FREEDEE BLOG

A műgyanta-alapú, nagyon gyors 3D nyomtatás úttörője, a kaliforniai Carbon az utóbbi időben szinte alig hallatott magáról. Most viszont megtört a jég, bejelentette legújabb elasztomer anyagát, a szeptember vége óta már nemzetközi kereskedelmi forgalomban is beszerezhető EPU 46 műgyantát.

Anyagi tulajdonságai biztosítékot jelentenek a jó teljesítményre, tartósságra. Mindezek mellett, rengeteg a színlehetőség, így egyénibbre alakítható, személyre szabható a gyártás. Prémiumkategóriás cuccok egész sora printelhető belőle: lábbelik, fogantyúk, nyergek stb.

Az anyagot úgy tervezték, hogy sok iparág egyre szélesebb igényeit elégítse ki. A Carbon a teljesítményre, kényelemre és az esztétikumra összpontosított. Az ügyfelek anélkül finomhangolhatják az anyag merevségét, hogy a nyomtathatóságot veszélyeztetné, megváltoztathatná a tulajdonságait.

Az új elasztomerrel a vállalat további lépéseket tett a fenntarthatóság útján, negyven százaléka bioalapú anyag, oldószermentes centrifugálásra és gyanta-visszanyerésre tervezték. Így minimalizálják vele a gyártás közben termelődő hulladék jellegét, mennyiségét.

Fejlesztői szerint az EPU 46 az elasztomerek személyre szabhatóságának a jövője. A teljesítményt, a kényelmet és a tartósságot, valamint a színekben rejlő lehetőségeket, az egyedi színkombinációkat emelik ki. A teljes személyre szabásig szeretnének eljutni, és ebben az anyagban látják az odavezető út egyik nagy lehetőségét.

A műgyanta kettős térhálósítás megoldást kínál, figyelemre méltó energiatakarékossággal. Gyorsan és kiváló minőségben nyomtatható, a színt páratlan módon megtartja. A pigmenteknek a műgyantába történt közvetlen integrációja miatt a színek hosszú ideig tartó használat mellett is tartósak, változatlanok maradnak.

A merevség növelésével a rácsparaméterek, például a rugó-átmérő vagy a cellaméret finomhangolhatók, a merevség változása miatt pedig a tapintás széles skálája alakul ki.

Az indiai kormány honlapja beszámolt a határutakat felügyelő Rajeev Chaudhry tábornok az elvileg két északi szövetségi állam, Pandzsáb és Haryana fővárosában, Csandigarhban tett látogatásáról. A tábornok a Himank Air létesítmény építését tekintette meg. Az épületnyomtatásban vezető COBOD technológiával ott készül a világ legnagyobb nyomtatott kampusza.

A katonai vezető elismeréssel beszélt a határhoz közeli és elszigetelt területeken az úthálózat építésében, modernizálásában központi szerepet játszó Határút Szervezetről (BRO). Kiemelte a BRO projektek a technológiai fejlődésnek és a megnövelt állami támogatásnak köszönhető gyors befejezését. Az utóbbi években kb. háromszáz projekt, nyolcezer milliárd rúpia (35700 millió forint) értékben valósult meg.

A központi kormány idén két százalékkal növelte a BRO projektek költségvetését. E projektek részeként a tibetiek lakta Ladakhban BRO múzeumot építenek, és a fejlett 3D nyomtatótechnológia fontos szerepet játszik benne.

A csandigarhi épületnyomtatás kapcsán Chaudhry kiemelte a BRO és a T&T Construction együttműködést – közösen nyomtatják a világon egyedülállónak ígérkező kampuszt.

Az 1,98 hektáron elterülő létesítményekben katonatisztek, fiatal tisztek és más beosztású személyek kapnak majd szállást. A komplexumban lesz hivatal-épület és raktárak is. A tervezés alapos volt, a környezeti szempontokat maximálisan figyelembe vették: a táj és az épített környezet teljesen egymásba olvad. A teraszok, kertek, balkonok, mind a külső tér megfiatalítását és a fenntarthatóságot hangsúlyozzák.

A hat épülettömbből ötöt 3D nyomtatással, egyet pedig előregyártott technológiával készítenek. Innovatív és hagyományos építészeti módszerek keveredését igyekeznek szemléltetni velük.

Az additív gyártás autóipari alkalmazása nem új, a szektorban évek óta, egyre eredményesebben használják a technológiát. Eleinte azonban főként a karosszériára, alvázra, külső részekre, illetve cserélhető alkatrészekre, kiegészítőkre gondoltak vele.

