FREEDEE BLOG

A Johannesburgi Egyetem, a felsőoktatási intézmény Építészet és Tervezés, valamint Tudomány és Innováció kara együttműködésének köszönhetően, elkészült az ország első nyomtatott épületével. A kivitelezéshez a betonnyomtatás-úttörő holland Cybe robotizált technológiáját, Robot Lánctalpasát és cementalapú anyagot használták.

A nyomtatásnak az egyetem doomfonteini kampusza adott otthont, az egyszintes, egyszobás szerkezetet mindössze nyolc óra leforgása alatt printelték ki. A munkálatokat a felsőoktatási intézmény 3DP-szakértői felügyelték, köztük Tshilidzi Marwala rektorhelyettese is.

„Hivatali időm egyik utolsó projektjeinek egyikéről van szó, ezért külön büszke vagyok rá” – nyilatkozta Marwala.

A kivitelezők kiemelték az épületnyomtatás ismert pozitív tulajdonságait: gyorsaságát és költséghatékonyságát.

„A legérdekesebb, hogy nyolc óra alatt, alacsony áron ki lehet nyomtatni kiváló minőségű házat” – magyarázza az egyetem Építőmérnöki és Épített Környezet Iskoláját vezető Jeffrey Mahachi.

Az egyetemen kutató Khulilekani Ntakana hozzáfűzte, hogy a technológia még a fejlődés korai szakaszában jár, a jelenlegi kutatásokkal, fejlesztésekkel nyilvánvalóan jelentős mértékben bővülnek a jövőbeli lehetőségek.

A nyomtatott épület fontos lépés a dél-afrikai építőipar számára. Az ország köztudottan hosszú ideje súlyos lakhatási problémákkal küszköd, amelyen az innovatív technológia sokat segíthet. Gyorsabb és olcsóbb a hagyományos eljárásoknál, és a fejlődő országban pont erre van szükség.

A Felsőoktatás, Tudomány és Technológia Minisztériuma cseppet sem meglepő módon üdvözölte a Johannesburgi Egyetem projektjét, és bízik benne, hogy ez csak a kezdet, mert a 3DP megoldást jelenthet a lakásválságra.

A Facebook, az Instagram és a WhatsApp anyacége, a Meta néhány hónapja jelentette be a nyomtatott lencsékre specializálódott belga-holland Luxexcel felvásárlását. Az akvizícióval az infokommunikációs világ egyik vezető nagyvállalata jelezte: egyre jobban érdekli az additív gyártás, a közeljövőben komoly intelligenslencse-fejlesztések várhatók, valószínűsíthetők.

A Meta és a 3D nyomtatás kapcsolata azonban nem merül ki a Luxexcel felvásárlásában. Mark Zuckerberg ugyanis érdekes képeket tett közzé április harmincadikán az Instagramon, amelyekből kiderült, hogy a technológiával lányainak készít ruhákat.

A ruhanyomtatás, mint szinte minden 3DP-alkalmazás, egyre jövedelmezőbb üzlet. 2022-ben 3,6 milliárd dollár volt, és a Future Market Insights előrejelzése szerint 2029-re megduplázódik, 7,2 milliárd dolláros globális biznisz lesz. A szektorban többek között az olyan kreatív alkotóknak köszönhetően, mint a holland Iris van Herpen, egyértelműen népszerűvé vált a technológia.

A népszerűség-növekedés okai közé tartozik még, hogy 3D nyomtatással nagyobb a tervezői szabadság, olyan darabok is megvalósíthatók, amelyek kivitelezése lehetetlen vagy nagyon nehéz hagyományos módszerekkel. Szintén fontos ok a 3DP környezetbarát jellege, anyagok, mint például PET műanyagok újrahasznosításával a fenntartható fejlődést segíti.

Valószínűleg a Facebook főnökét is megihlette a 3D nyomtatás ruhaipari szárnyalása, legalábbis az Instagram-poszt erre utal. Az egyik ruha háromszög-elemekből áll, zöld, a kislány más (hagyományos) ruhára felvéve viseli. Másik lányán – szintén hagyományos öltözéken – türkizkék darab látható.

