vállalat Xcelerator piacterén hozzáférhető Siemens Industrial Copilot Siemens Ipari Másodpilóta) asszisztenst.

A Teljesen Integrált Automatizáció Platform részeként, az eszköz olyan feladatokat egyszerűsít le, mint például a programozható logikai kontrollerek kódjának generálása. Ilyen tevékenységeivel csökkenti a fejlesztési időt és a költségeket, hosszabb távon pedig javítja a minőséget, növeli a termelékenységet.

A Siemens partnerével, a Microsofttal a tavalyi Hannoveri Vásáron ismertette a Copilot tervét. Az asszisztens a cég digitális platformjába integrálja az automatizációs és folyamat-szimulációs adatokat. A Microsoft Azure számítási felhőjében, az OpenAI nyelvmodell-szolgáltatását használva tökéletesíti gyári automatizációs szoftverek kódjának generálását, optimalizálását.

2023 végén MI-vel felturbózott gyártógépet mutattak be, most pedig, a 2024-es Hannoveri Vásáron debütált a Siemens ipari tervezésre kitalált első mesterségesintelligencia-terméke. A Copilot fontos lépés az MI indusztriális folyamatokban való alkalmazásainak történetében.

A kódgenerálás automatizálásától a manuális kódolás és a másolás miatti hibák jelentős csökkenésére számítanak a fejlesztők. Az új eszköz segít a meglévő kódblokkok megértésében, útmutatókat ad gépek, üzemek kezdeti vizualizálásának kidolgozásához.

A Siemens kézikönyveiben való természetes nyelvű kereséssel megkönnyíti az információkinyerést. A felhasználónak lehetőségében áll az Azure OpenAI Szolgáltatás privát példányának használatára, amellyel az ügyfél adatai nem lesznek hozzáférhetők modellek jövőbeli gyakoroltatásakor. Azaz a Copilot a magánadatok kezelésének (privacy) kényes kérdésében is előrelépés.

A technológiával a Siemens ipari szintű generatív MI-t kínál ügyfeleinek. Az indusztriális automatizáció-megoldásokat szolgáltató, családi vállalkozás Grenzebach Csoport, az egyik korai alkalmazó, mérnöki feladatokat igyekszik finomhangolni vele.

A Maine Egyetem (UMaine) bemutatta a hőre lágyuló (termoplasztikus) polimereket nyomtató A Jövő Gyára 1.0 (Factory of the Future 1.0, FoF 1.0) printert. A gép négyszer nagyobb, mint a Guinness Rekordok Könyvében szereplő, szintén az amerikai felsőoktatási intézményben fejlesztett elődje.

A 29,06 méter hosszú, 9,75 méter széles és 5,48 méter magas gép maximum (közel) 230 kilót képes kinyomtatni. Ezekkel a paraméterekkel a hatékonyság és az innováció fokozása az egyértelmű cél. Változatos termelési folyamatokra alkalmas: nagyméretű additív gyártásra, szubtraktív gyártásra, robotkarral végzett tevékenységekre, folyamatos anyaglerakásra.

Az egyetem Fejlett Szerkezetek és Kompozitok Központja rendelkezik az egyik szponzor, az USA Védelmi Minisztériuma jövőbeli szükségleteit kielégítő kapacitással, munkaerővel és újító kedvvel. A bemutató a UMaine, Maine állam és az egész ország számára fontos esemény – méltatta a mérföldkőnek számító printert Susan Collins szenátor.

Az egyetem szerint FoF 1.0 a szövetségi állam nagymennyiségű faállományából kinyert bioalapú anyagoktól kezdve a fenntartható és költséghatékony házépítésig, a nemzetbiztonság gyorsan telepíthető szerkezetek előállításával történő növeléséig, számos területen hasznosítható.

A UMaine mellett az utóbbi időben egyre több egyetem, köztük az MIT (Massachusetts Institute of Technology) Bitek és Atomok Központja tűnt ki 3D nyomtató fejlesztésével.

A görög Tudományos Kutatások Nemzeti Központjának új FDM-printere például automatikusan generál ismeretlen anyagokhoz paramétereket. Szenzorokkal gyűjti printelés közben a nyomtatószálra (filament) vonatkozó adatokat, amelyekből matematikai modell automatikusan hozza létre az optimális paramétereket. Ezzel a tevékenységgel hozzájárul környezetbarát nyomtatószálak fejlesztéséhez.

A Cardiff Egyetemen teljes egészében Legóból épített 3D bioprintert fejlesztettek. Azért nyúltak kedves játékunkhoz, hogy a megfizethetőbb és hozzáférhetőbb bionyomtatást szemléltessék vele. A gép nNagyfelbontású sejtréteget nyomtat biotintával.

A Bristol Egyetem kutatói olyan formulát találtak ki, amely lézeralapú érzékelőkkel meghatározza az adott tárgy geometriájának, anyagi mikroszerkezetének tervezési határait.

