FREEDEE BLOG

A montreali Concordia Egyetem kutatói közvetlen hangnyomtatási (DSP) technikát fejlesztettek. Lényege, hogy ultrahang-hullámokkal komplex és precíz tárgyak készíthetők. A hullámok hatására úgynevezett szonokémiai reakciók alakulnak ki üregekben, és így a jelenlegi eljárásokkal megvalósíthatatlan – előre megtervezett – bonyolult geometriák dolgozhatók ki.

Az ultrahang-frekvenciákat már használják, de elsősorban destruktív folyamatokhoz. A kutatók elmondták, hogy kreatív célra akarták alkalmazni őket.

Mikrorészecskék ultrahanggal történő módosítása nem új, a 3D nyomtatásban bizonyítottan hasznos. Brit egyetemek bionyomtatáshoz, mások a printelést követő utófeldolgozáshoz alkalmazzák.

A Concordia technikája folyékony polimeroldatban lévő apró buborékok belsejének nyomásingadozása által kiváltott vegyi reakciókon alapul. A reakciók létrehozásához speciális ultrahanghullámokat használtak, hogy a dimetil-polisziloxán (PMS) folyékony műgyantát szilárd vagy félszilárd formákká alakítsák.

A csapat jelátalakító segítségével az anyag héján áthaladó, a gyantát megszilárdító ultrahangos mezőt generált. A hullámok (csak pikoszekundumokban mérhető) nagyon rövid és intenzív reakciókat váltanak ki a mikro-mérettartományú buborékokban, Az üregekben a hőmérséklet eléri a 15 ezer kelvint, és a nyomás is drasztikusan nő. A reakciók célzottak, nincs hatásuk a környező anyagokra.

Az óhajtott forma megvalósításához a jelátalakító előre meghatározott útvonalon mozog, és a folyadékot pixelről pixelre szilárdítja meg. A tárgy mikroszerkezete az ultrahanghullám-frekvencia időtartamának és a használt anyag viszkozitásának beállításával szabályozható.

A kutatók szerint technológiájuk komoly hatással lesz a 3D nyomtatásra, sok mindent meg fog változtatni. Erre utal az is, hogy eddig kivitelezhetetlen geometriákat valósítottak meg.

Az új technológiából elsősorban a nagyon specifikus és kényes eszközöket használó iparágak, például a medicina vagy a légjármű-ipar profitálhatnak.  

Manapság nagyon sokféle világversenyt rendeznek, így cseppet sem meglepő, hogy létezik Tiramisu Világkupa (TWC, Tiramisu World Cup) is. Az viszont már igen, hogy a földkerekség legjobb tiramisja printelhető, 3D nyomtatással újraalkotható.

A nyomtatásra az észak-olasz Treviso városában, a spanyol Natural Machines Foodini 3D ételnyomtatójával került sor. Az Európai Unió által támogatott projektet a vállalat tavaly mutatta be a gasztronómiai verseny szervezőinek.

Egyre több hír jelenik meg a 3D ételnyomtatásról, de még mindig kuriózumnak számít, és távol van a mainstreammé válástól. Ennek ellenére sokasodnak a megoldások, a piacon is megjelennek printelt kaják, egyes éttermekben pedig – kiegészítőként – a konyhában is használnak nyomtatókat.

Az ételnyomtatás viszont még nem elfogadott, sokan viszonyulnak szkeptikusan hozzá. Leggyakrabban printelt vegán kaják kerülnek a hírfolyamokba, de csokit és más édességeket is nyomtattak már.

Ezúttal a technológia segítségével alkották újra a népszerű desszertet, és kiderült: a világ legjobb tiramisuja is nyomtatható. Ez a változat Stefano Serafini olasz cukrász munkája. Több kísérletet végzett, változatos recepteket teszteltek. Az alapötlet a Foodini használata volt.

Rétegről rétegre haladva, különféle keverékek és karakteres textúrákat hoztak létre mindaddig, amíg a tiramisu el nem készült.

„A tiramisu versenykörnyezetben és az olasz gasztronómián belüli promótálása és a díjnyertes sütemény 3D nyomtatással történő további népszerűsítése volt a főcél” – nyilatkozta a nyomtatóját miniatűr kajagyárként definiáló Emilio Sepulveda, a Natural Machines társalapító-vezérigazgatója.

A cukrász saját krémjét használta az eredeti recept újraalkotásához. A gép ugyanazokkal az összetevőkkel dolgozott, és a sütemény formája is ugyanolyan lett.

