FREEDEE BLOG

Az izraeli Nano Dimension, a 3D nyomtatással készült elektronikus cuccok (AME, azaz additively manufactured electronics AME) egyik legnagyobb beszállítója, specialistája. Emellett többdimenziós polimer-, fém- és kerámia 3DP-megoldásokat kínál, tehát igencsak szerteágazó tevékenységet folytat a területen.

A cég 56,2 millió dollár rekordbevétellel zárta az évet. A még nem auditált előzetes eredményekkel kapcsolatban, a vezetőség kommentálta a vállalat átalakítását (Reshaping Nano Initiative, RNI), az előttük álló évet, személyi változásokat.

A december 31-ével zárult negyedik negyedévre a 2022-es év azonos időszakához képest 18 százalékos növekedést jelentő, kb. 14,3 milliót számolnak. Egész éves összehasonlításban még jobb az eredmény, mert 2022-vel összehasonlítva, a növekedés 29 százalék.

Az RNI-t a harmadik negyedév számaival együtt, 2023. november 28-án jelentették be. Azzal számolnak, hogy a bevétel nagyobb lesz a kiadásoknál, és 2025 elejéig működésük is teljesen megszilárdul. Addigra (2023-hoz képest) 75-85 százalékkal csökkentenek egyes kiadásokat.

A terveket a tevékenység diverzifikálásával, robusztus akvizíciós programokkal, szinergikus megközelítéssel igyekeznek elérni. Három éve még csak az additív gyártással készült elektronikus cuccokkal foglalkoztak, most viszont már más területeken is fontos szereplők.

Tevékenységükhöz mesterséges intelligenciát is használnak. A saját fejlesztésű, mélytanulás-alapú Deep Cube / Deep Learning AI-t amire csak lehet, igyekeznek alkalmazni.

A diverzifikálódás a bevételeken szintén érződik. 2020-ban 3,4, most 56,2 milliónál tartanak, miközben a dolgozók és a vezetőség számát világszerte 25 százalékkal csökkentették.

A Chennai Indiai Technológiai Intézet kutatói és a helyi fogsebészek által alapított ZorioX Innovációs labor fémnyomtatással arcimplantátumokat készített feketegomba-betegségben szenvedő betegek számára. A betegség Covid-19-es, AIDS-es és más kóroktól szenvedők esetében különösen súlyos lehet.

A Covid utáni időkben mintegy hatvanezer személyt regisztráltak feketegomba-megbetegedéssel. A gomba megtámadja az arcszöveteket, nekrózist és eltorzulást okozva. Súlyos esetekben orr-, szem- vagy teljes arcvesztés a következmény. A fontos testrészek elveszítése befolyásolja a légzési, étkezési és kommunikációs képességeket.

A mukormikózis néven is ismert baj komoly aggodalommal tölti el az indiai egészségügyi dolgozókat. Az arcjegyek elvesztése a pácienseket mentálisan és emocionálisan is nagyon megviseli. Az archelyreállítás iránti igény jelentősen megnőtt.

A rekonstruáló sebészet működő megoldásnak tűnik. Változatos technológiákkal, például bőrgraftokkal, szövettágítással és mikrovaszkuláris sebészettel dolgoznak. Helyreállítják a betegek arcszerkezetét és az arc funkcióit, segítve őket, hogy visszatérjenek megszokott napi rutinjaikhoz, hogy újból normális életet éljenek. Ezek a speciális megoldásoknak az előállítása azonban költséges, szegényebbek sajnos nem is férnek hozzájuk.

Itt jött képbe a 3D nyomtatás. Költséghatékonyabb, kisebb mennyiség előállítására alkalmasabb, és a technológiát már eddig is sikeresen alkalmazták implantátumok készítésére. Az indiai kutatók rozsdamentes acéllal és más fémekkel, ötvözetekkel dolgoztak.

Ötven implantot már beültettek kezdve a gyengébb egészségi állapotban lévő páciensekkel.

A neves svájci egyetem, az ETH Zürich mérnökei az elmúlt években napfényből és levegőből folyékony üzemanyagot előállító technológiát fejlesztettek. A teljes termokémiai folyamatot 2019-ben mutatták be először valós körülmények között, az ETH Géplabor tetején.

A fejlesztés azért fontos, mert ezek, a szintetikus napenergiával működő tüzelőanyagok szénsemlegesek, tehát környezetbarátok. Égésük során csak annyi széndioxidot bocsátanak ki, amennyit a levegőből elszívtak az előállításukhoz.

