FREEDEE BLOG

A Sandvik svéd anyaggyártó évek óta fejleszt cementezett keményfémet a gyártóipar számára. Most jelentették be, hogy 3D nyomtatásra alkalmas változaton dolgoznak, amellyel a gyártók nagyon masszív, a kopásnak különlegesen jól ellenálló, extrém hőmérsékleten is működő printeket készíthetnek.

Ez összességében azt jelenti, hogy a Sandvik a piacon beszerezhető egyik legkeményebb, az ipari 3DP lehetőségeit tovább tágító nyomtatóanyagot kínálja.

A vállalat a közelmúltban már több izgalmas anyagot dolgozott ki az additív gyártópiacra. 2019-ben mutatták be az első nyomtatható gyémántkompozitot. A cementezett nehézfém nehézanyagból és fém kötőanyagból áll össze. Keménysége mellett kiváló elektromos és hőtani adottságokkal rendelkezik. Pontosan a keménysége miatt megmunkálása összetett folyamat, pláne ha komplex geometriájú tárgyakat akarunk kivitelezni belőle.

A cég ezért, a nagyobb tervezési szabadság miatt akart mindenképpen a 3D nyomtatással kompatibilis anyagot fejleszteni. Új terméküket porágyas folyamatokra optimalizálták, és egyedi módon, a porhoz megmunkálási folyamatot is kidolgoztak.

„Porainkkal remekül mutató, jól működő és a jelenlegi alkalmazásokban való használatra kész nyomatok hozhatók létre. A nagy sűrűségnek rengeteg előnye lehet az előállítható anyagtípusra nézve, plusz a kivitelezhető minőséget az anyag tulajdonságain és geometriáján keresztül is jelentősen befolyásolja” – nyilatkozta Anders Ohlsson, a Sandvik Additive Manufacturing projektmenedzsere.

A por mátrix-szerkezetét főként a kobalt-karbid és a volfrám adja, az új anyag ezért különlegesen kemény, és különbözik a jóval törékenyebb ötvözetektől.

A Sandvik több tárgyat, köztük folyadékot fecskendező fúvókákat nyomtatott az új anyagból. A fúvókáknak extrém hidraulikus körülmények között is helyt kell állniuk, miközben keménységüket is meg kell őrizniük. 3D nyomtatásnál e tulajdonságok miatt nemcsak idő és pénz spórolható meg, de erősebb, keményebb és tartósabb nyomatok is készíthetők belőlük.

A lehetséges alkalmazások köre széles, a Sandvik szerint a fémforgácsoló, az olaj- és gázipar, a bányászat és az élelmiszeripar lehetnek majd a legérintettebbek.

Sok más szektorhoz hasonlóan, egyre több az óraipar és 3D nyomtatás közötti kapcsolat is.

Az idén tízesztendős svájci SEVENFRIDAY műhelyeiben az ipari és a posztindusztriális kultúra, hétköznapok által ihletett órákat, szemüvegeket, ruhákat és kiegészítőket terveznek, alkotnak. A tizedik születésnapot ünneplő, legújabb munkájuk a gyönyörű FREE-D karóra. A szintén indusztriális összhatású darabot 3D nyomtatással készítették el.

„Mindent megkérdőjelez, amit eddig gondoltunk az órákról. Formailag és hangulatilag is az űrutazásra emlékeztet. Az órakészítés régi hagyományai és a 3D nyomtatással kiegészült jelenlegi fejlesztések harmonikus házassága. Maximalizálja viselője kényelemérzetét: könnyű, rugalmas, és mindezek mellet még az ellenállóképessége is jó” – írja a FREE-D-ről a svájci vállalat.

Az óra szinte teljes egészében PA11-ből, egy fenntartható (azaz környezetkímélő) poliamidból készült. Az anyag hihetetlenül precíz, építészeti szintű/stabilitású „burkolatot” biztosít a titán és zafírkapszulának. A nyomat nagy részét digitális gyártással állították elő. A gyártáshoz a HP Multi Jet Fusion technológiáját és a Münchenben kidolgozott RAL 5004 és 7035 festőtechnológiát használták.

