FREEDEE BLOG

Lezárulhat egy (romantikus) korszak a 3D nyomtatás történetében. A 2007-ben, Hollandiában alapított, New York székhelyű Shapeways, a legendás 3DP piactér és szolgáltató ugyanis csődöt jelentett be.

Az egyik első online B2C és B2B 3DP szolgáltatóként kezdték még Eindhovenben. Üzleti modelljük sokak számára tűnt vonzónak, komoly CapEx befektetésekkel gyarapodtak, eleinte a terület nagyágyúitól (EOS, 3D Systems, Stratasys), később másoktól (Relay, Rosler, AM Flow) is jött a támogatás. 

2012-ben, Queensben nyitottak ötven gépből álló „3D nyomtatás-gyárat”, csillaguk gyorsan emelkedett, jelenlétüket megszilárdították az Egyesült Államokban, változatos nyomtatótechnológiákat alkalmaztak, a 2010-es évek közepén és második felében voltak a zeniten. 2018-ban a Stratasys-szel kötöttek együttműködést, 2021-ig húszmilliónál több tárgyat printeltek, értékesítettek.

2021-ben egy speciális célú felvásárlói társasággal (SPAC), a Galileo Acquisition-nel szerződve, az utóbbi felvásárolta őket, hogy Shapeways Holdings néven tőzsdére kerüljenek. Az volt a céljuk, hogy a gyártást masszív szoftverplatform közvetítésével bővítsék, az eredmények azonban nem igazolták a 2021-es elvárásokat.

2022-ben ugyan stabilak voltak még a bevételek, a részvények viszont zuhantak, és ez nem felelt meg a Wall Street befektetőinek. Az utóbbi pár negyedévben a vállalat feltűnően hallgatott a pénzügyi eredményekről, így a július eleji bejelentés különösebben senkit sem lepett meg.

Egy hasonló cég, a Sculpteo nagyon más utat járt be. A BASF 2019-ben felvásárolta őket, lehetővé téve a nagy befektetői nyomás nélküli működést, folyamatos bővülést. Ma egyedi középvállalkozásként funkcionálnak, immáron a nemrég alakult Forward AM Technologies-ba integrálódva.

Hasonló történhet a Shapeways-zel is. A vezetők keresik a további működés opcióit, bizakodnak az újraindulásban, tanulmányozzák az üzleti lehetőségeket. Legvalószínűbb, hogy valamelyik nagyobb csoportba integrálódnak, felvásárolják őket.

A vállalat története elgondolkoztató. Alighanem nagyon megelőzték korukat, és túl öles léptekkel haladtak. Ezt látszik alátámasztani, hogy sok kisebb léptékben gondolkodó, lépésről lépésre építkező 3DP cég prosperál, növekedése fenntartható. Merész álmodók nélkül viszont nem létezne additív gyártószektor.

Legyen szó közönséges járgányokról, luxuskategóriás csodákról vagy a jövő csúcsmodelljeiről, autóipar és 3D nyomtatás „kéz a kézben” jár. A legnagyobb és leginnovatívabb gyártók, egyaránt és mind nagyobb mértékben élnek a technológia adta, folyamatosan bővülő lehetőségekkel.

Legutóbb a Bugatti mutatta be következőgenerációs hiperautóját, a Torbillont. A modellhez nem meglepő módon mindenféle csúcstechnológiát felhasználtak. Kapacitása óriási, aerodinamikája nagyon fejlett, és persze a luxuskategóriában is egyedülálló.

Motorja 1800 lóerős, alváza és rúgózása teljesen új. Ezeket a részeket 3D nyomtatással készítették az amerikai Divergent szoftver- és hardvermegoldásával. A mesterséges intelligenciát is alkalmazó Divergent Adaptive Production System lehetővé teszi a terv újragondolását, könnyebb és jobb teljesítményű szerkezetek tervezését és kivitelezését. Az additív gyártásnak köszönhetően, a Bugatti jelentősen csökkentette a jármű tömegét.

Az alváz ugyanis alumíniumos több lengőkaros felfüggesztést kapott, amellyel a korábbi acélos megoldással összehasonlítva, negyvenöt százalékkal csökkent a felfüggesztés tömege. 