A technológiákat a felsőoktatási intézményben alapított két spin-off cég, a Climeworks és a Synhelion igyekszik majd kereskedelmi forgalomba hozni.

A gyártófolyamat főszereplője, egy napelemes reaktor parabolatükör által kibocsátott napfénynek van kitéve, és akár az 1500 Celsius-fokot is eléri. A reaktor belseje cériumoxidból készült porózus kerámiaszerkezetből áll, termokémiai körfolyamat zajlik le benne, így választják szét a levegőből kinyert vizet és a széndioxidot. A termék szintézisgáz, hidrogén és szénmonoxid keveréke, tovább feldolgozható szénhidrogén üzemanyagokká, például a repülőgépeket működtető kerozinná.

Eddig izotópos porozitású szerkezeteket alkalmaztak, csakhogy azok exponenciálisan csökkentik a reaktorba kerülő és azon végig haladó napsugárzást. Az emiatti alacsonyabb belső hőmérséklet hatására a reaktor kevesebb üzemanyagot állít elő.

A svájci egyetem két kutatócsoportja 3D nyomtatásos új módszert dolgozott ki lyukacsos kerámiaszerkezetek gyártására. Ezek a szerkezetek biztosítják a hatékonyabb napsugárzást, az 1500 Celsius fokot, és mindezek teljes kihasználását a reaktor belsejében.

A szerkezeteket extrudáláson alapuló 3D nyomtatási eljárással, és egy, erre a célra fejlesztett optimális tintával hozták létre. Uyanannyi napsugárzásnak kitéve, az új szerkezetek kétszer annyi üzemanyagot tudnak termelni, mint az eddigiek.

Két ausztrál ipari konzorcium, az ELO2 és az AROSE az Ausztrál Űrügynökség ötvenmillió dolláros Hold-Mars programjának keretében a NASA Artemis missziójához kapcsolódó holdjárókon dolgoznak, prototípusokat dolgoznak ki hozzájuk.

Mindkét konzorcium kapott négy-négymilliót a prototípus fejlesztéséhez, aztán az ELO2 nemrég be is mutatta a sajátját. Ausztrál ipari szereplők, űr startupok, nagyvállalatok, egyetemek és kutatóintézetek együttműködése áll mögöttük. A multidiszciplináris csapat pedig garantálja az űrkutatáshoz nélkülözhetetlen változatosságot, komplexitást, innovációt.

A prototípus fontos szerepet játszhat a nagyközönség érdeklődésének felkeltésében, figyelemfelhívás az ausztrál űriparra. A jármű 2026-ban állhat munkába, és kritikus szerepet tölthet be az ország Moon to Mars Trailblazer missziójában.

A misszió során távolról, távirányítva gyűjtenek holdtalajt, amelyet a NASA az égitesten – annak is a déli sarkán – dolgozó feldolgozóegységéhez juttatnak el. A kezdeményezés célja oxigén kinyerése a regolitból, ami kulcsfontosságú az ember folyamatos holdi jelenlétéhez.

A Trailblazer program az ausztrál űrszektort fellendíteni hivatott 150 millió dolláros befektetés része. Ha a Roo-ver névre hallgató rovert beválogatják, fontos feladata lesz a regolit NASA-létesítményre szállításában. A prototípust eleve úgy tervezték, hogy megbirkózzon a Mars kihívásokat tartogató felszínével, teszteljék az alvázat és kerékfelfüggesztés-alrendszereket, speciális műszereket és kerekeket vezessenek be.

A fejlesztés fontos része a 3D nyomtatás innovatív alkalmazása, nélküle másként alakulna a terepjáró jelene, jövője. A brisbane-i Titomic fémnyomtató speciális hidegfúvásos technikájával remek teljesítményű részek kivitelezését garantálja, míg a Melbourne-i Királyi Technológiai Intézet szintén a fémnyomtatás egyedi használatával járult hozzá az eddigi eredményekhez.    

A 3D nyomtató- és szkennelőtechnológiákat egyre szélesebb körben használják kulturális emlékek, történelmi jelentőségű tárgyak megőrzésére. A technológiával alacsony költségen létrehozható (3D szkenneléssel részletesen megörökített) bármilyen tárgy fakszimiléje.

A 3D szkennelés kulcsszerepet játszott sok-sok történelmi munka, kulturális és világörökség fennmaradásában.