A járművek egyik legfontosabb részét, az ülést szisztematikusan kihagyták a 3DP tervekből, pedig ha az ergonomikus, „felhasználóbarát”, mindenki szívesebben tartózkodik az autóban.

A nagyméretű 3D nyomtatás terjedésével bővülnek a lehetőségek, ezek egyike a Lélegezz Koncept. Az ötleten a Braunschweigi Művészeti Egyetem, az Audi és a 3DP e mérettartományára specializálódott BigRep dolgozik közösen.

Abból indultak ki, hogy a jövő autója több mint egy egyszerű gép. Ha az ülés reagál, válaszol a cselekvéseinkre, akkor úgy viselkedik, mint egy élő, lélegző organizmus, harmóniában a vezetővel.

Az Audi már 2017-ben tanulmányozta a lehetőséget. A Klara projekttel reszponzív autót akartak létrehozni, egy olyan járművet, amely mintha lélegezne. 2017-tel ellentétben, most viszont már a 3D nyomtató is gyártó- és nemcsak prototípuskészítő eszköz, tehát korábban elképzelhetetlen formák hozhatók létre vele.

A fejlesztők, az egyetem tíz diákja, innovatív algoritmikus és parametrikus alapokból indultak ki, majd a BigRep technológiát úgy alakították át, hogy megvalósítsák vele az ülés prototípusát. Az egy köbméter mennyiséget nyomtató BigRep ONE géppel lényegében életnagyságú, egy az egybeni prototípust, organikus formájú ülést printeltek.

A nyomtatott szerkezetből és harmincnyolc egyedi, aktív alkatrészből álló ülés tapintásra és vizuálisan is a lélegzés élményét kelti. A piros színű aktív alkatrészek az ülés változó vezetési feltételekre adott reakciós lehetőségeit hivatottak növelni. Elsődlegesen arra törekedtek, hogy a felhasználó, például a sofőr érezze: azonosul az animált üléssel.

Nagyformátumú 3D nyomtatás nélkül nem lett volna lehetőség rá. A nagy szerkezeteteket egy darabban printelték, jelentősen lecsökkentve az összeszerelés idejét és költségeit.

A projekt szépen szemlélteti a fejlett additív gyártásban lévő kiaknázatlan autóipari lehetőségeket.

Az Abu Dhabi Technológiai Innovációs Intézet (TII) kifejezetten a városban szeptember közepén megrendezett additívgyártás-konferenciára fejlesztett alumíniumpor-ötvözetet. Az új anyag neve AMALLOY, de a névnél sokkal fontosabb, hogy úttörő jelentőségű.

A Közép-Keleten ugyanis még nem fejlesztettek lézersugaras porágyas fúziós rendszerekre anyagot, ez az első. Az olcsó és nagyon erős alumíniumötvözet remekül nyomtatható, és a teljesítményével sincs kifogás.

A kereskedelmi forgalomban beszerezhető A1Si10Mg ötvözetekkel összehasonlítva, az AMALLOY úgy erősebb harminchárom százalékkal, hogy az nem megy a hajlékonyság kárára. Nagyon jól működhet, ha kifejezetten könnyű, viszont erős nyomatokra van szükség, azaz a legnehezebb alkalmazásokban is minden bizonnyal helyt áll majd.

Vegyi összetételének és belső összetételének köszönhetően meleg hatására is nehezebben reped, tehát jóval erősebb, szilárdabb a vetélytárs anyagoknál.

Kivételes mechanikai tulajdonságai mellett, az anyagot háromszáz fok feletti hőmérsékleten is tesztelték, és hőtani szempontból és stabilnak bizonyult, azaz magasabb hőmérsékletű környezetekben is alkalmazható.

Az intézet kutatói elmondták, hogy nagyon erős, remekül nyomtatható ötvözetekre összpontosítanak, amelyeket kritikus és magas értéket képviselő alkalmazásokban igyekeznek majd hiba nélkül használni. Integrált számítási és kísérleti megközelítéshez dolgoznak ki keretet, hogy additív gyártásban használható új anyagokat tervezzenek, termeljenek.

A keret hat fázisból áll: ötvözet-tervezésből, kísérleti hitelesítésből, additív gyártás helyszíni ötvözetkészítéssel és felgyorsított folyamatoptimalizálással, anyagtesztelésből, fémpor-optimalizálásbólés dokumentálásból.

A keretet teljes egészében házon belül dolgozzák ki, és már eddig annyira sikeresnek bizonyult, hogy a TII az USA Szabadalomhivatalának adott be oltalom-kérvényt. A keret alapján más anyagcsaládokból szintén terveznek új vegyületeket fejleszteni.