Zuckerberg elárulta, hogy Prusa printert és szénszálakkal megerősített PLA-t használt. Imád dolgokat tervezni, és nemrég ruhákat kezdett nyomtatni a lányokkal – írta a posztban, majd bevallotta, hogy meg kellett tanulnia varrni.

A 3D nyomtatás egyre fontosabb szerepet tölt be a műhold-gyártásban.

Az amerikai Sciperio mérnökiroda és a floridai nScrypt kockaműholdakat (CubeSats) printelt az Egyesült Államok űrhaderejének (US Space Force). Az Airbus röppályáján újrakonfigurálható OneSat-jának egyes részeit a 3D Systems dolgozta ki a DMP Factory 500 platformon.

A Markforged a napokban videót tett közzé a LizzieSat műhold folyamatban lévő nyomtatásáról. A munkát a Sidus Space légjármű-ipari vállalattal közösen végzik.

A műholdnak egyrészt a legszigorúbb hitelesítési szabványoknak kell megfelelnie, másrészt maximális tömegét száz kilogrammra korlátozták. Az akkumulátorokon, számítógépeken és a jármű működtetéséhez nélkülözhetetlen más alkatrészeken nem spórolhattak, és ezek már önmagukban komoly tömeget jelentenek. Maradt a maradék, miközben arra is ügyeltek, hogy minél könnyebb a műhold, annál több hasznos terhet szállíthat.

A Sidus Space a Markforged égésgátló és a nyomatok fémszerű masszívságát biztosító, ugyanakkor a hagyományos alternatíváknál könnyebb Onyx FRA anyagával printelt alkatrészeket. A nyomtatott prototípusok egy év Nemzetközi Űrállomás (ISS) után is intaktak maradtak, működnek.

A részben nyomtatott LizzieSat-okba speciális szenzorok és más technológiák integrálhatók. Különféle iparágaknak (légi közlekedés, hajózás, űrkutatás, pénzügy stb.) gyűjthetnek adatokat. A Sidus Space első printelt műholdját még 2023-ban fellövik az űrbe.

A rendszert úgy alakították ki, hogy kormányzati és kereskedelmi igényeknek egyaránt megfeleljen. A platformmal a statikus és alacsony frekvenciájú műholdas képalkotásról és a kapcsolódó térinformatikai megoldásokról a valósidejű térinformatikai „intelligencia” felé történő elmozdulást igyekeznek kamatoztatni.

A nyomtatott alkatrészekkel felgyorsul, hatékonyabb és olcsóbb a gyártás, a tervek rugalmasabban módosíthatók. A printeléshez a Markforged közismerten ultraprecíz és megbízható, tehát űralkalmazásokra ideális gépeit használták. A felek elégedettek az együttműködéssel (a Markforged termékeit a FreeDee forgalmazza Magyarországon).

Szív- és érrendszeri betegségek miatt évente négymillióan halnak meg az Európai Unióban, a szívinfarktus az egyik leggyakoribb halálok. Gyógyszeres terápia, implantáció és a szív „újraszinkronizálása” a jelenlegi gyógymódok. Mivel az emberi szervezet nem rendelkezik elegendő regeneratív képességgel a létfontosságú szervhez, a mostani kezelések mellett, a szívátültetés az egyetlen tényleg gyógyító technológia.

A 3D nyomtatással bővülnek a lehetőségek, mert jobb minőségű, személyre szabható műszerek, eszközök előállítása előtt nyitja meg a kapukat. Az EU-ban mind a medicinában, mind az additív gyártásban nagy a potenciál, a két terület közötti átjáráshoz, az együttműködéshez viszont jobb kereteket kellene kialakítani.

Az uniós Cardiopatch (Szívtapasz) projekt erre a kihívásra próbál működő választ adni. Francia, portugál és spanyol intézmények vesznek részt benne, 3D nyomtatótechnológiákkal igyekeznek előremozdítani a regeneratív szívgyógyászatot. A technológiával könnyebben tanulmányozható az infarktus.