India most újabb történelmi jelentőségű gyűjteményt ment át 3D nyomtatással a huszonegyedik századba. A Bengaluru-székhelyű Tara Prakashana nonprofit szervezet pilotprojektet indított 3300-nál több régi pálmalevél kézirat 3DP-vel történő másolatának elkészítésére. Mondanunk sem kell, hogy a 3D nyomatok jobban ellenállnak az idő és az elemek által okozott viszontagságoknak.

A gyűjtemény ősi védikus irodalom, tanítások. A védikus bölcselet a szubkontinens egyik legkiemelkedőbb, a korai hinduizmus fejlődését jelentős mértékben befolyásoló kulturális hagyománya.

A szervezetet a jelenleg a (New York állambeli) Rochester Technológiai Intézet professor emeritusa, P. R. Mukund alapította 2006-ban, rendeltetése a régi védikus források megőrzése, továbbadása. Ezek a vallási szertartások egyébként ma is léteznek.

A tudós hosszú évek óta foglalkozik régi kéziratok megőrzésével. Munkájára a Tara Prakashana első projektjeinél figyeltek fel, amikor digitális képalkotást és szkennelést kezdtek el használni pálmalevélre írt védikus és hindu munkák archiválásához, megőrzéséhez. A modern technológiával lehetővé vált a megkopott és „megöregedett” írások felturbózása is.

A mostani pilotprojekt sokat profitál a digitalizálásból. A Vayu Robotics is részt vesz benne, segítségükkel 3D nyomtatással másolják a pálmaleveleket. A nyomatok könnyen tárolható, víznek és rovaroknak ellenálló, többszáz évig megmaradó, tartós műanyag filamentből készülnek. A technológiával ráadásul sok időt is megspórolnak, azt viszont nem árulták el, hogy milyen nyomtatóeljárást használnak.

Világszerte nagyon pörög a 3D épületnyomtatás, a legutóbbi projekteknek olyan egymástól távoli helyek adnak otthont, mint Dánia, Japán és Guatemala. A legújabb az ausztrál Luyten 3D nyomtatócég bejelentése, hogy az Új-Dél Wales Egyetemmel (UNSW) közösen printelnek Melbourne-ben lakást.

A projekt különlegessége, hogy ez lesz a déli félteke első additív gyártással készült, tulajdonosok által lakott háza.

Az együttműködés során a Luyten Platypus épületnyomtatóját és technológiáját használják majd. A printer mesterséges intelligenciával dolgozik nagyméretű épületeken. A házak speciális betonból készülnek.

Az UNSW Arch-Manu (Next-Gen Architectural Manufacturing) kutatócsoportja tervezői szakértelemmel járul hozzá a kezdeményezéshez. A munka közben generálódott adatok alapján igyekeznek segíteni 3DP épületprojektek új ausztrál szabványainak a kidolgozását. A mostani mérföldkő lesz szerintük: a legújabb design és technológiai kutatásokat a gyakorlatba ültetik át. A munka megváltoztathatja az ausztrál építőipart.

A Luyten elméletek bebizonyítását látja a projektben, és újabb példa lesz arra, hogy a 3D nyomtatás a fenntartható és megfizethető építkezés soron következő nagy dobása.

A többi épületnyomtatáshoz hasonlóan és a hagyományos technológiákat használó építkezésekkel szemben, ezúttal is sokat spórolnak a kiadásokon, gyorsabban készülnek el, kisebb lesz a széndioxid-lábnyom. Az egyik legfontosabb különbség, hogy nincs szükségük betonzsaluzatra.

A tervek szerint 2024 elején végzik el a munkát. A terv nemcsak a 3D nyomtatás rugalmasságát és sokoldalúságát, hanem a számítógépes tervezés és az additív gyártótechnológia építészeti előnyeit és azt is demonstrálja, hogy a hagyományos költségek töredékéért különleges terek alkothatók – magyarázzák a fejlesztők.

A kansasi Wichita Állami Egyetem (WSU) a NASA gyártási paradigmaváltását hatékonyan segítő hároméves projektet fog vezetni. A váltás lényege, hogy a földi gyárakat űrbéli gyárak követik. A kezdeményezésben a Kansasi Állami Egyetem és a Kansasi Egyetem is részt vesz.

A projekt úttörő szerepet játszhat az elektrofonáson (electrospinning) alapuló új űrbeli gyártótechnológia kifejlesztésében. Az elektrofonás szálgyártási eljárás, elektromos erőt alkalmaz polimeroldatok vagy polimer olvadékok töltött szálainak kihúzására néhány száz nanométeres nagyságrendű szálátmérőig.