A hihetetlenül gyors nyomtatótechnológiájáról ismert ausztrál SPEE3D partnerségre lépett a Japán Szárazföldi Védelmi Erőkkel. A vállalat hidegfúvásos additív gyártótechnológiájával fognak dolgozni a hadseregben.

A szerződés mérföldkő, jelzi az ausztrál cég fokozatos terjeszkedését az Ázsia-Csendes-óceáni régióban. A japán hadsereg két printerhez jut hozzá: egy WarpSPEE3D-hez és egy XSPEE3D-hez.

A WarpSPEE3D a vállalat első nagyméretű fémnyomtatója, masszív tárgyak, méret-függően percek vagy órák alatt készíthetők el vele, a hagyományos gyártással összehasonlítva, költséghatékonyabb és méretezhető megoldásokat kínál.

Az XSPEE3D a cég szabadalmaztatott hidegfúvásos technológiáján alapuló robusztus megoldásokat kínál, szállítókonténer egységbe integrált kiegészítő berendezésekkel.

Mindkét rendszer távirányítható, a fémnyomatok a helyszínen, kihelyezve és kívánság szerint (on-demand) készíthetők el.

A vállalatvezetés érthetően örül, hogy a régió más részei mellett immáron Japánban is jelen vannak. Megtiszteltetésnek tartják, hogy együtt dolgozhatnak a szigetország védelmi erejével. Begyakoroltatják, „kiképezik” őket a rendszerek használatára, ha kell a csatatéren is. A kívánság szerinti gyors nyomtatással a beszállítói lánc problémáit is megoldják.

A SPEE3D technológiáját világszerte több védelmi erő használja. Ausztrália mellett az Egyesült Államokban és az Egyesült Királyságban is végeztek már helyszíni teszteket, például hogy hogyan megy kritikus alkatrészek cseréje. Változatos anyagpalettát használtak hozzá: alumínium 6061-et, alumínium-bronzot, rezet, rozsdamentes acélt.

Az átfogó tréning mellett a rendszerek támogatása és karbantartása is a szerződés része. A harctéri gyakorlatok kiemelt jelentőségűek, mert csak így tudnak meggyőződni, hogy a japán fegyveres erők valóban elsajátították-e a gépek kezelését, vagy sem. Ezekkel a gyakorlásokkal juthatnak el technológiában rejlő potenciál teljes kihasználásáig.

Ukrajna orosz inváziója, a háború elhúzódásával a 3D nyomtatók honvédelmi szerepe felértékelődött, és napról napra tovább értékelődik. Mivel a technológia hordozható, szállítható, helyszínen is használható, sokat segít az országnak a károk mérséklésében, szükség esetén gyors csatatéri javításokban.

Változatos alkalmazásokban, a fronton és a hátországban egyaránt, fegyver- és dróngyártástól az építőiparig és a medicináig dolgoznak printerekkel, szkennerekkel.

Az Egyesült Államok szeptember második felében jelentette be, hogy több nagy, ipari szintű 3D nyomtatót küldött Ukrajnának, és a szállításra valamikor szeptemberben került sor. A hadseregnek csere- és tartalék-alkatrészeket készítenek velük.

Az amerikai védelmi minisztérium illetékese elmondta: ukrán mérnökök képzésen vettek részt, hogy szakszerűen tudják használni az új gépeket. Kiemelte, hogy a helyszínre, például csatatérre telepített gépek gyorsabban elkészítik a szükséges cseredarabokat, mintha hagyományos alkatrészekre és a szokásos beszállítói láncra kellene várakozni.

Nem pontosították, milyen ipari nyomtatókról van szó, azt viszont közölték, hogy kisebb teherautó méretűek. Többféle technikával működnek, de van amelyikkel a binder jetting és a porágyas fúzió is kivitelezhető, akár egyetlen nyomatban printelhetők kerámia- vagy fémtárgyak.

Egyes, különösen nagyméretű gépek közvetlen energia-lerakás technikát használnak, fémalkatrészek kicserélésekor dolgoznak velük.

A csererészek printelése a háborúval vált kritikusan fontossá. A kereslet fellendítette a kreativitást és az ad-hoc megoldásokat is. Az új gépektől folyamatok egységesítését, szabványosítását és finomhangolását várják. „Hivatalos” sémák, tervrajzok segítik benne az ukrán szakembereket.

Az ipari tevékenység széndioxid-lábnyomának növekedésével párhuzamosan az aggodalom is folyamatosan nő. A gyártók egyre többször keresnek környezetbarát alternatívákat, fordulnak zöld megoldásokhoz.

