FREEDEE BLOG

3D nyomtatásról a medicinától a drónokig különféle ipari és más területekre szoktunk asszociálni, a hajógyártás viszont szinte senki nem jut eszébe a technológia hallatán. Annak ellenére sem, hogy a közlekedésben egyre markánsabb a 3DP jelenléte, az autó- és a légjárműiparban előszeretettel használják az additív gyártást, és a fémnyomtatás terjedésével ez a tendencia csak erősödni fog.

A hajózásban viszont inkább csak szórványos próbálkozásokról, semmint trendekről beszélhetünk. Ugyan printeltek már hajómodelleket, játékhajókat, a rotterdami kikötőben használják a technológiát, a helyi Additív Helyszíni Gyártólabor (RAMLAB) nyomtatott hajóalkatrészt, a szintén holland Shipbuilder speciális szoftvert is fejlesztett.

Az érdeklődés növekszik, a szakterületi alkalmazások viszont még csak gyerekcipőben járnak. Egyik legérdekesebb példa a HanseYacht 20 méteres 3D printere, amellyel 2016-ban sikeresen kinyomtatták egy jacht „derekát.”

Februárban az ausztriai síparadicsom Kitzbühelben tartották az éves Szuperjacht Design Szimpóziumot, amelyen Greg Marshall kanadai hajóépítész a 3DP jövőjét vázolta fel a jachtgyártásban, és kifejtette, hogy a technológia miért előnyösebb más gyártómódszereknél.

Az építész szerint a 3DP diszruptív változásokat okoz a jachtgyártásban. Kiemelte, hogy a technológia lényegesen kevesebb hulladékot termel, mint más eljárások, kevesebb anyagot használ fel, és kifejezetten környezetbarát. Míg a mai gyakorlatban az anyagveszteség általában 15-20 százalék, 3D nyomtatással mindössze 2 százalékra csökkenthető a kárba vesző nyersanyag-mennyiség. Az előállítási költségek szintén csökkenni fognak.

A jövő jachtjait a hagyományosan acélból készült legfőbb alkatrészekkel szemben a sokkal előnyösebb anyagtulajdonságokkal rendelkező titánból gyárthatják. A titán könnyebb, tehát ugyanannyi energiát elhasználva, nő a titánjacht sebessége. 300 fokkal magasabb az olvadási pontja, azaz még kisebb a tűzveszély. Jachtbelső szintén nyomtatható titánból, aztán fafurnérral és kővel vonhatják be. Mivel a titán kevésbé rozsdásodik és biokompatibilis (nem véletlenül használható implantátumokhoz), a jövő jachtjait egyszerűbb lesz karbantartani.

2017 végére készülhet el egy nagy jacht-alkatrészek gyártására alkalmas ipari szintű 3D printer. 2020 körül még nagyobb nyomtatók várhatók, 2025 körül 6 méteres részek készülhetnek el egyetlen nyomatban, 2030-ra pedig teljes jachtok (külsejük és belsejük is) printelhetők lesznek a hajóépítész szerint.

Mivel a kezdeti tervezőszakaszt követően közvetlenül megépíthetők jachtok, a gyártási idő is drasztikusan csökkenni fog. Számszerűsítve, egy 45 méteres jacht felépítése a mai módszerekkel két-három évig tart, additív technológiával viszont csak 90 napig.

Marshall előrejelzése több mint bíztató, és nem hagy kétséget afelől, hogy a 3DP a jachtgyártásban és a hajóiparban is elterjed.

Japán legnagyobb kereskedelmi vállalata, a Mitsubishi Corporation két együttműködési megállapodást írt alá, hogy befektetőként vesz részt a délkelet-kínai Zhuhai város 3D fémnyomtató iparában. A közel 8 millió dollárnak megfelelő összeggel a repülőgépgyártás és a medicina mellett más területeket is támogatnak.