A kutatók a szívszövet sérüléseit gyógyító tapaszt terveztek, majd különféle bioprinting eljárásokat hitelesítettek az eszköz használatához, hogy segítsék az előállítását, szállítását, beültetését.

A nem invazív szív- és érrendszeri eszközök fejlesztése változatlanul komoly kihívás. A bevett eljárások nem garantálják a kockázatok csökkenését. A sejtalapú regeneratív terápiát kínáló Szívtapasz viszont igen – az infarktus miatti károsodást minimális invazív sebészi beavatkozást igénylő őssejt-tapasszal gyógyítanák.

A projektet koordináló Navarra Egyetemi Klinikán in-vivo, rágcsálókon mutatták ki a tapasz pozitív hatását. A klinikán sejttenyésztéshez fejlesztettek 3D eszközt, és a szállításra is találtak megoldást. Folyamatot dolgoztak ki a tapaszban lévő őssejtek gyógyító hatásának növelésére. Maga az implantáció csak minimálisan invazív.

Az őssejt-tapasz tenyésztéséhez és szállításához speciális 3D bioreaktort, a beültetéshez rugalmas eszközt fejlesztettek. A következő hónapokban további teszteket végeznek.

A Sziám Cementcsoport (SCG) Thaiföld és egyben egész Délkelet-Ázsia legnagyobb és legrégebb óta működő cement- és építőanyag vállalata úttörőként vonul be az iparág történetébe, mert ők jegyzik a térség első 3D nyomtatással készült kétszintes épületét (egyszintes részekkel). Az orvosi központ a Bangkoktól északkeletre, az ország középső részén fekvő, hatvanezer lakosú Saraburi városában található.

A központ alapterülete 345 négyzetméter, a munkához – cseppet sem meglepő módon – az épületnyomtatásban élenjáró dán multinacionális COBOD BOD2 printerét használták. A BOD2 egyedülálló kategóriájában, osztrák üzleti irodától afrikai iskolákig, Japánig, a földkerekség számos pontján nyomtattak már vele változatos rendeltetésű épületeket.

A thai piacra az SCG tavaly vezette be a COBOD technológiáját. A dán vállalat elégedett az együttműködéssel.

„Az SCG új mércét állított fel, és a piacnak megmutatja, hogy mi és hogyan hozható létre a rendszerünkkel” – magyarázza Simon Klint Bergh, a COBOD társalapítója.

Az épületet földrengés-biztosra tervezték, és alaposan kiaknázták a technológia mára közismertté vált erényeit: hagyományos eljárásokkal összehasonlítva, gyorsabb volt az építkezés, kevesebb munkaerőt alkalmaztak hozzá, minimalizálták az anyagveszteséget és a kisebb széndioxid-kibocsátással, természetesen a környezeti lábnyomot is.

Az SCG szintén elégedett az eredménnyel. Az építkezés előtt az ország legjobb egyetemeivel közösen tanulmányozták a nyomtatott szerkezetek lehetőségeit, egy- és kétszintes épületek teherbírását. A terveket Thaiföld egyik legismertebb építésze hagyta jóvá.

A munkához SCG nyomtatóhabarcsokat használtak, két erősségben: C75/80 és C 30/35. A vállalat vezetői elmondták, hogy minden tőlük telhetőt megtesznek a fenntarthatóbb és karbon-semlegesebb építőiparért. Innováció és a 3D nyomtatótechnológia az odavezető út – hangsúlyozzák.

A szálhúzásos, extrudáló technika, az FDM/FF az egyik legnépszerűbb 3D nyomtatóeljárás. Népszerűsége a bőséges anyagválasztékkal (is) magyarázható; a felhasználó rengeteg nyomtatószál (filament) közül válogathat. A legtöbb hőre lágyuló műanyag, mint például az ABS, a PLA, a polikarbonát, de mellettük hibridek is beszerezhetők.

Ezekkel a szálakkal más a végeredmény, például eltérhet az áramvezető-képességük, a hővel, szakítással és más külső nyomásokkal szembeni ellenállásuk, másként munkálhatók meg stb. Fejlesztőik többféle anyagból keverik ki őket: kávéból, fából, gyémántporból és egyre gyakrabban újrahasznosított matériákból. A 3Dnatives portál a klasszikus nyomtatószálakat helyettesíthető legizgalmasabb hibrideket vette górcső alá.