„A 3D nyomtatás lehetővé teszi, hogy a világ bármely pontján az eredeti recepthez hasonlót hozzunk létre” – jelentette ki Francesco Redi, a TWC alapítója.

A Sintratec szelektív lézeres szinterezéssel (SLS) működő asztali 3D nyomtatók fejlesztésére, gyártására és forgalmazására specializálódott svájci cég. 2014-ben, egy sikeres közösségi finanszírozás (crowdfunding) projekt után dolgozták ki az első rendszerüket.

A pénz egy hónap leforgása alatt összejött rá, és még ugyanabban az évben, a nemrég alapított cég technológia kategóriában első lett a SwissUpStart startup-versenyen.

Azóta folyamatos a növekedés, például a Sintratec építette Svájc első és egyetlen ipari SLS-rendszereit. Gépeiket a világon szinte mindenhol árusítják, legutóbb a Melbourne-höz közeli székhelyű Project 3D-vel való partnerség eredményeként Ausztráliával és Óceániával bővült a terjesztési hálózat.

A Project 3D csapata végigvezeti az ügyfeleket a 3D nyomtatás teljes skáláján. A 3D-s terméktervezéstől a 3D szkennelésig, a például régi alkatrészek printelésében meghatározó szerepet játszó visszafejtésig (reverse engineering) szinte minden témakörben segédkeznek.

Évek óta változatos technológiai területeken kínálnak megoldásokat, rendszereket. Portfoliójuk most a Sintratec szelektív lézeres szinterező rendszereivel bővült.

A partnerséggel tovább bővült a svájci vállalat globális értékesítőhálózata. Az ausztrál partner jóvoltából most már a távoli Óceániában is érintettek, termékeiket ott is árulják.

Június 7. és 10. között például a 3D a Sydneyben megrendezésre kerülő Ausztrál Gyártóhéten mutatja be a Sintratec cuccait.

Természetesen az ausztrál partner szintén elégedett. Chris Fitzgerald vezérigazgató külön kiemelte, hogy mennyire egyszerű használni ezeket a rendszereket, és milyen jó minőségűek a nyomatok.

Május 31-én nyílt meg a Svéd Additív Gyártás Alkalmazási Központ Kutatóintézete.

A francia AddUp nemrég írt alá együttműködési szerződést az ipari 3D nyomtatás országon belüli gyorsabb elterjedésén munkálkodó központtal. A megnyitón „A szakadék elhárítása az additív gyártás tömeges méretű ipari bevezetéséért” címmel tartottak előadást a vállalat szakértői.

Az AddUp az elterjedési folyamat összes lépésére összpontosítva, javasol ipari szintű gépeket (köztük a sajátjait is) és minőségbiztosító szoftvereket. Az együttműködéssel a svéd ipar kihasználhatja a francia vállalat fémnyomtatás-tapasztalatát és szerteágazó szakértelmét.

A központtal több ipari és akadémiai partner dolgozik együtt. Az ellátási lánc valamennyi szintjén támogatják az érintett cégeket, legyen szó új üzleti modellek kidolgozásáról, terméktervezésről és valódi gyártókörnyezetben történő tesztelésről, vagy egyszerűen csak a technológia előnyeinek hasznosításában szeretnék segíteni őket.

A központ platformot hoz létre, hogy az ipari partnerek együtt dolgozhassanak oktatási és kutatóintézményekkel. Ezzel is ösztönöznék az additív gyártás gyors térhódítását az országban. Az elterjedés paradigmaváltással jár, és Svédország szeretné megerősíteni pozícióit a gyorsan növekvő piacon. A beruházások növelése elengedhetetlen hozzá – ezt szolgálja a központ, ahol az ipari szereplők hozzáférhetnek a legújabb kutatási eredményekhez, különféle technológiákat mutathatnak be, ismerhetnek meg.

Mivel mindegyik egyedi kompetenciákkal és tapasztalatokkal rendelkezik, a partnerek közötti együttműködés, a kooperáció a siker egyik záloga. A központ pont ehhez biztosít független és nyílt kereteket.

Az összesen tizenöt partner az additív gyártás különböző aspektusaival foglalkozik. Az AddUp alternatív és költséghatékony gyártómódszer kidolgozásában, implementálásában és ipari szintű elterjedésében nyújthat komoly segítséget. Az együttműködés eredményeként digitalizálják a gyártást, optimalizálják az ellátási láncot.

Svédország is az ipar 4.0 új világába lép.