Becsomagolva, az óra amerikaidió-párnán található egy, teljes egészében nyomtatott, sőt, egyetlen nyomtatásban, PA11 anyagból kivitelezett dobozban.

„Hiszünk az iparágak fúziójában, a hagyományok és a szűklátókörűség, bezárkózás miatt létrejött határok felszámolásában. Ennek a szellemnek a jegyében, a FREE-D-t az órákat saját NFT gyűjteményükkel és tanúsítványukkal összekapcsoló NFC chippel szereltük fel” – nyilatkozták még a 3800 dolláros óráról.

A zürichi SEVENFRIDAY a precíziós órák iparágában az elsők között kezdte el használni a 3D nyomtatótechnológiát.

Gyerekkorunkban szinte mindannyian játszottunk LEGO építőkockákkal. A legendás dán cég ugyan elsősorban gyerekekre fókuszál, termékeinek ők a célcsoport, de a felnőttek napjait is igyekeznek minél élhetőbbé tenni.

Ennek egyik jeleként diverzifikálják munkaerejüket, és csatlakoztak a Nők a 3D nyomtatásban (Women in 3D Printing, Wi3DP) szervezethez. A Wi3DP célja – nem meglepő módon – az additív gyártásban dolgozó nők számának jelentős mértékű növelése.

A LEGO Csoport azonban nem elégszik meg ennyivel, hanem magához is akarja vonzani, inspirálni szeretné napjaink tehetségeit, hogy példaként szolgáljanak a jövőgenerációk előtt. Főként nőket, mert a 3DP világában nagyon alulreprezentáltak.

Meg vannak győződve arról, hogy a közös munka sikerének egyik záloga a szerteágazó tapasztalattal, háttérrel és gondolkozásmóddal rendelkező személyek. Ők együtt a legalkalmasabbak az innovációra, majd az újítások sikeres alkalmazására.

A LEGO közel két évtizede használja a 3D nyomtatást. Elsősorban prototípuskészítésre és új termékek fejlesztésére, de aWi3DP-hez történt csatlakozással a technológia még több lehetőségét szeretnék kiaknázni, és a mostaninál is rugalmasabb gyártófolyamatokban gondolkoznak.

„Nem titok, hogy sokkal kevesebb nő tanul mérnöknek, mint férfi, tehát ez nem egy tipikus additívgyártás-probléma. Ugyanakkor, mivel az additív gyártás viszonylag új szakterület és iparág, a rés még látványosabb. A különbség akkor is érzékelhető, amikor különféle területekre veszünk fel új munkaerőt, például az inkább design-központú pozíciók több nőt vonzanak, mint a mérnökhelyek. Ennek a nemek közötti résnek az áthidalása, és a letehetségesebb női munkaerő bevonzása a feladatunk” – nyilatkozta Ronen Hadar, a LEGO Csoport egyik vezetője.

A cég természetesen nemcsak a nemek közötti egyensúlyra, hanem kulturális sokszínűségre is törekszik, és ehhez a világ minden pontjáról keres megfelelő személyeket. Hamarosan kiderül, hogy mennyire működnek ezek a törekvések, a 3DP részleg mindenesetre folyamatosan és gyorsan gyarapszik, mint ahogy a területi alkalmazások száma is.

Az amszterdami Red Light Districtben nyomtatott hídról ismert holland MX3D a WAAM, azaz a huzalíves additív gyártás ismert specialistája nemrég mutatta be legújabb különleges, részben építészeti, részben térplasztikai projektjét, egy nyomtatott fémpadot.

A design meghökkentő, az egésznek olyan a formája, mint egy nyílt huroknak. Az MX3D robotikus 3D nyomtatójával készült Oregon Sárkánypad Beavertonban (Oregon állam) a LeBron James épülettel szemben látható. Igen nagy – 10x3x2,5 méter.