Denis Manturov, orosz ipari és kereskedelmi miniszter bejelentette, hogy az ország kormánya támogatja az autóipar számára készülő nyomtatott alumíniumkerekek gyártását. Az állami támogatás fellendítheti az orosz alumíniumipart. Oroszország eddig importálta legtöbb alumíniumkerekét, miközben a fém eladása egyre bizonytalanabb. Az ötlet lényege, hogy a helyi alumínium maradjon az országban.

A Made in Space PEI/PC nyomtatóanyaggal kezdett el dolgozni a Nemzetközi Űrállomáson. A repülőipari alkalmazásokban gyakran használt „légi jármű szintű” polimer nagyon erős és a hőnek is remekül ellenáll. Az ABS és a Zöld PE után a PEI/PC az Űrállomás additív gyártórészlegén használt harmadik nyomtatóanyag.

A walesi Swansea városának Morrison Kórháza „biomedikus 3D technikus” számára teremtett új állást. Az illető tevékenysége sebészi modellek, implantátumok, segédanyagok tervezése és nyomtatása. A Brit Nemzeti Egészségügyi Szolgálatnál (NHIS) ez az első ilyen jellegű munkakör.

A Rice Egyetem (Houston) és a Baylor Orvosi Kollégium egy lépéssel közelebb került működő hajszálerekkel rendelkező beültethető szövetek létrehozásához, ami nélkül transzplantálható szövetek és szervek printelése kivitelezhetetlen. Egyedi sejtkombinációval értek el hajszálerek formálódását elindító folyamatot. A hajszálerek a természetes fibrinben és a fél-szintetikus zselatin-metakrilátban is kialakulhatnak.    

Egészségügy másként: a Burger King összeállt a David ügynökséggel, hogy Argentínában promótálja a nyomtatott mechanikus karokat. A helyi művégtag-gyártó Atomic Lab-bel szintén együttműködik. A cég az elmúlt három évben mintegy 500 printelt kart és kezet készített ingyen a rászorultaknak. A Burger King a július 5-i eladásainak felét a gyártónak adományozta.

A Svájci Anyagtudományi és Technológiai Szövetségi Labor (EMPA) kutatói drónok egyszerű kézmozdulatokkal történő vezérlését biztosító eszközt fejlesztettek. 3D nyomtatást és egyedi szenzortechnológiát használtak hozzá. Ha balra intünk, a drón balra, ha jobbra, akkor jobbra mozdul.

A manhattani Fridman Galéria látogatói hamarosan megtekinthetik az előzetesen a „mostani idők egyik legprovokatívabb kiállításának” nevezett Becoming Resemblance-t, Chelsea Manning 3D nyomtatott portréjával. Sokat elmond, hogy a projektet eredetileg Radical Love-nak hívták. A kép Manning hajából vett DNS-minta alapján készült.

A 3D Printing Industry kétrészes anyaga aktuális jelenségre keresi a választ: hogyan találjon egy cégtulajdonos tapasztalattal rendelkező tehetséges szakembereket a mindössze néhány éves területen? Az elmúlt fél évtizedben „berobbant” additív fémnyomtatás korai elfogadói (többek között) ezzel a problémával is szembesülnek. Gyarapszik az iparág, nőnek az igények, és egyelőre nagyon kevesen értenek a fémnyomtatáshoz.

A „holisztikus” megközelítésű, szubsztraktív és additív technikákat kombináló hibrid gyártást végző New Jersey állambeli Imperial Machine & Tool Co. elnöke, Chris Joest szerint két részre bontható a szakértő munkaerő képzése: egyrészt házon belül, kielégítve az azonnali szükségleteket, másrészt tanárokkal és oktatókkal, hosszútávú folyamat részeként, hogy a fiatalok jobban felkészüljenek a munkára. Joest nem aggódik a munkaerőhiány miatt, a probléma megoldódik, de nem máról holnapra. Addig meg dolgozzunk a rendelkezésre álló erőforrásokkal.