A kávéalapú Wound Up újrahasznosított kávézacc és hagyományos PLA keveréke, míg a vancouveri ProtoPasta cég egyedi filamentje elektromosságot vezető PLA és szénrészecskék kompozitja. E tulajdonságai miatt ideális alacsony feszültségű áramkörökben és érintőképernyőkben történő felhasználáshoz.

A homokkő-alapú szálak PLA és porrá alakított kőzet kompozitjai, a kannabisz különféle fajtáiból kinyert kender és PLA keveréke pedig biológiailag nagyon jól bomlik, könnyen komposztálható és újrahasznosítható.

A PLA és vaspor keverék nyomtatószálak mágneses tulajdonságokkal rendelkeznek, a nyomatok ránézésre fémesek, legismertebb gyártója a ProtoPasta. A faalapú filamentek hagyományos PLA és olyan komponensek, mint például a parafa vagy a bambusz hibridjei. A nyomatokon kicsit érződik is a faillat.

A fluoreszkáló szálak, például a ColorFabb termékei PLA/PHA bioműanyagok keverékei sötétben világító zöld színben, de más színekben is beszerezhetők. A biológiailag lebomló anyagok jó része újrahasznosított, a természetben teljesen lebomló hulladékalapból készülnek (PLA-R, Kimya-R Natur stb.). Többek között még cigarettacsikkekből is lehet nyomtatószál vagy printelésre alkalmas labdacs.

Gyémánt nanorészecskék szintén kombinálhatók PLA-vel, de len és PLA hibrideket is állítanak elő, amelyekkel jól megjeleníthetők a barna különféle árnyalatai. Az ESD filamentek rendeltetése az elektrosztatikus kisülésnek kitett elektronikus alkatrészek védelme. Hőre lágyuló műanyag (PLA, ABS, PETG) és a diszperziót módosító szén kombinációi.

A csípő-, térd- és vállbeültetésekkel összességében jelentős mennyiségű fémszög, csavar, lap stb. kerül sebészeti beavatkozásokat követően emberi szervezetekbe. Ezek a fémek, ötvözetek komoly értéket jelentenek, és miután csere vagy más ok miatt eltávolítják őket a testből, korlátozottak az újrahasznosítási lehetőségek.

Az eltávolított implantátumot speciális kemencében dolgozzák fel. Az eljárás során nagymennyiségű energiát használnak el, és a széndioxid-lábnyom is jelentős.

A 3D nyomtatásra használt, fenntartható fém- és ötvözetporokat fejlesztő amerikai 6K Inc. 6K Additive részlege és a sebészeti fémeket újrahasznosító ausztrál SMR (Surgical Metal Recycling Pty Ltd.) a fémalapú ellátási lánc átalakítását, az implantátumok életciklusuk lejárta utáni újfajta feldolgozását célzó együttműködési szerződést kötött.

A 6K gyártásra alkalmas UniMelt mikrohullámú plazmaplatformján feldolgozott anyagokból prémiumkategóriás fémporokat készítenek, megakadályozva, hogy az alapanyagok kárba vesszenek. Az implantátumokat, forgácsot és használt nyomtatóporokat az SMR gyűjti össze, és bocsájtja a 6K rendelkezésére. Kezdetben az USA-ra és részben Európára összpontosítanak.

Az új fémporból változatos nyomatok készíthetők, a végcél meglévő részekből hitelesített új implantátumok fenntartható és körkörös ellátási láncon keresztül, nagymennyiségben történő gyártása.

Például egyre nagyobb a titánalapú térd-, gerinc- és csípőbeültetések iránti kereslet, amellyel bővül az implantátumgyártás, és ezért nagyon nem mindegy, hogyan készülnek az új beültetések.

A partnerek először a titánra (Ti64) összpontosítanak, de kobaltkrómmal is foglalkoznak. Az UniMelttel végzett munka során az oxigén kivonható a titánporból, és így az anyag jobb minőségű lesz. A 6K által kidolgozott speciális eljárással az óhajtott részecskeméret-eloszlás 90 százalékban megvalósítható. Ez komoly előrelépés más plazma- vagy gázporlasztási eljárások 25-30 százalékához képest.