Ha a projekt sikeres lesz, a felsőoktatási intézmények új kutatási vállalkozást hozhatnak majd létre. A vállalkozás a világűrbéli gyártásra (in-space manufacturing, ISM) specializálódva járulna hozzá Kansas szövetségi állam légközlekedés-iparához.

A nanorostos elektrofonás technológia kivitelezhetőbbé tételén munkálkodnak majd, és bizakodnak, hogy időben komoly gyártótevékenységet végezhetnek a világűrben, amely törvényszerűen újabb tudományos és gazdasági missziókat alapozhat meg.

Az innovatív rendszerrel könnyebben kivitelezhetők bonyolult és hosszú ideig tartó űrmissziók. Korábban csak álmodni lehetett hasonlókról, de a NASA 2022-es Artemis I-e bebizonyította, hogy az űrbéli gyártás nem sci-fi, hanem közeli realitás. A jövőbeli újabb Artemis-utak nyilván fontos szerepet játszanak az űripar további gyors fejlődésében.

A gyártást igyekeznek majd rugalmassá, kívánság szerintivé (on-demand) és fenntarthatóvá tenni. Az additív gyártásból eredő ISM persze még kezdeti fázisban jár. A nyomtatást viszont jelentős mértékben befolyásolja a gravitáció, bár létezik már zéró és mikrogravitációban is működő 3D printer, ugyanakkor nyilván nem ez a megoldás. A fenntarthatóság jócskán korlátozza az ISM additívgyártás-lehetőségeit.

Erre javasolják a kansasi kutatók a gravitációtól nem függő elektrofonásos ISM-et, mint a paradigmaváltás szerves részét.

A fémalapú additív gyártással foglalkozó norvég Norsk Titanium az utóbbi időkben ugyan anyagi gondokkal küszködött, de a problémák ellenére folytatja repülőgép-alkatrészek gyártását. Ezirányú tevékenységükben mérföldkőhöz jutottak el: a cég gyors plazmalerakását (Rapid Plasma Deposition, RPD), egy AM-eljárást az Airbus gyártásra alkalmasnak minősítette.

A Norsk Titanium végfelhasználói szerkezeti darabok beszállításával kezdte a Boeingnek. A termékeket a New York állambeli Plattsburgh-ben, Merke IV RPD rendszerekkel készítették, és a nyomatokat már használják is kereskedelmi repülőgépekben.

A céget komoly védelmi és ipari ügyfelei miatt egyre jobban elismerik, most pedig az Airbusszal többéves együttműködés keretében partnerek, és a Merke IV, valamint az RPD-folyamat sikere, a használati engedélyek újabb komoly előrelépést jelentenek.

Az Airbus-leányvállalat Premium Aerotec szerkezeti részeket rendelt a norvég vállalattól, amely az első szállítmányt most juttatja el hozzájuk. Az additív gyártással készült „előformákat” gondosan megmunkálták, ellenőrizték a minőségüket, majd beépítették egy A350 szerelvénybe.

Régóta vártak ezekre az eredményekre. 2023-ban 7-15 millió dollár bevételt céloztak meg, csakhogy egyes kiszállítások késése és pontosan az Airbus minőségi jóváhagyásának csúszása miatt egyes bevételek 2024-re mennek át, így pedig a 2023-as számok a vártnál és előzetesen kalkuláltnál rosszabbak.

A nem is annyira közép- és hosszútávú, 2026-ra kijelölt célt ennek ellenére 150 millió dollár bevételben határozták meg.

Az Airbus mellett, a Norsk egy meg nem nevezett amerikai céggel is a megrendeléshez szükséges minőségkontrollon dolgozik, tehát a titán megmunkálásában kiemelkedő szerepet játszó vállalat kilátásai egyre bíztatóbbak.

2023. november 29. és 2024. április 28. között a párizsi Musée des Arts Décoratifs ad otthont a 3D nyomtatással is dolgozó, úttörő holland divattervező, Iris van Herpen munkáinak (Sculpting the Senses). A látogató haute couture-t és kiegészítő kellékeket, folyamatos munkalaboratóriumot látva, ismerkedhet az egyik legjelentősebb kortárs művész egyedi világával.

Munkásságának lényege jelen csúcstechnológiák és klasszikusabb, kézmíves eljárások összetéveszthetetlenül egyéni stílusban történő közös nevezőre hozása. Van Herpen átlényegíti a divatot, minden keretet átlépve teremt összművészetiséget, mint a divatot és high techet, tudományt és művészetet szintén különleges módon használó és tudomány-művészetben egyesítő honfitárs, Anouk Wipprecht vagy Neri Oxman. Mindhárman jelentősen hozzájárultak ahhoz, hogy a 3D nyomtatás gyorsan elterjedt a divatban.