Az MX3D egyébként kifejezetten nagyobb nyomatokról ismert. Az ominózus amszterdami fémhíd – aminek a kivitelezése évekig húzódott – 12,2 méter hosszú, 6,3 méter széles és 2,1 méter magas. Összesen hat tonna acélt használtak el hozzá. Fárasztó és időigényes folyamatnak bizonyult, pedig multidiszciplináris csapat dolgozott rajta: építészethez, tervezéshez, designhoz és az additív gyártáshoz is értenek.

A projektek mögött a holland tervező, vállalkozó, a feljövőben lévő, „emergens” technológiák által inspirált Joris Laarman áll.

A szokatlan pad nemcsak magához vonzza a tekintetet, hanem műalkotásként is összetéveszthetetlen, nagybetűs művészet. Parkokban nagyon nem ilyen ülőalkalmatosságokat szoktunk látni. A design egészen egyedi, ráadásul szerkezetileg is abszolút stabil. Ez a stabilitás tette lehetővé a tömeg optimalizálását – topológiai optimalizálással azonosították a legnagyobb nyomásnak kitett részeket, és az anyagból csak oda tettek, ahol szükségesnek bizonyult.

Az egymásba illeszkedő, komplex formákat az egyedi nyomtatótechnológia tette lehetővé, a WAAM-nek köszönhető a pad hurokalakja. Laarmann elmondta azt is, hogy a hagyományos módszerekkel összehasonlítva, a gyártási idő rövidebb, a költségek pedig alacsonyabbak voltak.

Azt viszont nem árulta el, hogy pontosan mennyi ideig is tartott a printelés, és azt sem, hogy mennyi anyagot használtak hozzá.

A Prusa MK3S printerek tizenegy országban autonóm módban működnek, és évi 1,2 millió automatizált nyomtatási órára képesek, annyira állították be őket. Mindezt a 3DQue kanadai startup Quinty automatizációs technikája biztosítja, és így a géptulajdonos annyi munkát adhat a nyomtatónak, amennyit csak akar, ő pedig nyugodtan odébb is állhat.

A gép így a munkákat sorrendben, lépésről lépésre végzi el, automatikusan kiszedi a nyomatokat, megtisztítja a munkaterületet, majd nekifog a következő nyomatnak. Mindezt emberi beavatkozás nélkül teszi.

Az automatizáció az elmúlt húsz év egyik legfelkapottabb témája volt a 3D nyomtatás világában, viszont a 3DQue Quinly-je a piacon hozzáférhető egyetlen platformokon átívelő technológia. Úgy tervezték, hogy a karbantartási és a használaton kívüli időt minimalizálják, a nyomatokat könnyen el lehessen távolítani, a tisztítás ne legyen macerás, és a gépekben ne legyen drága mechanikus alkatrész, amelyeket nehéz karbantartani, cserélni.

A Prusa MK3S felhasználók húsz-negyven gépből álló nyomtatófarmokat automatizáltak a technológiával. Nagyon elégedettek, hogy harminc, ötven, hetven stb. munkát besorakoztathatnak, és közben izgalom, probléma nélkül elmehetnek például meginni pár sört.

A fogyasztók számára ez a lehetőség alapvetően változtatta meg a 3D nyomtatást, a technológiához való viszonyt. Printerek működtetése, mechanikus munkák felügyelete helyett cégükre tudnak összpontosítani.

A közeljövőben a Quinly-t még több Prusa géppel teszik kompatibilissé. A Prusa Minivel a béta-tesztfázisnál járnak, ez a printer lesz a világ legnagyobb többplatformos nyomtató-automatizálásának legújabb eleme. Logikus lépés, mert a Mini nagyon népszerű a nyomtatófarmokon.