Semmi új nincs már abban, hogy 3D nyomtatótechnológiákat használnak lábbelik készítéséhez. A gyártók minél eredetibb cipőket a lehető leggyorsabban és legoptimálisabban akarnak kivitelezni, amihez ideális a 3DP.

Több nagy márka, például az Adidas, a New Balance vagy a Reebok is előszeretettel alkalmazza a személyre szabott megoldásokat, alacsonyabb áron és helyben megvalósító additív gyártást.

A 3DP másik nagy előnye a gyártás közben termelődő hulladék drasztikus mértékű csökkentése, illetve az újrahasznosított anyagok használata. Ezekkel sokkal kisebb a széndioxid-lábnyom.

Három vállalat, a Covestro, a Huafeng és a Cyclone közös projektben az eddigieknél fenntarthatóbb módon gyártható cipőt készített. Újrahasznosított poliészter-alapú anyaggal dolgoztak a HAPTIC 3D gyártórendszeren, és a projektjük sikeresnek bizonyult – eredeti és környezetbarát sportcipővel lepték meg a világot.

Egész pontosan a cipő felső részéhez használtak és azt szelektíven vonták be CYCLONE újrahasznosított poliészterrel. A poliuretán diszperzióján alapuló HAPTIC technológia a Huafeng fejlesztése. A széntartalom fele bioalapú nyersanyagokból származik.

„A cipők mindenkinek jó hírt jelentenek, aki sportos és egészséges életmódját a lehető legkörnyezetbarátabb módon akarja fenntartani” – nyilatkozta Tony Wu, a Covestro globális marketingmenedzsere.

A HAPTIC nyomtatótechnológia és más eljárások kombinációjával a cipőgyártásban is kivitelezhetők komplex 3D formák. Az eredeti, modern és remek minőségű design ideális sportcipőkhöz.

„A fenntarthatóság a Huafeng piaci sikerének kulcsa. A Covestro bioalapú poliuretán diszperziójával, több újrahasznosítható összetevőt tudtunk hozzáadni a bevonathoz, így növelve a fenntarthatóságot” – magyarázza a Huafeng innovációs részlegét vezető Thomas Schmidt.

A 3D nyomtatás fontos szerephez jut a motor- és az autósportokban, így természetesen a Forma-1-ben is. Az elmúlt évek és a jelen egyik figyelemre méltó trendjeként, egyre több partnerség alakul ki versenycsapatok és additívgyártás-szekértők között.

Olyannyira, hogy a közös munka már-már bevettnek számít. A 3DP – főként a gyors prototípuskészítésen keresztül – jelentősen hozzájárul, hogy a csapatok a határokat feszegessék.

Legutóbb az ipari fém- és polimeralapú printerekre és gyártásra specializálódott német EOS és az Alpha Romeo csapat egyik tagja, a Sauber Technologies állt össze, hogy a technológia előnyeiből a hírneves istálló is profitáljon.

A partnerséget a május 22-ei Barcelonai Nagydíj előtt jelentették be, azóta a polimerre szakosodott EOS P 500 gépet már installálták is a Sauber Technologies-nál.

„Az additív gyártás alkalmazásai a Forma-1-ben a prototípuskészítésben és a sorozatgyártásban egyaránt jelen vannak. Az újra elkészíthető darabok minősége kulcsfontosságú. A Sauberrel új mércét szeretnénk kijelölni. Az egyre több Forma-1-es additívgyártás-alkalmazással, az automatizáció szintén fontos lesz, mert lehetővé teszi a nagyobb termelékenységet, és csökkenti az árakat. A Sauber első ügyfélként, integrálja gyártásába a polimeralapú 3D nyomtatást” – magyarázza Markus Glasser, az EOS egyik vezetője.

A Sauber a poliamid 12 PA 2000 anyagból az elsődlegesen a gépjármű. és a légjármű-ipar számára fejlesztett printerrel sorozattermékeket is előállítani. A gép javít a gyártási folyamatokon, például gyorsabbak lesznek. Ez a nyomtató ugyanis kétszer gyorsabb, mint a legtempósabban dolgozó lézeres szinterező rendszerek.

„Az EOS és a Sauber ugyanúgy szereti az alkalmazás által vezérelt tervezést és a legmagasabb minőségi szabványokat. Ilyeneket akarunk kínálni az autó- és motorsportban, és azokon túl is. Az EOS vállalati kultúrája tökéletesen passzol a miénkhez, ezért döntöttünk a partnerség mellett” – magyarázza Christoph Hansen, a Sauber Technologies egyik vezetője.