E folyamat eredményeként növekszik az egyébként a reklámozottnál kevésbé zöldebb, de még zöld elektromos járművek iránti kereslet. Mivel működtetétésükhöz nincs szükség gázra, 2023-ban a legtöbb autógyártó portfoliójában szerepel már elektromos járgány. Jelenleg Elon Musk vállalata, a Tesla számít piacvezetőnek.

A 3D nyomtatás közismerten természetkímélő, a hagyományos gyártással összehasonlítva szinte alig generál hulladékot, és jelentősen – nagyságrendekkel – kevesebb üvegházhatású gázt bocsáta légkörbe.

Pontosan a 3D nyomtatással, a technológia speciális felhasználásával, a Tesla ismét rá akar verni vetélytársaira. Homokalapú printelést (binder jetting technikát) alkalmazva, tovább csökkenti elektromos járműveik előállítási költségét.

A technológia elterjedt a gépjármű-iparban. Változatos formáit, változatos célokra használják. FDM-mel készítenek prototípust és végterméket is, mint például a Ford. Viszont a Tesla (eddig egyetlenként) fordult először homokhoz, abból nyomtatnak öntőformákat, majd jön a tényleges termék.

A 3DP-t nem használják az egész gyártási folyamaton keresztül, csak egyes szakaszaiban. A Tesla nem akar vele leváltani már meglévő és működő megoldásokat, hanem kiegészítené azokat, a technológiák egymás mellett és együtt funkcionálnak.

Muskék terveiben hatalmas présöntő formák egyfajta „gigaöntésben” alakítanának ki elülső és hátsó szerkezeteket. A 3D nyomtatás eddig bevált náluk, mert a gyártási költségek csökkentek, a Tesla pedig a riválisok előtt jár. A legújabb innovációtól az előny további növelését várják.

A homokalapú technikával olyan óriási öntőformát készítenek, amellyel az eddigi négyszáz alkatrész és összeszerelésük helyett, szinte egyetlen darabban fröccsönti majd az elektromos jármű teljes aljzatát. A gyártás tizennyolc-huszonnégy hónap alatt kész, és ezzel megint csak rávernek a versenytársakra.

Ha persze mindez így is lesz, mert Musknál soha nem lehet tudni, mi valósul meg, mi marad álom.

2013 és 2020 között éves átlagban 26,3 százalékkal nőtt a szabadalmak száma a nemzetközi 3DP-piacon – derül ki az Európai Szabadalmi Hivatal (EPO) friss jelentéséből. A növekedés nyolcszor nagyobb, mint más technológiai területeken. Ez utóbbi adat magáért beszél: az additív gyártást a folyamatos újítás jellemzi.

Az anyagból egyértelműnek tűnik, hogy a globális szereplők új folyamatok, anyagok és gépek kidolgozására összpontosítanak, az innováció állami kutatóintézetekben és a magánszférát meghatározó cégeknél – a szektor történetében soha nem tapasztalt mértékű növekedést és terjeszkedést előidézve – egyaránt pörög.

2001 óta 50 ezernél több nemzetközi szabadalom-kérvényt nyújtottak be a 3D nyomtatásban. Míg a múltban főként nagy mérnöki vállalatokhoz kapcsolódtak, addig jelenleg, különösen az orvosi/egészségügyi szektorban folyamatosan nő a startupok száma. Az innovációban a szállítás szintén fontos szerepet játszik – állítják az EPO-anyag szerzői.

A 2001 és 2020 közötti nemzetközi szabadalmak közel negyven százaléka az Egyesült Államokhoz köthető, 6,9 százalékkal megelőzve az összesített európaiakat. 13,9 százalékkal Japán a harmadik, és – ha az uniós országokat nem egyben, hanem külön-külön nézzük, akkor – Németország a harmadik, 13,4 százalékkal.

Vállalati szinten, a General Electric, a Raytheon Technologies és a HP nyújtotta be a legtöbb oltalomkérvényt: 1793-at, 1441-et és 1362-t. Mindhárom amerikai székhelyű ipari nagyágyú, de a beszámolóból kiderül az is, hogy a startup-ökoszisztéma is virágzik.

A beadott kérelmek iparági trendmérő barométerként is értelmezhetők, mert a szabadalmaztatási folyamatot gyakran évekkel a termék megjelenése előtt elkezdik. A gyakorlatból a jövő piaci trendjeire következtethetünk, és látjuk: az exponenciális növekedés exponenciális marad. 2016-ban hatmilliárd dollárt, 2022-ben a háromszorosát, 18 milliárdot értek el az iparági bevételek. 2028-ra ötvenmilliárdot prognosztizálnak.