A 6K Additive 2022 áprilisában hozta nyilvánosságra titán- és nikkelporuk a Foresight Management által végzett életciklus-értékelésének eredményeit. A számok bíztatóak: hagyományos eljárásokkal összehasonlítva, a Ti64 előállításánál 74 százalékkal kevesebb energiát használtak, a széndioxid-kibocsátás pedig 78 százalékkal kevesebb.

A 3D nyomtatás a technológia múlt évtizedbeli „berobbanása” óta fontos szerepet játszik a hangszer-készítésben. Például a printelt gitárok olcsóbbak, mint a hagyományos eljárással készültek, és a beszerzésük sem nehéz.

A nyomtatott hangszereket speciális anyagokból dolgozhatják ki, egyedire alakíthatók, az előadó kérése alapján meghatározott hangzásbeli és fizikai tulajdonságokkal rendelkezhetnek, vagy ha otthon nyomtatja ki, saját maga teheti olyanná, amilyenné akarja.

A cseh Josef Prusa cége, a Prusa Research a világhírű Fender Stratocaster által inspirált gitárt tervezett 3D nyomtatásra. A designt eleve a funkcionalitás és az esztétikum egyensúlyát figyelembe véve, azoknak teljesen megfelelve készítették el. A részben 3D printeléssel készült hangszer szemre is tetszetős, és jól is szól.

A Prusacaster név az ihlető forrás előtti tisztelgés, hozzáértők szerint egy kicsit több is annál, mert a Fender Telecaster stílusának és a Fender Jazzmaster esztétikájának kombinációja. A hatszög-formájú gitártest házilag is előállítható, a csomag ára nem éri el a 150 dollárt.

A csomag a gitárfejet és a szükséges elektronikát is tartalmazza, a hangszertest nyomtatásához a Prusa i3 MK3S+ 250x20x210 milliméteres építési területű gépe kell, merev anyagokat, például szénszállal megerősített PLA-t vagy PA11-et ajánlanak hozzá.

Az összeszereléshez instant ragasztó, valamilyen JST-csatlakozó és gitárhangolás kell. Ha kész, a tulajdonos azzal a boldog tudattal játszhat a hangszeren, hogy lényegében az ő munkája.

Más nyomtatott gitárokkal összehasonlítva, a Prusacastert különleges designja és pont az a tény teszi egyedivé, hogy ha van megfelelő gépünk, akkor mi magunk is elkészíthetjük.

A 3D nyomtatótechnológiát évek óta használják az űriparban, a Nemzetközi Űrállomás mellett például a NASA előszeretettel alkalmazza: az Egyesült Államok űrügynöksége tesztelt már printelt rakétamotort, finanszíroz épületprojektet a Holdon, és az additív gyártás Marson történő majdani alkalmazásait is behatóan tanulmányozza.

Kína szintén komolyan foglalkozik a 3DP világűrbeli lehetőségeivel, például tesztelni akarják a holdtalaj nyersanyagként történő felhasználását. Kutatók április végén a koronavírus-járvánnyal elhíresült Wuhan városában gyűltek össze, és megerősítették a szándékot a holdfelszíni anyagok, elsősorban a regolit ilyen jellegű alkalmazására. A 2028-ra tervezett Chang’e 8 misszió keretében folytatnának megvalósíthatósági kísérleteket, amellyel komoly lépést tehetnek az űrkutatásban.

A projekt részeként printert vinnének a Holdra, és a helyszínen nagymennyiségben előforduló, lényegében holdpor regolitot tanulmányoznák. A jövőbeli építkezések elsőszámú anyagát látják benne.

A munkát hatlábú, rovarszerű robot – egy „szuper-kőműves” – végezné (a prototípus kész), a nyomtatott építőkockákat Lego-darabokként rakná össze épületekké. A kutatók elmondták, hogy Földön kívüli emberi lakókörnyezetek kialakítása nemcsak az emberiségnek a világűr megismerésére irányuló törekvéseiben, hanem Kína stratégiai terveiben is fontos. A hatalmas távol-keleti ország mindenképpen űrnagyhatalommá szeretne válni.