Az ideális jelölt intelligens és keményen dolgozik, plusz őszintén érdekli az additív fémgyártás, 3D nyomtatás. Az életkor nem számít, az viszont nem árt, ha az alkalmazottak különféle közegekből érkeznek, hogy ne csak gépszerelők és mérnökök legyenek a szakmában. A hatékony fémnyomtató részlegnek másokból is kell állnia. Nem a professzionális háttér függvénye, ha valaki tényleg tehetséges és jó munkaerő.

A hosszútávú munkaerőképzésről sok elméletet dolgoztak ki, a hiányosságok gyakorlati felszámolásáról, elméletek gyakorlatba ültetéséről viszont kevesen rendelkeznek használható tapasztalatokkal.

A gyártóipar ugyanis visszaesett, és a helyzeten a hagyományos stúdiumaik elvégzése után szakmai pályára lépő friss diplomások sem segítenek. Joest szerint az additív fémgyártás a megoldás. Saját szemével győződött meg a technológia diákokra gyakorolt hatásáról, az első találkozásról és arról is, hogy a következő generációt valóban érdekli a 3DP. Üzemükbe többször látogattak el helyi iskolák, és a gyerekek általában el voltak ragadtatva. Egy alkalommal egy diákcsoport Mi annyira menő a gyártásban? című videót készített. Leesett az álluk, amikor meglátták a 3D fémnyomtatással előállított tárgyakat…

Mindezek az élmények bizakodóvá teszik Joest-ot. E fiatalok oktatásában rejlik az additív gyártás jövője, a hiányzó szkillek megszerzése. (Magyarországon a FreeDee hirdette meg a 3D nyomtatót minden iskolába programot, ami szintén ezt az álláspontot – az oktatás kitüntetett szerepét – képviseli.)

Joest a rossz állapotban lévő amerikai gyártás jövőjét is a fémnyomtatásban és általánosságban is a 3DP-ben látja, mert a technológia kulcsszerepet fog játszani a szektor újjászületésében. Fontos, hogy a diákok megértsék a „hatalmas váltást”, és hogy mit képvisel a fémnyomtatás.

„A siker többől áll gépek vásárlásánál, a tanulás iránti elkötelezettségről van szó, hogy elemezzük és megváltoztassuk tárgyak előállítási módját. Nem mindenkinek tetszik, vállalkozó szellemeknek viszont izgalmas kihívás” – javasolja Joest fiatal vállalkozóknak.

A Bari illetőségű Roboze az egyik legismertebb olasz 3D nyomtatócég egyre több vállalattal lép partneri viszonyba; lassan, de biztosan terjeszkedik. Partnerei között amerikai, ázsiai, brit, belga, holland cégek egyaránt szerepelnek.

Legutóbb a francia technológiai transzferszolgáltató manignane-i (Provence) Inovsys SAS-szel kötött szerződést, hogy a repülőgépipar és az orvosi szektor számára tanulmányoznak és fejlesztenek új nyomtatóanyagokat. Az együttműködést a Roboze kereskedelmi partnere és franciaországi értékesítője, a Kreos támogatja.

Az ismert francia feltalálókat és cégeket soraiban tudó Inovsys lényegében egy technológiai szövetség, amely különféle újítások integrálásánál felmerülő kockázatok kezelésére kínál megoldásokat. Megoldásaikból sokat profitál az anyagokra, mechanikára és jövőbeli gyártási folyamatokra összpontosító köz- és magán-együttműködés (public private partnership, PPP) TEAM Henri-Fabre konzorcium. Tevékenységük nagyon hasznos a kis- és középvállalkozásoknak – termékfejlesztés mellett a gyártás hatékonyságának növelésében is támogatják őket.

Az Inovsys különféle technológiai területeken, köztük a 3D nyomtatásban is komoly kutatásfejlesztést folytat. Innen a stratégiai együttműködés a Roboze-zal.