A 3DQue szerint a Quinly automatizációs technika előbb-utóbb a 3D nyomtatók szabványfunkcióihoz fog tartozni. Az Ultimaker S5-tel is a bétaszakasznál tartanak, más gépekkel pedig szintén hamarosan kezdik az átfogó tesztelést. Tavasz végére a legnépszerűbb 3D nyomtatók felét automatizálhatják.

Az ausztrál SPEE3D a Melbourne-i Nagydíjon bemutatta világvezető fémnyomtató technológiáját. A cég csúcsterméke, a WarpSPEE3D a világ leggyorsabb fémnyomtatója, és szinte hihetetlen, még inkább felfoghatatlan, de igaz, hogy akár ezerszer gyorsabb vele egy termék előállítása, mintha hagyományos technikákat használnánk.

Ezért is tűnik ideális megoldásnak az igény szerinti (on-demand) gyártáshoz és a gyors prototípuskészítéshez. Az eseményen pont ezekre volt szükség. A Gary Rogers Motorsporttal összeállva, mutatták be alumínium-alkatrészek nagyon gyors gyártását versenyautókhoz.

Elégedetten nyilatkoztak utána. Byron Kennedy vezérigazgató elmondta, hogy bebizonyosodott: technológiájukkal állíthatók elő leggyorsabban fémalkatrészek.

„Mi lenne alkalmasabb hely erre, mint a gyorsaságról és az innovációról szóló Grand Prix?” – zárta nyilatkozatát Kennedy.

Van oka az elégedettségre, mert cégének globális viszonylatban is nő az ügyfélköre. Az elmúlt években több technológiai díjat besöpörtek, és a Melbourne-illetőségű vállalat tartja az egykilós nyomtatás gyorsasági világcsúcsát is. Most a versenycsapatok és a fogadók munka közben is láthatták, miről van szó.

Első alkalommal fordult elő, hogy a sportág rajongói nézhették tucatnyi on-demand fémalkatrész elkészülését. Például egy 2,4 kilós alumínium-részhez mindössze két óra kellett. Az előállítási költség meglepően alacsony, csupán száznyolcvan dollár volt.

A verseny tökéletesen szemléltette, hogy a 3D nyomtatótechnológia nemcsak workshopokban vagy laboratóriumi közegben, hanem „terepen”, a világ legnehezebb környezeteiban is jól működik.

A brit Nourish3D a 3D nyomtatás ritka alkalmazási területére specializálódott: míg általában az egészségügyi szektorban gyorsan terjed a technológia, addig az étrend-kiegészítőknél és a szájhigiéniában ez a tendencia nem figyelhető meg. Eddig legalábbis így volt, de a fogkrémgyártó Colgate-tel összeállt Nourish3D fejlesztései változást ígérnek.

Közös nevezőre hozva szakértelmüket, a két vállalat a Colgate fogkrémjeiben is megtalálható anyagokkal készítette el a táplálkozás és a szájhigiénia előnyeit kombináló Nutristacks nevű terméket.

„A jobb szájhigiénia menetközben is megvalósítható, az elmét és a testet is táplálja. Minden egyben van, ízletes, frissítő és kényelmes rágni” – hirdeti a kiegészítőt a Nourish3D, de egyben azt is megjegyzik, hogy nem a napi fogmosásokat akarják helyettesíteni vele, hanem értéket adnak hozzájuk, speciális problémákat igyekeznek megoldani vele.

Jótanácsként elmondták, hogy korlátozzuk az édes és a savas kajákat, évi kétszer járjunk fogorvosi rutinvizsgálatra, és a fogmosás utáni fogselyemről se feledkezzünk meg.

A mosogatótablettákra emlékeztető, rágcsálható Nutristacks argininból, xilitből, B12-ből, COQ10-ből és kalciumból tevődik össze. Ezek nemcsak élelmiszer-adalékanyagok, hanem nélkülözhetetlen vitaminok is, mint például a szervezetben lévő legfontosabb ásványi anyag, a kalcium. Az összetevők tudományosan elismertek, elfogadottak, a technológiákat több szabadalmi oltalom védi.