A Tourbillon 4,67 méter hosszú, hibrid rendszerének köszönhetően huszonöt másodperc alatt eléri az óránkénti négyszáz kilométeres sebességet. Három elektromos motorral kiegészülő, tizenhat hengeres motor hajtja. Az elektromos motorokból kettő az elülső, egy a hátsótengelyen található.

A Bugatti több szempontra koncentrált: páratlan teljesítményre, kényelemre és a rá jellemző stílus megtartására. Az előzmények nélküli masszív kapacitást úgy sikerült megvalósítani, hogy a kényelem és a stílus sem bánja.

A belső kiegészítőket svájci óragyártó készítette, a hatszáz darabból álló műszerfal drágaköveket, például rubint és zafírt tartalmaz. A csak a vezető utasítására megjelenő kijelző bőrbevonatú.

A Tourbillon ezeken kívül is több printelt szerkezeti elemet és újratervezett anyagokat, például az elülső légcsatornák szén-kompozitjait tartalmazza. Mindezek együtt jelentősen hozzájárulnak a tömeg csökkenéséhez és a nagyobb teljesítményhez.

A 3DP szolgáltató és szoftverfejlesztő belga Materialise évtizedek óta a technológia főszereplői és legnagyobb újítói közé tartozik. Nemrég mutatták be az adatkezeléssel és munka-előkészítéssel foglalkozó zászlőshjó szoftver, a Magics legújabb változatát, jelentettek be új, és emeltek ki meglévő együttműködéseket.

Az additív gyártás új alkalmazások és a sorozatgyártás felé tartó fejlődésével, a cég ennek megfelelően igyekszik kínálatát bővíteni, az ügyfelek és felhasználók igényeinek legjobban eleget tevő együttműködéseket kialakítani. A minőség és a munkafolyamat hatékonyságát érintő kihívások megoldásával kívánják elérni és támogatni a szektor előrelépését – hangsúlyozza Bryan Crutchfield, a Materialise North America alelnöke.

A szoftver legújabb változatában bevezetett rácsmodul a fájlfeldolgozás, a gyorsaság és a pontosság növelésével járul hozzá komplex tervek kisebb adatkészletekkel történő létrehozásához. 

Egy másik modul optimalizálja a részek elhelyezését az építőplatformon, csökkenti az anyaghasználatot, testreszabott csomagolással növeli a nyomatok védelmét. A felhasználói felületet ügyfelek visszajelzései alapján frissítették, hosszabb használatnál kellemesebb a felhasználói élmény.

A Magics korábbi változatát az Ansys szimulációs szoftverrel integrálták fémek hatékonyabb lézeres porágy-fúziós (LBPF) printeléséhez. A felhasználó így könnyebben azonosítja a terv gyenge pontjait, a problémákat nyomtatás előtt meg tudja oldani. Az integrációval javul az építési folyamat, minimalizálódik a selejtmennyiség, idő- és anyagtakarékosabb a printelési folyamat.

A lézeres porágy-fúzióra kitalált, a Magics platformba integrálható új e-Stage for Metal+ szoftver fizikaalapú modellezéssel segíti segédszerkezetek generálását, összességében pedig az additív gyártást áramvonalasítja, csökkenti a költségeket, és a munka komplexitását.

A cég bejelentette a tervezéstől a gyártásig húzódó folyamatokra vonatkozó együttműködését az nToppal, így még komplexebb darabok nyomtatása várható, és a tervfájlok is könnyebben cserélgethetők, a fájlméretek minimalizálhatók, tehát nagyobb tervek könnyebben előkészíthetők, eredményesebb a szeletelés, egészen bonyolult elképzelések is megvalósíthatók.

Az EOS-szal való együttműködés jelentőségét szintén kiemelték.

Az egyre melegebb nyarakkal, hevesebb viharokkal, a hideg égöv feletti/alatti térségek felmelegedésével, a klímaváltozás évek óta már nem csak a ködös jövő, hanem megtapasztalt jelenvalóság. A fenntarthatóság kulcsfontosságúvá, a fenntartható technológia hívószóvá vált.