Az ilyen tárgyak, komponensek minőségének felmérésére nincs kereskedelmileg is életképes szenzortechnológia és kapcsolódó képalkotó algoritmus. Ha fémkomponensek additív gyártása megfelel az ipar biztonsági és minőségi szabványainak, komoly kereskedelmi előnyök származhatnak belőle a gyártószektorban.

A legfontosabb áttörés az ultrahangos szenzorok használata. Lényegében megegyeznek az orvosi képalkotásban, például az anyaméhben lévő babák megörökítéséhez alkalmazottakkal. A lézeralapú új változatokhoz viszont nincs szükség az érzékelő és az anyag közötti érintkezésre.

A lézeres, ultrahang-tömbös potenciális érzékelési módszerrel és matematikai modellezéssel a berendezés tervezéséhez helyszíni telepítés előtt juttatnak el információkat. A matematikai modellbe beépítették a réteges fémnyomaton keresztül terjedő ultrahang-hullámok fizikáját. A legyártott alkatrészek közötti különbséget is figyelembe vették hozzá.

A képlet a ultrahangos lézerre és az adott anyag természetére vonatkozó tervezési paramétereket tartalmazza. A kimenet a szenzor által előállított, a komponensek mechanikai integritását garantáló információ mérése. Az input-paraméterek módosíthatók, váltogathatók, hogy maximalizálni lehessen ezt az információtartalmat.

Ezt követően a kutatók az ipari partnerekkel együttdolgozva mérhetik fel a biztonsági szempontból kritikus komponensek mechanikai integritását a gyártási szakaszban. A 3D nyomtatást teljesen kihasználó, gyökeresen új tervet, gyorsabb és olcsóbb előállítást, szignifikáns kereskedelmi és gazdasági előnyöket jelenthet az Egyesült Királyság gyártószektorának.

A kritikus biztonsági szempontokat kielégítő tárgyak, komponensek printelése óriási előrelépés. Olyan nyomatokra gondolnak, amilyeneket a légjármű-iparban láthatunk.

Az ausztrál RMIT Egyetem kutatói gyakori titánötvözetből új metaanyagot alkottak. A címke a természetben nem látott egyedi tulajdonságokkal rendelkező anyagokra vonatkozik. Egyedi rácsszerkezete miatt ötven százalékkal erősebb, mint a sorrendben utána következő, légjármű-ipari alkalmazásokban használt hasonló sűrűségű ötvözet.

Az üreges rudakból készült rácsszerkezetek fejlesztőit eredetileg a természet inspirálta, például vízililiomoktól lesték el az erő és a könnyedség ideális kombinációit.

Ezeket a lyukacsos sejtszerkezeteket viszont nagyon nehéz fémekkel kivitelezni. Pont ezért nem gyárthatók, és az üreges rudak belsejére nehezedő terhelés is túl nagy. A próbálkozásoknak mindig Idő előtti meghibásodás lett a vége.

Ideális esetben az összes komplex sejtanyagon egyenletesen oszlik el a nyomás. Legtöbbször azonban az anyag felénél is kisebb részére koncentrálódik a terhelés, míg a nagyobb mennyiség, a nagyobb rész szerkezetileg jellegtelen – magyarázzák a kutatók.

A 3D fémnyomtatás határait majdnem elérve, a kutatócsoport új típusú rácsszerkezetet optimalizált. Az optimalizálással a nyomás egyenletesebben osztható el, erősebbé téve az anyagot, szerkezeti hatékonyságát.

A cső-alakú, üreges rácsszerkezet belsejében apró szál fut. A kettő együtt az erő és a könnyedség korábban soha nem látott szintézise. Kér kiegészítő rácsszerkezet eredményes egyesítésével a nyomás eloszlása egyenletes, nincsenek a koncentrációját biztosító gyenge pontok.

A tervet lézeres porágy-fúzió technikával nyomtatták ki. A tesztekből kiderült, hogy a printelt változat, egy titánrácsos kocka ötven százalékkal erősebb a WE54 öntött magnéziumnál (ez az anyag a második). Az új szerkezet felére csökkentette a rács gyenge pontjaira összpontosuló nyomás mértékét.

A kétrácsos kialakítással a repedések eltűnnek, az anyag még masszívabb. A szerkezet méretezhető, a printer függvényében akár néhány milliméteres, de méteres nagyságrendű is lehet. Emellett biokompatibilis, ellenáll a korróziónak és a hőnek. Ezeket a tulajdonságokat figyelembe véve, orvosi műszerektől implantátumokon keresztül repülőgép- vagy rakéta-alkatrészekig, számos alkalmazással kecsegtet.

Komoly kihívásokkal küzd az alagútépítés: a költségek meredeken emelkednek, a logisztika bonyolult. Növeli a gondokat, hogy a hagyományos fúrógépek nehézkesek, szállításuk többszáz kilométer. Egyre nehezebben fenntartható az eddigi modell.