Mivel a szájhigiénia változatos problémákat vet fel, a Nourish3D és a Colgate a Nutristacks többféle változatát dolgozta ki. Az összetevők variálása különböző hatásokat ér el. A Zen, az Immunity, a Glow, a Focus és az Energy között választhatunk – beszédes nevek.

Minden egyes Nutristacks hét különböző rétegből áll, valamennyi nyomtatott, és különféle vitaminokat, tápanyagokat tartalmaz. A Nourish3D viszont nem árul el sokat az alkalmazott technológiákról.

A kiegészítők huszonnyolcas csomagokban, csomagonként negyvenegy euróért vásárolhatók meg.

A Cambridge-i (Egyesült Királyság) IDTechEx piackutató cég legújabb tanulmányában a fémalapú additív gyártás 2022 és 2032 közötti fejlődését, üzleti trendjeit vizsgálta. A felmérés alapján a globális piac tíz éven belül eléri a 18,5 milliárd dollárt.

Az előrejelzéseken most nagyobb a figyelem, mint pár éve, mert a 2020-asok a Covid-19 miatt nem voltak elég meggyőzők. Például rövid ideig az egyik legnagyobb felhasználó, a légjárműipar is negatív tendenciát mutatott, a koronavírus-járvány visszaesést okozott.

A világjárvány előtti aktivitás fokozatos visszatérésével, a fémnyomtatás piaca több pozitív jelet mutat. Az éves növekedést most 18,8 százalékra becsülik.

A tanulmány szerzői azokra a kérdésekre is keresték a választ, hogy milyen tényezők segítik a visszatérést, elképzelhető-e a következő években a fémnyomtatás szélesebb körű elfogadása, illetve mi tartja vissza a növekedést.

2020-ban az IDTechEx kiemelte a fémnyomtatáshoz használt anyagok jelentőségét, és a szakemberek meg voltak győződve, hogy ez a technológia lesz mindenféle 3DP piaci növekedés legfőbb hajtóereje. 2022-ben viszont ugyanúgy várjuk a markánsabb szakterületi innovációt, mint két éve.

A polimerekkel összehasonlítva, a választás relatíve korlátozott, a fémanyagok zöme ugyanúgy drága. A gyártók alternatívákat keresnek, és például csúcsteljesítményű műanyagokat vagy kompozitokat választanak.

A legigényesebb szektorokban, például a már említett légjárműiparban viszont a fémek megmaradtak az elsőszámú választásnak. Ez az egyik legfőbb oka, hogy egyre több startup próbálkozik új megoldással, igyekszik minél jobban teljesítő ötvözeteket fejleszteni.

Az anyagoldalon és a gépárak terén is úgy tűnik, elhárulnak egyes akadályok, ráadásul a változások csak most kezdődtek. A lézerfúziós printerek általában ötszázezer, de akár egymillió euróba is kerültek. Egyes cégek viszont már kínálnak százezres megoldásokat. Ezek a kezdeményezések előbb-utóbb trenddé formálódnak, és az akadályok elhárításával jelentősen hozzájárulnak a piac növekedéséhez. Kérdés, hogy mennyire fenntarthatók és hatékonyak.

A beszámoló szerint a fémpor-kötés kifejlesztése a piaci növekedés egyik legfontosabb hajtóereje. Az eljárás több előnnyel jár, például könnyebb nagyobb nyomatokat tervezni.

Dubai Út és Közlekedési Hatósága 3D nyomtatást alkalmazó új technikai módszereket talált ki elektromechanikus rendszerek tartalékalkatrészeinek, valamint a hatósághoz tartozó utakhoz és létesítményekhez használt burkolóalkatrészek és anyagok gyártásához.

A vezetőség felhívta a figyelmet a modern technológiákkal és programokkal való lépéstartás fontosságára, máskülönben lemaradnának. Mindenképpen hozzá akarnak járulni a kormány tervéhez, hogy a 3D nyomtatás kulcstechnológiává váljon, és az alkatrész-gyártásban is fontos szerepet töltsön be.