A tizenegy teremre osztott kiállítást szisztematikusan alakították ki, a látogató speciális utat jár be, a mikro- és makroszinttől jut el a világűrig, végtelen terekig, a terek felderítéséig.

Az alkotóra a természet, a tudomány és az irodalom hatott leginkább, és egyike azon kevés divatkreátoroknak, akik kihagyják az alkotófolyamat rajzolás-részét. Helyette az anyaggal kezdi, minden szögből tanulmányozza, hogy elképzelje az új ruha vagy kiegészítő jellemzőit.

A látogatók közel száz ruhát, mintegy negyven kiegészítőt csodálhatnak meg. Nem akárkik viselték őket: Shakira, Beyoncé, Natalie Portman, Lady Gaga… Nem mindegyik nyomtatott, de a modern technológia hatása az összesen érezhető, mint ahogy az is, hogy sok esetben festővel, szobrásszal, íróval, hangszobrásszal való együttműködés gyümölcséről van szó. Anyagok és színek izgalmas keveredése, meghökkentő formák.

Az additív gyártással készültek közül a Hybrid Holism sztereolitográfiával, a Foliage PolyJet technikával, a Cathedral szelektív lézeres szinterezéssel jött világra. A Futurama a belga Materialise-szal, az egyik leginnovatívabb 3DP-vállalattal közösen, a cég Blueprint PA 12 porából készült munka. A 3D nyomtatásról összességében elmondható, hogy minden egyes alkalommal másként kivitelezhetetlen új formákra, mozgásokra, anyagkombinációkra ösztönözte a művészt.

A Skeleton Incarnate szobában lévő poliamidból, szelektív lézeres szinterezéssel nyomtatott Skeleton (csontváz) ruhát az élő emberi anatómia, a morfogenezis ihlette meg, a kollekció pedig izmokra, szövetekre és csontokra összpontosít. A posztmodern természet és a huszonegyedik századi ember kapcsolatát megjelenítő végeredmény, a ruha kifinomult, bonyolult és részletgazdag, olyan, mint egy exoskeleton.

Ha esetleg Párizsban járunk, ne hagyjuk ki Iris van Herpen kiállítását!

Egyre több anyag kompatibilis a 3D nyomtatótechnológiákkal; egyikükön-másikukon bizony alaposan meglepődünk. Ma már például a kávé és a sör is használható printeléshez, úgyhogy szinte bármi jöhet.

Christien Meindertsma holland tervező projektjében egyedire kialakított robotkar, a FLOCKS Wobot képes volt víz és minden más anyag hozzáadása nélkül rétegenként lerakni – printelni – a gyapjút. Az anyagból bármilyen tárgy létrehozható.

A robot új életet ad a textiliparban használhatatlan gyapjúnak. Azért az, mert túl finom, így pedig ki lehet hajítani.

A designer a körkörös (circular) gazdasághoz akar hozzájárulni projektjével. Honlapján olvasható, hogy Hollandiában évente 1,5 millió kiló gyapjút dobnak ki, az Egyesült Államokban 2022-ben pedig ennek a mennyiségnek közel négyszerese jutott ugyanerre a sorsra. Gondoljunk bele az ökológiai következményekbe, ha mind a szemétbe kerül.

Meindertsma erre talált ki működő megoldást. Abból a tényből indult ki, hogy a gyapjú sok anyaggal összehasonlítva, számos előnyös tulajdonsággal rendelkezik: újrahasznosítható, biológiailag lebomlik, erős és masszív, remekül szigetel, jól átereszti a vizet, sőt, 560 Celsius-fokig a tűznek is ellenáll. Mindez együtt azt jelenti, hogy kiválóan használható 3D nyomtatáshoz.

A kart szenzorokkal felszerelt, működtetője által biztonságosan használható kobotra – együttműködő robotra – rögzítették. A gyapjúrétegeket úgy rakja le egymás után, mint egy 3D printer a filamenteket. A tervező elmondta, hogy a kar minden gyapjúfajtával kompatibilis, de legjobb a nyersgyapjú, mert az a legfenntarthatóbb – derült ki a teszteken. Az anyagnak nem kell különösebben finomnak lennie, feldolgozottnak sem. Csak az fontos, hogy ki legyen mosva.

A gyapjúnyomtatás több területen lehet hasznos, különösen akusztikai és szigetelő termékeknél, de a design- és a bútorszektorban is.