Guilhem Monti, az Inovsys igazgatója elmondta, hogy szakmai tapasztalat és tevékenységi kör miatt egyaránt jó választásnak tűnik a Roboze. Az anyagfejlesztést az innováció-alapú és az adandó technológiai lehetőségeket kihasználó új ipari fejlesztési modelleket promótáló, különböző iparágak (energetika, szállítás, biomedikális szektor, repülőgép-gyártás stb.) együttműködését támogató TEAM Henri-Fabre keretében kivitelezik.

A Roboze és az Inovsys együttműködése a technológiai következő hónapokban feltételezett piaci hatásainak elemzésével kezdődik. Nagyon nem foghatnak mellé, mert alkatrészektől kezdve az implantátumokig, 3DP-vel a repülőgépiparban és az egészségügyben is komoly eredményeket értek már el. Ráadásul a Roboze rendelkezik nyomtatóanyag-fejlesztési gyakorlattal, One+400 printerük 13 matériával dolgozik. Az együttműködés részeként az Inovsys beszerzi az olasz cég nyomtatóját, használja technológiáját.

Magukról az anyagokról egyelőre nem nyilatkoztak.

2016. augusztus 8-án a kínai Hszianban, a 4. Katonai Egyetem Hszijing Kórházában 4D nyomtatással készült mellmodellel hajtottak végre mellrák-műtétet. A 4DP ebben az esetben azt jelentette, hogy a 3D nyomtatott szerkezetek maguktól rendeződtek össze a műtött személy szervezetében.

Az implantátumot MRI szkennelések alapján tervezték az egyik mellét tumor miatt elveszítő 28 éves betegre, és közel egy évvel a műtét után megállapítható, hogy a beültetés hatására megindult a pozitív szövetburjánzás, és a beültetett mell is megtartotta formáját (a szkenek az ép mellről készültek).

A kínai példa jól szemlélteti, hogy a 3D nyomtatás mennyire komoly szerepet játszik napjaink medicinájában. Csakhogy a jelenlegi és jövőbeli orvostudomány betegségek kezelése mellett, mind nagyobb hangsúlyt fektet a megelőzésre, amelyhez szintén alkalmazhatók 3DP megoldások.

Mellrák esetében is.

Az Amerikai Mellrák Szövetség becslése alapján 2017 végéig 252710 nőt és 2470 férfit diagnosztizálnak mellrákkal. Nemzetközi szinten milliókról van szó, 2012-ben például 14,1 millió személy esetében állapítottak meg rosszindulatú melldaganatot.

A rákos szövet pontos detektálása kulcsfontosságú a kezeléshez és a beteg túléléséhez. A holland Twente Egyetemen a helyi Ziekenhuis Csoporttal együttműködve e célból fejlesztették és nyomtatták a szövettani vizsgálathoz sejteket gyűjtő Stormram 4 robotot. A műanyagból, nagy felbontású Polyjet printeren készült és közvetlenül az MRI szkennerben használható gép kézzel kivitelezhetetlen precizitással dolgozik. Megvalósíthatósági példánál tartanak, tesztelik, és hamarosan piaci értékesítésre is fogják fejleszteni.

Sejtek formálódását legpontosabban MRI adatok mutatják ki. A teljes diagnózishoz, a mintavételhez tű is kell, amelyet az adatok alapján irányítanak. Ha kézzel végzik, a szken nem annyira pontos, ha mechanikusan, akkor igen.

A Stormram 4 ezt hivatott elvégezni. A tesztek szerint milliméter alatti precizitással helyezi el a tűt, és nemcsak pontosabb, hanem gyorsabb is, mint a hagyományos megoldás, amivel növeli a beteg komfortérzetét (már amennyiben ilyen szituációban beszélhetünk komfortérzetről).