Az állami tulajdonú Svéd Kutatóintézetek (RISE) a köz-, az ipari és az oktatási szférában tevékeny partnereivel közösen dolgozik innovatív projekteken. Ezek egyikében a vizet igyekeznek öntözési célra újrahasznosítani, és természetesen a mesterséges intelligencia (MI) környezetkímélő használatával szintén sokat foglalkoznak.

Az additív gyártáshoz kapcsolódó területeken is aktívak. Egyik ilyen kezdeményezésük az E3D projekt célja a nyomtatásra használt beton fenntarthatóságának növelése. Épületek homlokzatába integrálva igyekeznek környezetbarátabbá tenni a szektort, növelni az energiahatékonyságot.

Ezt többféleképpen igyekeznek megvalósítani, például 3D nyomtatással és ökológia-fókuszú tervezéssel csökkentik a felhasznált anyagmennyiséget és a munkaidőt. A technológiával túllépnek a hagyományos homlokzatok korlátain, az építőipar forrásait hatékonyabban aknázzák ki.

Az építőipar közismerten egyike a legnagyobb környezeti lábnyomot hagyó szektoroknak. Évek óta világszerte próbálnak megoldást találni a problémára, és szinte majdnem mindenhol a 3D nyomtatáshoz jutnak el, benne látják a hagyományos technikák legzöldebb alternatíváját.

A svéd projektben robotizált additív gyártással állítják elő a „passzív homlokzati elemeket.” A 3DP személyre szabhatóságát, egyedi és komplex formák kialakításának lehetőségeit, a nedvesség káros hatásainak a technológia általi kezelhetőségét szintén kiemelik.

Az épületek energiafelhasználását minimalizáló passzív tervezés egyre jobban terjed a szektorban. Az alacsonyabb számlák mellett a kényelmet is igyekeznek növelni vele. Ezt tervezési és egyéb elemekkel érik el: megfelelő tájolással, fényvédőkkel, szigetelőanyagokkal stb. Például a passzív elemeket aktív homlokzati megoldásokkal hozzák közös nevezőre, megváltoztatva a homlokzat épület energiahatékonyságában játszott szerepét.  

A fogászat ma már elképzelhetetlen 3D nyomtatás nélkül. A medicina speciálisnak tekinthető területét megváltoztatta a technológia, szakmabeliek a modellezéstől kezdve a printekig, nagyon pozitívan beszélnek az additív gyártásról.

A 3DP-t szoftver és hardverszinten egyaránt kedvelik. Jó hír számukra, hogy a Hongkong melletti Senzsen-székhelyű CBD-Tech piacra dobta a kifejezetten fogászati célokra fejlesztett CHITUBOX Dental szeletelő-szoftvert.

A szoftvert a munkafolyamatok javítására, a fogászati modellekkel, sínekkel, koronákkal, hidakkal stb. dolgozó szakemberek teljesítményének, tevékenységük hatékonyságának növelésére találták ki. A CHITUBOX sorozatot nem véletlenül használják már több mint 1,8 millióan.

Az új programmal a fogászati szeletelők problémáit igyekeznek megoldani. Áramvonalasított munkafolyamatokkal gyorsabb a gyártás, jobbak az eredmények, megújul a fogászat.

A szoftver egyik leghasznosabb funkciója az egykattintásos szeletelés, amellyel a teljes előkészítő munkafolyamat egyetlen klikkel befejezhető: irány-beállítás, üregesedés, kitöltés, fúrás, elrendezés stb. A funkcióval jelentősen csökken a gyártási idő. Egy koronáé 5,73 másodperc, sebészeti útmutatóé 7,13, tizenhat fogászati modellé 44,25.

A hatékonyságot az automatizálási funkciók tovább növelik, miközben a szoftverrel új felhasználók is hamarabb boldogulnak. Személyre szabott algoritmusokkal dolgozva, a CHITUBOX Dental elkerüli felesleges tartószerkezetek kialakítását üreges területeken, mint ahogy a nyomtatási hibák is megelőzhetők.

Modellenként átlagosan 5,1 gramm anyag spórolható meg vele. Gondoljunk bele, mekkora megtakarítás ez napi kétezer modellt legyártó fogászati laboroknak. Számszerűsítve: akár tíz kilót is, amellyel szignifikánsan csökkennek a gyártási költségek.

