FREEDEE BLOG

A 3D nyomtatás nagyon gyorsan és világszerte elterjedt az egészségügyben. A folyamatnak nincs vége, sőt, az adaptáció a korábbinál is tempósabbá vált. Művégtagokkal kezdték, más implantátumokkal folytatták, printelnek gyógyszert, sok a bionyomtatás-megoldás, például szövetekkel kísérleteznek, műtéteket készítenek elő a technológiával.

Kórházakban gyakran élnek a 3D nyomtatók adta lehetőségekkel, több csúcslétesítményben működik nyomtatólabor. Számos alkalmazáshoz használják, például sebész beavatkozások időhosszát és pontosságát optimalizálják vele.

Legutóbb az indiai Mumbai Nanavati Max Super Speciality kórházban nyílt 3DP labor. A létesítmény több szakterülethez (kardiológia, neurológia, ortopédia, onkológia) kínál megoldásokat. A 3D nyomtatástól szuperpontos műtéteket várnak.

A laborban két csúcsteljesítményű printer dolgozik, főként csontmodelleket készítenek vele. Az onkológia a kitüntetett terület, azon belül a csontrák. A nyomatokkal könnyebb tanulmányozni az anatómiát, patológiát. Vágási útmutatók is készíthetők velük, leegyszerűsítik csontrák-műtétek tervezését, pontosítják a kivitelezést.

Ezek az útmutatók nélkülözhetetlenek a sebészetben, a sebészt támogatják, „vezetik” műtét közben. A csontmodelleket és a vágási útmutatókat biomérnökök kivitelezik. Korábban két hétig, most huszonnégy-negyvennyolc óráig tart a gyártásuk.

A rákgyógyászatban minden nap számít, a gyorsaság életeket menthet, pénzt spórol meg. Nyílt forrású szoftverekkel, és házon belüli erőforrásokkal a legfejlettebb technológiák is olcsóbbak.

A csontot leszkennelik, a 3D modellek tervezése virtuális, aztán elkészülnek a vágásokhoz szükséges útmutatók. Tökéletesen illeszkednek a beteg csontszerkezetéhez, míg a sebésznek hajszálpontos utasításokat adnak meg.

A rákos részek pontosabban lokolizálhatók, egyszerűbben vághatók ki úgy, hogy az egészséges szövetek megmaradjanak. Mindent személyre lehet szabi, amivel szintén javul a beteg életminősége.

A Boeing anyagilag támogatja a nonprofit és a globális űrokoszisztéma szereplőinek információkat, oktatást, együttműködéseket szolgáltató/kínáló Űralapítvány Discovery Központ új Additív Gyártás Űrlaborját. A központ újtípusú, immerzív oktatási laboratórium, diákokat, tanárokat, iparági szereplőket vár majd a világ minden tájáról.

A hetvenhét négyzetméter alapterületű labort azért tervezik, hogy forradalmasítsa a tanulást, különleges élményekkel gazdagítsa a látogatókat, interaktív digitális tevékenységgel és csúcstechnológiákkal erősítse a globális szintű együttműködést. A Colorado állambeli majdani labor additív gyártóiparra fókuszáló megjelenítői bemutatják a gyártó- és az űripart erősen befolyásoló technológiát.

A Boeing oktatás iránti elkötelezettsége rímel a Discovery Központ küldetésével, amelynek a vezetősége rendkívül hálás a repülőgyártó nagyvállalatnak. A partnerség nem ér véget a központtal, utána is együtt fognak dolgozni, inspirálni az űrinnovátorok következő generációját.

A világűr nemcsak felfedezésekről és nemzetvédelemről, vagy kizárólag a jövőről szól, ez már az „itt és most”, a diákoknak pedig a központban elsajátítható adottságukra van szükségük, hogy megfeleljenek a mának és a holnapnak - magyarázza Kay Sears, a Boeing Space alelnöke.

A fejlett légi és űrjárművek gyártásában élenjáró Boeing számos alkalommal használ 3D nyomtatókat műholdakhoz, de a technológiát a kereskedelmi, a civil és a kormányzati szférában is népszerűsíti, és az emberi űrutazásokat is minél közelebb akarja hozni. Mindenképpen az élbolyban kívánnak maradni, vagy jobbat elérni.

Ráadásul most „helyzet” is van, mert nincs elegendő képzett szakember. A Boeing többek között azért szorgalmazza az együttműködéseket, hogy orvosolják ezt a problémát is.

A laboratóriumot szinte észrevétlenül hozzák közös nevezőre a Discovery Központ más élményforrásaival, és a komplett tanulási környezetet is jócskán feljavítják vele.

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.