Devin Willis, egy 14 éves floridai diák szintén rákdetektoron dolgozik, célja a folyamat magasabb szintű automatizálása. SLIDEMAP nevű gépét részben 3D nyomtatással készítette. Bízik benne, hogy felgyorsítja a rákos sejtek detektálását, és még időben észreveszik a daganatokat. Módszerével egyrészt diagnózisokat hitelesíthet, másrészt az orvos figyelmébe – szkennelésre –ajánlhatja a test egyes területeit.

Mindegyik fejlesztés közös vonása a jellemzően kézzel végzett rákdiagnózis automatizálása. Ilyen jellegű tevékenységekben a gépek általában pontosabbak az embernél.

Egyre több appot fejlesztenek a virtuális valóságban való tervezésre. Az úttörő „3D tartalomgyár” Leopoly modellező szoftverplatform is az efelé vezető utat jelezte előre, aztán megjelentek az ismert headsetekre írt appok, a szobrászatra remek Oculus Medium, a Make VR (HTC Vive), a Gravity Sketch, a Google népszerű Tilt Brush festőalkalmazása stb.

Mark Zuckerberg ugyan bemutatta, hogy a Mediummal printelhetők modellek, a valóság azonban az, hogy ezek a szoftverek közül nem mindegyik alkalmas 3D nyomtatásra, egyesek nem skálázhatók megfelelő mértékben, másokat eleve nem úgy találtak ki.

A Google a napokban indította el az Oculus Riften és a HTC Vive-on egyaránt (furamód a cég saját headsetjén, a Daydreamen viszont még nem) használható Google Blocks nevű új alkalmazását, egy (az Oculus Store-ban és a Steam platformon beszerezhető) ingyenes virtuális valóság (VR) 3D modellező appot, lényegében egy CAD-féle tervezőprogramot, azzal a különbséggel, hogy itt már maga a tervezés is a VR-ben történik. A felhasználó .obj formátumban exportálhatja fájljait a Blocksra, ahol online galériában meg is oszthatók, illetve animált gifekké dolgozhatók tovább. A Tilt Brush és a Blocks együtt is használható, a galériában megtekinthetjük az új appal készített érdekes, tetszetős munkákat.

A Blocks-szal a virtuális és kiterjesztett világokban történő tárgyalkotás támogatása a cél. Az alapkoncepció, hogy agyunkat nem a 2D kijelzőn való 3D objektumkészítésre huzalozták, teljesen másként funkcionál. A Google éppen ezért döntötte el, hogy VR-appot készít VR-appok fejlesztéséhez, és maga a közeg is 3D virtuális tér. Az egyszerű és intuitív, kezdőbarát (legalábbis nem riasztja el őket), de gyakorlott VR-designereknek is ajánlott platformtól a virtuális világokat elárasztó csomó izgalmas tervet várnak. Használatához semmiféle előzetes modellezői gyakorlatra nincs szükség.

Az ismertetések alapján a Blocks valóban egyszerű, összesen hat funkció (shape, stroke, paint, modify, grab, ease) közül választhatunk.

„A Blocks inkább gyerek-építőkockákkal való játszadozásra, és nem a hagyományos 3D modellező szoftverekre emlékeztet. Egyszerű formasorával, színpalettájával, intuitív eszköztárával szinte bármi általunk elképzeltet, közönséges görögdinnye-szelettől egy teljes erdei jelenetig magától értetődően és gyorsan meg tudunk valósítani” – írta a Google egy blogbejegyzésben.

A pennsylvaniai „acélváros”, Pittsburgh az additív gyártáshoz kapcsolódó több vállalkozásnak, kezdeményezésnek ad otthont. Az 1888-ban (helyben) alapított alumíniumgyártó Alcoa Corp. központi irodája szeptember 1-től újra a városban lesz. A két részre (Alcoa Corp. és Arconic Inc.) vált cég másik ága, az Arconic 2015-ben 60 millió dollárt fektetett 3D nyomtatóanyagokba és nyomtatási folyamatokba, egyik megoldása, az Ampliforge új fémporgyártási eljárás.