A Mitsubishi az autóiparon kívüli területeken is régóta aktív, a japán nagyvállalat például az additív gyártótechnológiát is gyakran alkalmazza. Nemrég jelentette be a fényérzékeny műgyantát és az ultraviola fényt kombináló, a világűr vákuumában műholdantennák printelésére használható új 3D nyomtatótechnikáját.

A frissen fejlesztett folyékony műgyantával, a Mitsubishi elsősorban kicsi és olcsó úrhajó-alkatrészeket tervez készíteni, köztük reflektorokat nagyteljesítményű antennákhoz, űrjármű-szerkezeteket stb. Ezek az eszközök kisebbek és vékonyabbak lesznek.

Egy műholdas, űrhajó-antenna tervezését három szempont határozza meg: nagy nyereség, komoly sávszélesség, kicsi tömeg. Ezek általában kizárják egymást, például a maximális erősítéshez és sávszélességhez nagy rekesznyílás kell, a gazdaságos, űrbeli használat miatt az antennáknak viszont továbbra is kicsinek és könnyűnek kell lenniük, máskülönben nem férnek el a hordozórakéta belsejében.

Itt jön képbe a Mitsubishi innovatív megközelítése. Műgyanta-alapú gyártással ugyanis minden követelménynek megfelelő antenna készíthető.

A kivitelezéshez saját printert használnak. A gép a világűrben is működik, alacsonyabb fogyasztás mellett nyomtathatók rajta antennák. Ezeknek a szerkezeteknek több előnyük van: méretüket nem korlátozza a gyártótechnika, tömegük és szélességük csökkenthető, és így a műhold tömege is kevesebb, ami a fellövés költségeit is csökkenti.

Az új technológia legnagyobb előnye azonban egyértelműen az, hogy a fényérzékeny műgyanta extrudálásra és megmunkálásra is alkalmas a vákuumban. Kereskedelmi forgalomban beszerezhető műgyantákkal ez lehetetlen.

A Melbourne-i fémnyomtató vállalat, a SPEE3D bejelentette, hogy az amerikai haditengerészet, a US Navy kiválasztotta a Mainten X gyakorlatra, amelyben a katonákkal jobban meg akarják értetni a műveletek közbeni kihívásokat és a legújabb technológiákat.

Az ausztrál vállalat az együttműködés során, helyszínen, azaz kikötőben és tengeren egyaránt telepíthető technológiákkal, gyártással foglalkozik. A partnerség demonstrálni hivatott, hogy a 3DP mennyire fontos a védelmi szektorban (az amerikai fegyveres erők és a SPEE3D már jó ideje tisztában van ezzel).

A SPEE3D teljesen egyedi hideg fémfúvásos technikája a cég szerint százszor, de akár ezerszer is gyorsabb a hagyományosabb fémnyomtató eljárásoknál. Ipari minőségű nyomatok percek alatti kivitelezéséhez ez a legmegfizethetőbb megoldás – állítják. Nagy előnye, hogy a világ első nagyméretű fémnyomtatója, a WarpSPEE3D bárhol munkába állítható.

Erről egy korábbi, az Ausztrál Haditengerészettel közös, kétéves katonai projektjük közben győződtek meg – hajók karbantartásán dolgoztak együtt, mindkét fél elégedett volt. A SPEE3D egyébként köztudottan a leggyorsabb fémprinterek beszállítója.

Az augusztus 22. és szeptember 22. között, egy kaliforniai haditengerészeti bázison sorra kerülő gyakorlat technikai bemutatókból, harctéri kísérletekből és technológiaalapú megoldásokat igénylő feladatokból tevődik össze. A karbantartási és ellátási problémák fontos szerephez jutnak benne. A beszállítói, ellátási lánc akadozása miatt felmerülő kérdésekre az amerikai katonaság évek óta részben az additív gyártással igyekszik választ találni, és ez most sem lesz másként.

Byron Kennedy, a SPEE3D vezérigazgatója örül az együttműködésnek. Elmondta, hogy technológiájuk bárhol működőképes, és drasztikusan lerövidíti a hagyományos technológiákkal hetekig, sőt, akár hónapokig eltartó munkafolyamatokat.

A Buffalo Egyetemen évek óta foglalkoznak additív gyártófolyamatok mesterséges intelligenciával, gépi tanulással és más infokom technológiákkal történő tökéletesítésével.