A 3D nyomtatás a sportban is terjed, az autóversenyzéstől a kerékpározásig, egyre gyakoribbak az alkalmazások. Legutóbb a júniusi golf US Opent megnyerő Bryson DeChambeau árulta el, hogy sikerét részben a felszerelésének, különösen printelt, egyedi ütőinek köszönheti.

A kaliforniai születésű, fizikus múltú sportoló elsőként használt nyomtatott ütőket versenyeken. A sportszert az Avoda Golf készítette. A hagyományos vaskialakítással összehasonlítva, egyedi és szokatlan megoldást alkalmaztak: kidudorodást és orsóféle formát a vaslapon.

Ezekkel a görbületekkel gyakrabban találkozunk az erdőben, a fákon, mint a sportban. Most viszont már a golfban is, és szaktekintélyek véleménye alapján a kreatív változtatás komoly újítást jelent. 

Az egyedi golfütők használatát az Egyesült Államok Golfszövetsége a 2024-es Masters előtt engedélyezte. Értékük kb. tízezer dollár, jelenleg az egyetlen vas, amit így készítettek.

A 3D nyomtatás kritikus tényező volt a sportoló elképzeléseinek valóra váltásában. Lehetővé tette a gyors prototípuskészítést, a tervezési és módosítási szabadságot, és csak a gondos előkészületekkel valósulhatott meg az egyedire kialakított vasrész közvetlen nyomtatása.

A Cobra nemrég mutatta be a fémnyomtatással kivitelezett exkluzív LIMIT3D-sorozatot, amelyből mindössze ötszáz készletet lehetett beszerezni, gyorsan el is keltek. A gyártáshoz 316-os rozsdamentes acélt és fejlett nTop topológia-optimalizáló szoftvert használtak, hogy a rácsszerkezet súlykímélő legyen: a kialakítás tette lehetővé az ütőfej-súly harminchárom százalékos áthelyezését, ami több mutatóban is kiemelkedő előrelépésnek tekinthető.

A nyomatok a sportág jövőjét megváltoztató új trenddé állhatnak össze, bár DeChambeau szerint a 3D nyomtatás ezzel még nem válik mainstreammé a golfban. Egyelőre, mert a területen jelenleg a technológiát nem használják tömeges gyártásra, de előbb-utóbb meg fog történni. Gondoljunk bele: más módszerekkel csak a prototípust készítik hat hónapig, 3DP-vel viszont akár órák alatt meglesz az ütő.

A 3D nyomtatás mellett a 3D szkennelés a legismertebb 3D technológia. Lézerek és kamerák használatával, a szkennerek nagyon pontos 3D modellekké alakítható, részletes adatokat gyűjtenek objektumokról. Az adatok változatos alkalmazásokban hasznosíthatók.

A folyamat során a gép nem kerül fizikai kapcsolatba a szkennelés tárgyát képező objektummal, tehát az eljárás nem okoz kárt benne. A technológiák változatosak, az objektumot többféle helyzetből és szögből igyekeznek rögzíteni, hogy aztán CAD-dal (számítógéppel támogatott tervezéssel) 2D rajzokká vagy 3D modellekké alakítsuk át őket.

A 3DNatives szakportál összegyűjtötte a tíz legfőbb okot, hogy miért kulcsfontosságú a 3D szkennelés a 3D nyomtatásban.

Ezek a következők:

Minden felhasználó számára készülnek változatok: a követelmények függvényében, 3D szkennerek nemcsak különféle technológiákkal, hanem desktop és kézi verzióban, nagyméretű objektumokhoz, és okostelefonos appként, a hobbitól a professzionális szintig, bárkinek elérhetők.

Pontosság: szkenneléssel mélyebb, akkurátusabb adatok gyűjthetők, mint szöveges leírásokkal, szkeccsekkel. Mivel az objektumok többféle nézőpontból örökítődnek meg, az apró részletek sem kerülik el a gép figyelmét.

Hatékonyság: a mérőeszközök vagy kézieszközök koordinálását hagyományos méréssel ellentétben, a 3D szkennelés élvezetesebb és kevésbé időigényes, felgyorsítja a gyártófolyamatot.