Pittsburghben rendezték a 2017-es RAPID 3D konferenciát is.

A szintén pittsburghi Allegheny Technologies Incorporated (ATI) és a GE Aviation közös vállalkozást alapított, céljuk nem olvadó titánötvözet-por alapú új gyártótechnológia fejlesztése. A kivitelezéshez kutatásfejlesztési pilot gyártóüzemet hoznak létre, a technológiát 3D nyomtatásra és 3DP alkalmazásokra tervezik használni.

„Új anyagok fejlesztése üzleti elképzeléseink fontos eleme. Mivel az ATI a fejlett speciális anyagok elismert élenjárója, izgalommal tölt el az együttműködés” – nyilatkozta David Joyce, a GE Aviation ügyvezető igazgatója.

„Örülünk, hogy a GE Aviation-nel közösen létrehoztuk ezt a következőgenerációs innovatív technológiákra összpontosító vállalatot. A speciális fémporok tudománya változásokat hozó technológia, mi pedig igyekszünk fenntartani és megerősíteni iparági vezetőpozíciónkat” – jelentette ki Rich Harshman, a legutóbbi költségvetési évben 3,2 milliárd dollár bevételt elkönyvelt ATI elnöke.

 A megállapodással a GE még jobban megszilárdítja jelenlétét az additív gyártóporok piacán. Az elmúlt 12 hónapban nőtt a piaci aktivitás, egyre több az érdeklődő cég, amelyek igyekeznek a növekvő kereslet elvárásai szerint pozícionálni magukat. A titán és különféle ötvözetei pedig különösen népszerűek a 3D fémnyomtatás világában. A GKN multinacionális tervezőcég Hoeganaes fémipari, fémporokra specializálódott ága például a múlt hónapban jelentette be, hogy a New Jersey állambeli cinnaminsoni Por Innovációs Központjában elkezdi a titángyártást. A Pyrogenesis fémporgyártó-rendszert fejlesztett idén stb.  

A GE lépésről lépésre vált a fémnyomtatás megkerülhetetlen szereplőjévé. 2016-ban vásárolta fel a svéd Arcam EBM-et és az OEM-et. Becslések szerint az Arcam kanadai AP&C leányvállalata állítja elő az additív gyártásban használt fémporok 70 százalékát, nagyjából évi 750 tonnát.

Jarem Archer floridai fejlesztő, a Halo videojátékok nagy rajongója a játék Cortana karaktere, a Jen Taylor hangján megszólaló szintetikus intelligencia alapján holografikus mesterséges intelligenciát modellezett. Egyelőre nincs még kész vele, work in progress, de ő valahogy így képzeli el a Microsoft alkalmazást, MI-asszisztenst, az Amazon Alexa vagy a Google Home vetélytársát.

Az egyelőre inkább csak ötletszintű projekt kivitelezése időigényesnek ígérkezik, ha figyelembe vesszük, hogy a Microsoft nemrégi bejelentése alapján 145 millióan, a Windows 10 userek közel harmada használja a Cortanát, a Windows 10 natív MI-alkalmazását. A népszerű asszisztens testetlen hangja mellé most már holografikus arcot és testet is kapnak, pláne ha Archer blogján követik a használati utasítást.

„Azért mondom, hogy holografikus, mert ismert kifejezés, valójában viszont az úgynevezett Pepper szelleme effektusról van szó: speciális tükörüveg speciális szögben, áttetsző képet generálva tükröződik a kijelzőn. Sok súgógép is így működik. A piramis designnal a néző bármelyik oldalról, plusz elölről láthatja a Cortana asszisztenst” – magyarázza Archer.