2018-ban 3D nyomtatókat azonosító rendszert fejlesztettek. Lényege, hogy bármely printelt tárgyat képes visszakövetni a gépig, amelyen előállították. Egyik legfontosabb alkalmazása a bűnüldözés, ahol rendvédelmi szervek használhatják például nyomtatott fegyverek azonosításához.

2020-ban az MIT-vel közösen, fotopolimerizáció-alapú 3D nyomtatáshoz dolgoztak ki új metaanyagot, ami fontos lépés a megfizethetőbb és változatos, például elektronikai alkalmazásokhoz használható szintetikus nyomtatóanyagok felé.

Most mesterséges intelligenciával, szimulációval és bigdata-technikákkal igyekeznek gyártórendszereket korszerűsíteni, iparágak termelési mutatóin, hatékonyságán és a termékek minőségén javítani. A STREAM keretrendszer célja nyilvános online adattár létrehozása, ahol szakemberek adatokkal, modellekkel, szimulátotokkal, kontrollerekkel, analitikával és más kutatási, gyártási témákkal kapcsolatos információkat, tapasztalatokat oszthatnak meg egymással.

Egy kereskedelmi forgalomba kerülő termék egymásba fonódó, egymáshoz kapcsolódó lépések hosszú sorának végeredménye. Ezek a lépések földrajzilag, iparágilag és a gyártófolyamatok tekintetében is szerteágazhatnak. Mindet optimalizálni kellene, viszont nem biztos, hogy az a folyamatok összességére nézve is hasznos. Ennek megítéléséhez van szükség az összest összekapcsoló és koordináló analitikai keretrendszerre.

Ez a STREAM, a mesterséges intelligenciát és az ipar 4.0-hoz szorosan kapcsolódó más eszközöket optimalizálásra és a gyártás feljavítására használó cyber-fizikai rendszer.

Az intenzív mezőgazdasági tevékenység, a vegyszerek használata és az éghajlatváltozás ökoszisztémánkra külön-külön is negatív, együtt pedig katasztrofális hatással vannak.

Az ökoszisztéma egyik meghatározó eleme a folyamatosan csökkenőszámú méhpopuláció. Az élelmiszerláncban ők a legfontosabb beporzók, megélhetést biztosítanak embereknek, összekötőkapcsok természeti ökoszisztémák és modern mezőgazdasági gyártórendszerek között.

Sajnos egyre kevesebb természetes területen tudnak kaptárakat kialakítani, ráadásul a mezőgazdasági monokultúrák, valamint a vegyszerek használata csökkenti az állatok táplálék-tartalékait, így pedig még jobban ki vannak téve betegségeknek.

Évek óta többen próbálkoznak a méhek életkörülményein, túlélési esélyeiken 3D nyomtatással javítani. A HIVE vállalat például újrahasznosított anyagokból, additív gyártással igyekszik természet-közeli lakókörnyezetet kialakítani számukra.

Egy új skót nonprofit szervezet, az ENSZ-szel, a skót kormánnyal, európai és amerikai méhészekkel együttműködő LACRIMA szintén ezzel a technológiával akar segíteni rajtuk, változtatna a jelenlegi kritikus helyzeten.

Az alapítvány elsődleges célja a mézelő méhek védelme, élőhelyük megóvása. A méhészetet holisztikusan közelítik meg, igyekeznek megérteni a természet bonyolult kapcsolatrendszereit, folyamatait. Ennek érdekében együttműködnek az Oroszországhoz tartozó Baskíria félnomád népeivel, és próbálnak közösem kidolgozni a méhpopuláció egészségén jelentősen javító stratégiát. Meg akarják akadályozni a kolóniák elpusztulását, amihez viszont jobban kell ismerni az állatokat.

A méhek természetes élőhelye mindenben kulcsfontosságú: egészségük megőrzésében, javításában, ellenálló képességük fenntartásában stb. Az élőhelyek helyreállítása éppen ezért kihagyhatatlan része a méhek genetikai sokszínűségének, alkalmazkodóképességének, vitalitásának fenntartását célzó törekvéseknek.

A LACRIMA szerint az élőhelyek helyreállításához a 3D nyomtatás a legjobb technika. Üreges kaptárakat nyomtatnak, faalapú, biológiailag lebomló, speciális kompozitanyagot használnak hozzá. Az anyag garantálja, hogy a méhek életritmusuk szerint élhessenek. Ezek a kaptárak bárhova, például magasan a fatörzsekre stb. szerelhetők. Minden szempontból úgy vannak kialakítva, hogy tökéletesen utánozzák az állat természetes életkörülményeit.