A Chang’e holdmissziók ütemezése a következő: a Chang’e 6 két év múlva indul, minták keresése és összegyűjtése a cél. Egy évvel később, a Chang’e 7 feladata többek között újrahasznosítható források és jég keresése árnyékos kráterekben. A 8 rakná le a Nemzetközi Holdi Kutatóállomás alapjait. (A Chang’e 5 szonda által idén gyűjtött felszín-részecskék a képen láthatók.)

Magáról a nyomtatótechnológiáról még nem döntöttek. Egyes kutatók a felszínt megolvasztó, majd építőkockákká szilárdító lézerről beszéltek, a hatlábú robot azokat az építőkockákat rakná össze épületekké. De az is elképzelhető, hogy az ország nagyobb épületnyomtató projektjeit jegyző Winsun eljárását használnák (újrahasznosított építőanyagokkal és nagyméretű printerrel dolgoznak). A cég szerint eljárásukat valamilyen formában a Holdra is alkalmazhatnák, és így lehetővé válna a gyors munka.

A 3D nyomtatás mindenképpen hasznos a Holdon történő építkezéshez: ha a regolit az alap, akkor kevesebb anyagot kell szállítani a Földről, olcsóbb és logisztikailag egyszerűbben kivitelezhető a projekt. Rugalmasabb a tervezés, könnyebb változtatni, szerkezetek a missziók igényeinek megfelelően alakíthatók ki.

A desktop 3D nyomtatás egyik globális főszereplője, az UltiMaker bejelentette, hogy a területet meghatározó két vállalat, az Ultimaker és a MakerBot tavalyi egyesülését követően, megújítja a márkát. Céljuk az additív gyártás elterjedésének felgyorsítása. Komplett asztali ökoszisztémát kínálnak hozzá: gépekkel, szoftverekkel, anyagokkal.

Az új identitás a cég stratégiai elképzeléseit, a desktop megoldások terjesztésében, új termékek bevezetésében játszott vezető szerepét tükrözi vissza.

Az UltiMaker a gyártás és a termékfejlesztés jövőjének formálását tartja küldetésének. Ennek szellemében ügyfeleiknek világszerte kiváló minőségű technológiákat és szolgáltatásokat kínálnak.

Az új brand természetesen a két cég „örökségét”, erősségeit kapcsolja egybe. Az ipari szektorokon átívelő, határok nélküli innovációt megalapozó 3DP ökoszisztémájuk továbbfejlesztéséről biztosítják a meglévő és a leendő ügyfeleket.

Az S és Method printerek a gyártást, a termékfejlesztést és a professzionális alkalmazásokat fogják támogatni. A világ legnépszerűbb gépei közé tartozó S széria darabjai változatlanul a rugalmasságot és különböző felhasználásokat garantáló sokféle anyaggal működnek. A Method sorozattal speciális gyártóalkalmazásokra összpontosítanak, a célok elérésében a remek minőségű termoplasztikus műanyagok és a kivételes méretpontosság sokat segít.

A MakerBot folytatja oktatási tevékenységét, a Sketch sorozattal a K-12 tanulást célozzák meg. A tavaly bevezetett Sketch Large átfogó ökoszisztémája tanárnak és diáknak egyaránt előnyös. Az új márkát úgy alakították ki, hogy az ügyfelek könnyen megtalálják az igényeiknek leginkább megfelelő termékeket és alkalmazásokat. Nadav Goshen vezérigazgató elmondta, hogy az utóbbi hónapokban rengeteget gondolkoztak a márka jövőjén, izgalmas lehetőségeiken, az ügyfelek viszont változatlanul a döntések középpontjában maradnak. A hardver- és szoftvertermékeket a következő egy-másfél évben brandelik újjá.

A korábbi Ultimaker és MakerBot termékeit a FreeDee forgalmazza Magyarországon, és természetesen marad is az UltiMaker forgalmazója.