A fejlesztő 4 giga RAM-os Windows 10-es eszközzel és benne a platform megvilágítását vezérlő, beépített Arduinoval dolgozik. A tetejére helyezett hordozható USB monitor három tükörüveg-mezőt tükröz vissza, a tényleges műszerdoboz viszont Archer saját terve. Mindegyik részt PLA-ből printelte, és a hatást fokozandó, mindenirányú mikrofonnal egészítette ki a rendszert. A hangról az egység tetején lévő mikrofon és az alap talapzatba épített hangszóró gondoskodik.

A szoftver két főkomponensből, a Cortanát háromféle kameraszögből bemutató és animáló Unity 3D alkalmazásból és egy proxy appból áll. A renderelt kamera-perspektívák és a néző fejtartását az előoldali kamera valósidejű arckövetése hozza szinkronba, a hologram így tűnik háromdimenziósnak. A platform kerületén futó LED fénycsíkokat szintén a Unity app irányítja.

Archer feleségével dolgozik együtt, kettős Kinecttel vette fel a nő mozgását, amelyet aztán az appal a Cortana modellre alkalmazott. A kézmozdulatok szintén egyedi módon animáltak.

Mivel az eszköz teljes egészében a natív Windows 10 Cortanából jön, szabvány ismeretalapú lekérdezések mellett otthoni automatizálásra és zenével kapcsolatos teendőkre szintén használható. Archer még több animációt tervez a lekérdezések feldolgozásához, és egyben bővítené is a Cortana funkcióit.

Az Economist magazin júliusi első száma behatóan foglalkozik a 3D nyomtatással, vezércikk és több tanulmány mellett részben a borító is az additív gyártásról (A harmadik ipari forradalom, Nyomtass nekem egy Stradivarit), másik részében pedig Donald Trumpról szól.

A vezércikk tágabb kontextusba helyezi a technológiát: az újítások gyártásra gyakorolt hatása lassú folyamat. 1733-ban John Kay már feltalálta a szövetkészítést felgyorsító vetélőt, Joseph Marie Jacquard szövőszéke azonban csak 1805-ben jelent meg, majd játszott fontos szerepet az első ipari forradalomban. Henry Ford 1913-as újítása előtt tíz évvel Ransom Olds már előállt a futószalag ötletével, mégis egy évtizedet kellett várni rá. Taiichi Ohno Toyota Production Systemse és az 1980-as években bevezetett furcsa módszerei szintén lassan váltak a gyári hatékonyság globális mércéjévé.

Chuck Hull, a 3D Systems társalapítója 1983-ban találta fel a sztereolitográfiát, a 3D nyomtatás viszont csak a 2010-es évek elején robbant be a világ köztudatába. A könnyű és komplex formák előállítására remek technológia a prototípuskészítésben vált népszerűvé, jelenleg elsősorban kisszériás vagy egyedi igények szerint készülő tárgyak gyártására a leghasznosabb: ékszerek, fogpótlások stb. A 3DP manapság már annyira bevett módszer, hogy a GE 1,5 milliárd dollárt fektetett különféle alkatrészek printelésébe.

A szkeptikusok a nagyszériás gyártást kérik számon a technológián. Szerintük a printerek túl lassúak és drágák, és ellentétben a szövőszékkel, futószalaggal, Toyota-újításokkal, az additív gyártás soha nem fogja forradalmasítani a tömegtermelést.

A cikk szerzője szerint ez a „szkepticizmus egyre hiteltelenebbnek tűnik.” A technológia újragondolásával, egyes új módszerekkel, például az Adidas digitális fényszintézisével áthidalhatók a problémák. A technikát hamarosan magas szinten automatizált német és amerikai gyárakban fogják használni, és megnyugodhatnak a lassúság miatt sopánkodók, mert gyorsabb, mint a hagyományos megoldások.

Egy másik új technika, a BDM (bound-metal deposition) óránkénti kb. 8 literes (500 köbhüvelykes) tempójával a fémnyomtatást forradalmasíthatja. Összehasonlításként: egy átlag fémnyomtató óránként 1-2 köbhüvelyket printel.