Az utóbbi hónapokban új kezdeményezést dolgoztak ki, változatos kutatásokat és kísérleteket végeztek, hogy könnyebb legyen a hozzáférés az útkarbantartáshoz nélkülözhetetlen alkatrészekhez. Ezekben a munkákban 3DP specialisták is részt vettek.

A kezdeményezés sikeresnek bizonyult, jelentősen javult a tartalékalkatrészekhez történő hozzáférés. A hatóság légcsavar-ventilátorokat, vezérlőberendezéseket és az alagútburkolatok bővítését emelte ki.

Kiválasztott alkatrész-típusokat printeltek. A válogatás speciális kritériumok, például a helyi piacon észlelhető alkatrészhiány, a biztonsági feltételeknek való megfelelés alapján történt.

A kezdeti eredmények bizakodásra adtak okot – ötven százalékot spóroltak a működtetési költségeken. Az adatok gondos elemzésével elérték, hogy az eredetileg gyárban kialakított daraboknál jobbakat, megbízhatóbbakat hozzanak létre, például rekordalacsonyra vitték le a törések számát. Fontos még, hogy a szállítási költségeket és az azzal eltöltött időt szintén jelentős mértékben csökkentették.

Az iniciatíva legkorábbi szakaszában a 3D nyomtatásban és gyártásban jártas három vállalatot bíztak meg, hogy dolgozzák ki az alkatrészek fejlesztésének és gyártásának jövőjére vonatkozó terveket, plusz garantálják is azok kivitelezhetőségét, hatékonyságát.

A folyamatos rostextrudáló (continuous fiber co-extrusion, CFC) nyomtatótechnológiával dolgozó luxemburgi Anisoprint startupot beválogatták az Európai Űrforrások Innovációs Központ (ESRIC) és más szervezetek, például az Európai Űrügynökség (ESA) által szervezett Startup Támogató Programba (SSP). A program rendeltetése a világűrbeli források ökoszisztémájának kidolgozása, amelyhez platformot szolgáltatnak. Földi és űrbeli alkalmazásokban egyaránt gondolkodnak.

Világviszonylatban ez az első űrbeli erőforrások használatára kidolgozott technológiai és kereskedelmi projektekkel foglalkozó startupokat támogató program. 2021-ben indult, tizenhét ország harminchárom új vállalkozása jelentkezett rá, és próbált megfelelni a szigorú követelményrendszernek. Végül csak öten feletek meg.

Az üzleti inkubátor több szempontot vett figyelembe: stratégiai gondolkodás, célok pontos megfogalmazása, bizonyított szakmai hozzáértés, mindkét helyszínen (földön, világűrben) innovatív és megbízható technológiák.

A program vezetősége elmondta: nagyon várják az együttműködést a földön már sikeres technológiát feltaláló Anisoprint csapatával, és kíváncsiak, hogy a megoldások hogyan működnek majd űrbéli viszonyok között.

Kompozitrostok nullához közeli gravitációban történő nyomtatásáról van szó. Az eszközök, kompozitból készült részek printelését, nyomatok és szerkezetelemek javítását segítő felszereléseket fognak a súlytalanságban, alacsony gravitációban fejleszteni, így támogatják majd űrbéli erőforrások feltárását, kiaknázását és használatát.

A világűr hatalmas lehetőség, izgalmas kihívás, az űrkutatás a mérnöki fejlődés leginkább előremutató ága. Az Anisoprint vezetősége és szerencséjükre a luxemburgi kormány is az ottani gyártást tartja a legnagyobb kihívásnak, prioritást biztosítva neki. Hamarosan visszatérünk a Holdra, és egyértelművé válik, ahogy z ottani új erőforrások kiaknázásához a földi technológiákat világűrbéli környezetre kell áthangolni.

Ehhez kellenek majd az Anisoprint többéves kutatásfejlesztés eredményeként létrehozott könnyű kompozitanyagai.