Költséghatékonyság: kevesebb az iteráció, tehát kevesebb idő és munka, összességében kevesebb pénzkiadás kell hozzá, miközben sokkal pontosabb minden más mérőeljárásnál.

Biztonság: mivel a szkenner nem kerül fizikai kapcsolatba az objektummal, kárt sem okozunk benne.

Minőségkontroll: 3D szkenneléssel több szituációban, prototípuskészítés és gyártás közben is ellenőrizhetjük a minőséget, felderíthetjük a hibákat, könnyebb a javítás.

Digitális modellek: a technológia felbecsülhetetlen értékű archiváláshoz, dokumentációhoz. Az adatok például múzeumok és művészeti intézmények számára nélkülözhetetlenek, hogy mondjuk, digitális ikreket hozzanak létre belőlük.

Személyre szabhatóság: a 3D szkennelt adatok egyediek, személyesek, például az orvosi és a fogorvosi munkában könnyebb a beteg igényeinek megfelelő implantátumokat, gyógymódokat kitalálni ezen információk alapján.

Javítja a terv kidolgozását és a termékfejlesztést: felgyorsítja az ötletelést, csökkenti a prototípus-tervezés ciklusát, kevesebb prototípust kell legyártani, minimalizálódik vagy zéró a hulladék. Termékfejlesztésnél kevesebb a költséges hiba, a termékek hamarabb kerülnek piacra. 3D nyomtatással integrálva, mindezek tovább optimalizálhatók.

Kompatibilis más technológiákkal: lényegében észrevétlenül hozható közös nevezőre például a CAD-dal, kiterjesztett és virtuális valósággal (AR, VR), gyártási folyamatokkal stb.

Magyarországon a FreeDee Printing Solutions kínál egyedi 3D szkennerválasztékot.

Az Artemis űrprogram keretében az Európai Űrügynökség, az ESA tudósai különleges kilövőállomásokat és menedékhelyeket terveznek a Holdra. Azt tesztelve, hogy űranyagokból létrehozhatók-e szerkezetek, meteorporból készítettek Lego-építőkockákhoz hasonló nyomatokat. Kíváncsiak voltak, építőelemként használhatók-e kisléptékben.

Az ESA és a NASA változatos 3D nyomtatótechnológiákkal igyekszik kihasználni a Holdon vagy a Marson talált anyagokban rejlő potenciált. A múltban főként sztereolitográfiával dolgoztak, téglát viszont még soha nem printeltek.

Porból és polimerekből előállított tégla önmagában még nem nagy bravúr, a rajta végzett tesztek viszont sokat elárulnak arról, hogy mennyire stabilak és tartósak az égitestek szélsőséges időjárási körülmények között.

Az ESA Űrtéglák (ESA Space Bricks) – összesen tizenöt – a világon több helyen megtekinthetők: Ausztrália, Egyesült Államok, Egyesült Királyság, Franciaország, Németország, Spanyolország. Természetesen Dániában, a billundi Lego Házban is. A jövő építészeit hivatottak inspirálni, és szemléltetik, hogy a téglaépítés segíthet megoldani a világ problémáit.

Az ESA a Lego System-in-Play rendszerét használja az űrutazás továbbfejlesztésére, míg az Alfa-generációs gyerekek nyolcvanhét százalékát érdeklik az új felfedezések, távoli bolygók, csillagok, galaxisok. A Legoval a csillagos ég a határ, és elég egyértelműen űrbéli épületek kidolgozására is ösztönzi a gyerekeket.

A valódi menedékhelyeket persze a Holdon húzzák majd fel, de először meg kellett győződni, hogy egyáltalán lehetséges-e űranyagokból, például regolitból, amelyből csak nagyon kicsi minta áll rendelkezésre a Földön.

A kutatók ezért fordultak a meteorokhoz, porrá törték azokat, és felhasználták a Lego-kockákhoz hasonló téglák előállításához. Az általuk használt meteor 4,5 milliárd éves; 2000-ben, Északnyugat-Afrikában találtak rá, belőle készültek az ESA Űrtéglák.

Az eddigi eredményekkel elégedettek.

Az Artec 3D a professzionális 3D szkennelés hardver- és szoftverszinten, kézi és hordozható szkennerek tekintetében egyaránt világvezető vállalata. A luxemburgi székhelyű cég 2007 óta jár élen innovatív technológiák fejlesztésében.