A korábbi gyártási forradalmakhoz hasonlóan, a gyárak átalakulása most is időigényes folyamatnak ígérkezik: például a ruhaiparban az emberi kéz egyelőre változatosabb tevékenységre képes, mint a teljesen automatizált módszerek. Ezzel együtt az automatizálás minden iparágat mindenhol meghatároz, és terjed. A 3DP e trend része. A munkabérek emelkedésével a kínai tömegtermelésben robotok mellett megjelennek a 3D nyomtatók (idővel pedig a robotprinterek) is. Ahogy a globális ellátási lánc rövidebbé válik, cégvezetők mindinkább helyi fogyasztók igényei szerinti termékekben kezdenek gondolkodni. Előállításukhoz a 3DP a leghatékonyabb technológia. Különösen akkor, ha fejlődését – és a társadalomét is – nem hátráltatják a szabadalmak (mint a 3DP esetében).

A 3D nyomtatás elterjedésének összes következménye ugyan megjósolhatatlan, Hullnak viszont Kay, Olds és Ohno mellett a helye – összegez a vezércikk szerzője.

Textíliák és 3D nyomtatás találkozása minden szempontból ideális. A szövetek nyújthatók, csavarhatók, hajtogathatók, formájukat nyomás hatására is megtartják, nyúlékonyságuk szintje pontosan kidolgozható. A 3DP pedig bonyolult geometriájú funkcionális, szilárd tárgyak létrehozására alkalmas gyártóeljárás. A kettő kombinációja különleges lehetőségekkel kecsegtet.

Erre tettek kísérletet a világhírű pittsburghi egyetem, a Carnegie Mellon és a Rochester Technológiai Intézet kutatói. Szemléltetni akarták, hogy a textíliák nyúlékonysága, rugalmassága és esztétikai minősége milyen pluszokat ad szilárd nyomtatott tárgyakhoz, illetve hogy a szövetek minként javíthatók fel 3D printeléssel, milyen funkcionális tulajdonságok adhatók hozzájuk.

Elsősorban magunkon viselhető (wearable) technológiákban gondolkoztak, a gyártást viszont holisztikusabban közelítették meg.

Különféle kísérleti eljárásokat kiviteleztek, például műanyag elemeket nyomtattak a szövetekre, hogy megkeményítsék azokat. Közben olyan kihívásokat kellett kezelniük, mint nyomtatni műanyagot nem tartalmazó szövetanyagokra. Nagyon vigyázniuk kellett a printelésnél, hogy a felületek ne csúszkáljanak stb. Mindezek ellenére elégedettek, mert a két „világ” egybeintegrálása különleges tárgyakat, „szilárd darabokat beágyazott rugalmassággal, járulékos funkciókkal feljavított puha anyagokat” is eredményezett.

Az egyiknek, egy máris használható elmozdulás-szenzornak az elektronikus alkatrészeit nyomtatás közben ágyazták a szerkezetbe. A szenzor az óhajtott mozgatási mechanizmusok gyors gyártását garantálja, és nagy előnye, hogy a végső terv előtt tesztek végezhetők vele.

Egy másik érdekes nyomat a hat panelből álló lámpaernyő, amelynek egyik módosított panelje „ad otthont” a villanykörtének. Négyfajta műanyagból, két szövetrétegből és egy mágneses csatból álló rugalmas óraszíjat szintén printeltek.

A kutatók szerint megoldásaik több területen hasznosíthatók, és különösen azoknak lehetnek érdekesek, akik részben nyomtatott, részben szövetalapú tárgyakat akarnak gyártani.

„Textíliák módosítás nélküli fogyasztói szintű technológiával is könnyen bedolgozhatók a 3D nyomtatási folyamatba. Ugyan minden terv sikeréhez kell némi kísérletezés, de ugyanezt a kísérletezést nem szövetalapú nyomatokkal is megteszik. Bizakodunk, hogy technikáinkat mások is könnyen adaptálják” – írják tanulmányukban a kutatók.