De mi köze Elon Musknak az alagútépítéshez?

Annyi, hogy egyik cége, a szórakoztató nevű The Boring Company (boring magyarul unalmasat jelent) versenyt talált ki, és a Not-a-Boring Competition (Nem Unalmas Verseny) immár a harmadik „kiadáson” van túl. Az ideit a texasi Bastropban tartották, az alagútépítés forradalmasítását tervező cégek vettek részt rajta: százharmincan, nyolc csapatban.

A Swissloop Tunneling megoldása, a 3D nyomtatásra alkalmas Groundhog Beta alagútfúró gép került rivaldafénybe a versenyen, el is nyerte a fődíjat. A Zürichi Szövetségi Technológiai Intézet (ETH) és más svájci egyetemek tagjaiból álló szövetség hosszú ideje elkötelezett a szektor gyökeres megújítása és az úttörő megoldások mellett.

A verseny célja a hagyományos fúrókat felülmúló gép fejlesztésének elősegítése. A mostani masinák csak kb. tízszer gyorsabbak a csigáknál. Musk elképzelése a nagysebességű földalatti szállítás felvirágoztatása csak teljesen új gépekkel valósítható meg.

Az idei nyertes Groundhog Beta pont ilyen. A groundhog egyébként mormotát jelent, és az utalás nem véletlen: az állat szorgalmasan ássa az alagutakat. A jelenlegi változat a 2021-ben debütált Alpha továbbfejlesztése, amire a szakmabeliek már akkor felfigyeltek. Egyedi vezérlőmechanizmusával és fejlett alagútépítő rendszerével, az alagút belső falának 3D nyomtatásával többekre gyakorolt komoly hatást.

A Beta az Alpha összes erősségét megőrizve, a navigációban és a mozgási mechanizmusokban jelent nagyon komoly előrelépést. A technológiával az alagútépítés költséghatékonyabb és fenntarthatóbb. A hatékonyságot új bélésmechanizmus és eróziós rendszer optimalizálja.

Speciálisan összeállított polimer-granulátummal, a bélést közvetlenül fúrás közben extrudálják, megőrizve az anyagforrásokat és az alagút szerkezeti integritását.

A Swissloop Tunneling stratégiai partnerséget alakított ki az iparág vezetőivel. Pénzügyi és műszaki támogatással megvalósíthatják az alagútépítésről alkotott elképzeléseiket.

Az olimpiai után a minden évben április harmadik hétfőjén megrendezésre kerülő Boston Maraton a legnagyobb hagyományokkal rendelkező maratonfutás. Közel egy évvel az első, Athéni Olimpiai Játékok után, 1897. április tizenkilencedikén tartották az elsőt. Eredetileg kizárólag férfiak indulhattak, hivatalosan csak 1972 óta nevezhetnek nők is, ma már van férfi, női, valamint férfi és női kerekes-székes verseny is.

A nőknél, megvédve 2023-as címét, a kenyai Hellen Obiri idén is nyert, 2 óra, 22 perc 27 másodperccel, és 2005 óta elsőként diadalmaskodott valaki egymást követő két Boston Maratonon. Győzelmének egyik különlegessége, hogy az Cloudboom Strike LS-t, nyomtatott felsőrészes futócipő prototípust viselte.

Ez a prototípus lesz az új On Cloudboom Strike LS. Két verzióban mutatták be, a prémiumkategóriás darabot hivatalosan 2025-től forgalmazzák. A különleges verseny-lábbelik egyedi összetételű és szénszálas lemezt tartalmaznak. Teljesen másként néznek ki, mint az eddigiek, formájukban és a felhasznált anyagokban is nagyon különböznek tőlük.

Felső részüket a cipőfűtök teljes hiánya teszi egyedivé. Eddig még sosem láttunk ilyet versenyfutó cipőknél. A sok más, szintén csúcskategóriás On modelltől a rugalmas műanyag is megkülönbözteti, mert azokban általában mikroszál van. A lábfejet szinte átlátszó, igazi zokniként fedi, a boka környékén kicsit szélesebb.

Az On modellekre jellemző technológiának szinte semmi nyomát nem fedezzük fel rajta, a sarok alatti középtalpnál is kvázi semmi nem utal az előzményekre, bár, igaz kisebb mértékben, de már a Cloudboom Echo 2-nál is hasonlóval kísérleteztek.

A két változat, az LS Dev 1 és LS Dev 1.2, Obiri a másodikat viselte. A szénszálas lemez a futó sebességét növeli, a lemez neve Speedboard, rendeltetése, hogy viselője speciális élményt éljen át. A Speedboard anyaga, formája, vastagsága és íve úgy változik, hogy a kényelemtől a maximális sebességig, különféle futóigényeknek megfeleljen.