A vizsgált periódusban a kérvények tizenkét százalékát közérdekű kutatóintézmények és a területen vezetőnek számító állami egyetemek (például az MIT, a Carnegie Mellon, a Penn State) jegyezték.

A ChatGPT amellett, hogy gyors és általában pontos választ ad természetes nyelven feltett kérdésekre, kódokat is tud generálni. Ezért érdekes a 3D nyomtatás számára. Az additív gyártás több alkalmazási területén, 3D modellek tervezésére használható.

A tervezőknek meg kell tanulniuk, hogyan generáljanak a mesterségesintelligencia-chatbottal stl-fájlokat, milyen bemeneti infókat, specifikációkat adjanak meg neki. Az MI-modellek sikeres használatának egyik alapfeltétele, hogy minél jobb szöveges utasításokat, promptokat dolgozzunk ki, amelyek alapján előállnak az outputtal.

Minél több pluszinfót közlünk vele, annál jobb lesz az output, azaz meg kell találni az ideális promptot, ami 3D modellek esetében nagyobb kihívás, mint szöveg-szövegnél vagy szöveg-képnél.

A folyamat két technológia, 3D nyomtatás és MI érdekes és ígéretes kombinációja,

A ChatGPT első használati módja az additív gyártásban legelterjedtebb formátum, az stl-fájl létrehozásához szükséges prompt megfogalmazása. A bináris megjelenítéssel szemben az ASCII ember számára is olvasható, megkönnyíti az MI outputjának értelmezését.

Egyből ne várjunk csodát, tesztelgessük mindaddig, amíg folyamatos javítással el nem jutunk a legjobbnak tűnő promptig. Ha túl nagyméretű fájlt generál, a program könnyen leállhat. Ilyenkor elég a folytatásra klikkelni.

A ChatGPT speciális tervezőprogramokhoz, például az OpenSCAD-hoz is használható 3D modellgenerálásra. A programozást az MI végzi, ezért utasíthatjuk, hogy készítsen kódrészeket az OpenSCAD-hoz. Egyelőre még nem tökéletes benne, de folyamatosan fejlődik. Ezt ellensúlyozhatjuk minél jobb promptokkal.

Összességében a ChatGPT – és más MI-modellek is – sokat segíthet, viszont legyünk türelemmel vele.

Az Egyesült Arab Emírségekben, különösen Dubaiban szinte mindig történik valami az additívgyártás-fronton.

Köztudott, hogy a kvázi városállam jelentős mértékben akarja bővíteni vízi szállítási hálózatát, és a bővítést a kimondhatatlanul hosszú nevű koronaherceg, Hamdan bin Mohammed bin Rashid Al Maktoum is maximálisan támogatja. A 2030-ig kidolgozott mestertervben komoly változtatások szerepelnek, egyikük a világ első 3D nyomtatással készülő, a hajó és a csónak között átment elektromos abra járműve.

A terv alapján az évtizedfordulóig ötvenegy százalékkal többen fogják használni a vízi közlekedést, magának a hálózatnak a hosszát pedig 188 százalékkal növelik. A vízi közlekedési állomások száma negyvennyolcról hetvenkilencre fog emelkedni. A személyszállító vonalak száma négyszáz, a szállítóflotta mérete harminckét százalékkal növekszik.   

A trónörökös az Utak és Közlekedés Hatóságnál járva látta a mestertervet, és teljesen egyetért Dubai tengeri szállítás infrastruktúrájának ilyen mértékű növelésével.

Szakértők szerint a számokon túl, a printelt elektromos abra teszi igazán különlegessé a tervet. A járművet az állami és a magánszektor közösen fejleszti, és várhatóan forradalmasítani fogja a vízi szállítást. A húszéves személyszállító hajócska újragyártása, a 3D nyomtatásnak köszönhetően jóval gazdaságosabb, mintha hagyományos gyártótechnológiával dolgoznának.

A gyártási időt kilencven, az előállítási költségeket harminc százalékkal csökkentik. A távirányított monitoring funkcióval rendelkező előrejelző karbantartó rendszer és a szenzorok jóvoltából biztonságosabb lesz a tengeri szállítás. A valós idejű figyeléshez természetesen mesterséges intelligenciát is használnak.

A városvezetés elkötelezettsége egyértelmű, az új megoldással a tengeri szállítás újabb globális szabványát igyekeznek létrehozni.