Legújabban hosszútávú és gyümölcsözőnek ígérkező szerződést kötöttek az optika és optoelektronika piacvezető cégével, a legendás német ZEISS-szel. Együttműködésük eredményeként a 3D adatrögzítéssel foglalkozó két vállalat új metrológiai eszközöket kínál majd a „leghaladóbb” 3D-szkennelés felhasználóknak.

Közös átvizsgálási módszerükkel, mérnökök a mostaniaknál is bonyolultabb, komplexebb feladatokat lesznek képesek elvégezni változatos ipari szektorokban: az autó- és a légjármű-iparágakban, a gyártásban stb.

A ZEISS és az Artec Studio szoftverek párosításával az eltérések, hibák gyorsabban kijavíthatók, folyamatok jobban automatizálhatók, növelhető a termelékenység, új ellenőrzési szabványok dolgozhatók ki, tehát számos aspektusában javítanak termékek előállításán.

Mindkét fél elégedett.

Art Yukhin, az Artec 3D elnök-vezérigazgatója elmondta, hogy így „haladó” felhasználók még több opcióval fognak rendelkezni összetett feladatok kivitelezéséhez. Izgalommal várják, mi mindent fog számukra hozni a közös jövő.

A ZEISS vezetősége minden ipari területen komoly hasznosulási potenciált lát piacvezető szakértelmükben és metrológiai megoldásaikban. Az Artec-kel együttműködve nőnek a lehetőségeik.  

A partnerség a ZEISS Inspect Optical 3D-re és a ZEISS Reverse Engineeringre (visszafejtés) összpontosít. A két szoftver ideális a 3D szkennelésről a CAD-ra (számítógéppel támogatott tervezésre) történő gyors váltáshoz. Emellett garantálják, hogy a termék megfeleljen az előírásoknak, szabványoknak.

Közvetlenül elérhető az Artec 3D-nél, a Zeisstől pedig az Airfoil és a Total Connect appokkal alakíthatók egyedire.

Az Artec 3D szkennereket a FreeDee Printing Solutions forgalmazza Magyarországon.

Az Egyesült Királyság új kiviteli szabályozást vezetett be feljövőben lévő – emergens – technológiákra, köztük 3D fémnyomtatókra, félvezetőkre, kvantumszámítógépekre és kriogén hűtőrendszerekre. Az új intézkedéssel csökkentik a katonai és kettős (katonai és polgári) felhasználású technológiák exportját.

Az additív gyártásban a korlátozás a lézert, elektronsugarat vagy elektromos ívet használó megoldásokra vonatkozik. Az ezeknek a technológiáknak a fejlesztéséhez és gyártásához szükséges szoftverek exportja szintén korlátozott. Mostantól külön engedélyre lesz szükség a specifikált technológiák exportjához.

A változás globális trendeket tükröz, az Egyesült Királyság is növelni igyekszik az export feletti kontrollt, illetve korlátozni kívánja a nemzetbiztonsági és gazdasági szempontból fontosnak minősített technológiák kiszállítását az országból.

Más szempontból, az új szabályozással erősebbé akarják tenni a 3D nyomtatás hazai ellátási láncát, igyekeznek minimalizálni a globális beszállítói lánc a bizonytalan geopolitikai helyzet miatti fennakadásai okozta kieséseket.

A korlátozások egybevágnak más országok, államszövetségek, például az USA (amerikai-kínai „chipháború”) és az EU hasonló szabályozásával. Franciaország, Hollandia és Spanyolország szintén nemrég vezetett be fejlett technológiáikra vonatkozó exportkorlátozásokat.

Ez az első alkalom, hogy az Egyesült Királyság kormánya nemzetbiztonsági okokra hivatkozva védőintézkedéseket vezetett be fejlett technológiák exportjára. Az USA-ban először 2018-ban szigorították az additívgyártás-megoldások exportját. A szabályozást több vállalat megsértette, ők főként Kínával üzleteltek, és amennyiben ez bebizonyosodott, exportengedélyük száznyolcvan napos felfüggesztése és pénzbírság volt a büntetés.