FREEDEE BLOG

Elkezdődött az oktatás a világ első 3D nyomtatással épített iskolájában. Az iskolának nem az északi félteke gazdag országai, hanem a szegény Afrika, Malawi egyik falva ad otthont.

A munkákat a világ kb. hetven államában jelen lévő cementgyártó és kavicskitermelő Holcim és az Egyesült Királyság fejlesztésfinanszírozási intézménye, a CDC Csoport közös vállalkozása, a 14Trees végezte az épületnyomtatás-úttörő dán COBOD BOD2 gépén.

A BOD2-vel tíz méter széles és hosszú, három méter magas szerkezetek printelhetők. Ugyanezzel a géppel nyomtattak a GE számára beton szélturbinát, változatos épületeket Európában, Indiában és az Egyesült Államokban.

A COBOD technológiájával jelentős mértékben csökkentek a költségek, lerövidült a munkaidő, kevesebb volt az anyagveszteség, mintha hagyományos módszerekkel dolgoztak volna. Mindez természetesen azt is jelenti, hogy az építkezés zöldebb, számszerűsítve, 50 százalékkal kisebb környezeti lábnyomot hagytak maguk után.

„Nagyon tetszik az új épület. Tartóssága és terve a diákoknak megadja azt a teret és azokat a lehetőségeket, amelyekkel korábban nem rendelkeztek. Az iskola több tanulót fog magához vonzani, és akik elvégezték, visszatérnek majd az oktatásba” – nyilatkozta elégedetten az ország Oktatási, Ifjúsági és Sportminisztériumát képviselő Juliana Kuphanga Chikandila.

Az iskolát az ENSZ globális kihívásokat, például az éghajlatváltozást, a környezet pusztulását, a szegénységet és a társadalmi egyenlőtlenségeket kezelni hivatott fenntartható fejlődés célkitűzésével összhangban hozták létre. Ezekhez a célokhoz kapcsolódik a megfizethető lakások és oktatási intézmények afrikai építése is.

Az UNICEF jelentése alapján Malawiban a meglévők mellett 36 ezer további osztályteremre lenne szükség az oktatásban. Hagyományos technikával hetven évig tartanának az építési munkák, amelyek a 14Trees becslése szerint additív gyártással tíz esztendőre csökkennének.

Az 56 négyzetméter alapterületű printelt iskola szépen szemlélteti a 3D nyomtatás lehetőségeit a globális oktatási infrastruktúrában. Nemcsak az építkezéssel, hanem például ha a helyiek megtanulják a technológia használatát, maguk is működtethetnek printereket, specialistává válva, jó állásokat tölthetnek be.

A környezetbarát szempontokat maximálisan figyelembe vevő buffaloi PostProcess Technologies az ipari 3D nyomtatás utómunkálatainak automatizálásával, mesterséges intelligenciával történő felturbózásával foglalkozik.

A cég tavaly ősz óta árusítja a sztereolitográfia (SLA) utáni felesleges műgyantát eltávolító DEMI 4000 csúcsgépét. A géppel a manuális munkát kiváltó, teljesen automatizált utófeldolgozás felé tettek fontos lépést.

A PostProcess Technologies összefogott a 3DP-alkalmazásokkal, forrástakarékos termeléssel foglalkozó hamburgi Fraunhofer Additív Gyártótechnológiai Kutatóintézettel (IAPT), és közösen akarják a technológiát még skálázhatóbbá és automatizáltabbá tenni.

A Fraunhofer FDM folyamatainak végponttól végpontig ívelő szisztematikus digitalizálásával szintén sokat tett a gördülékenyebb utómunkálatokért; nemrég vezettek be egy a segédanyagokat eltávolító megoldást.

Az FDM nyomatok zöméhez szükséges az utómunkálatok során oldással eltávolítható segédanyagok használata. Ez több hátránnyal jár: bizonytalan, hogy mennyi ideig tart a munka, nem konzisztens a végeredmény.

A problémák orvoslására a PostProcess Technologies hatékony módszert dolgozott ki, amellyel jelentősen csökkent az FDM munkafolyam ideje és a feloldandó segédanyagok mennyisége.

Az együttműködés végső célja a teljesen integrált és automatizált gyártás, a segédanyagok kvázi észrevétlen, gördülékeny és időben is pontosan kiszámítható eltávolítása.

A Fraunhofer Intézet meg van győződve arról, hogy az FDM folyamatlánc digitalizálása döntő tényező az additív gyártás teljes indusztrializálása felé vezető úton, amelyet eddig az utómunkálatok körüli bizonytalanság jelentős mértékben hátráltatott.

Az Intézet és a PostProcess Technologies fémnyomatok felületének végső simítására is közösen dolgoznak ki változatos anyagokkal működő technikákat.

Az ipari 3D nyomtatás egyik főszereplője, a Massachusetts állambeli Markforged bejelentette, hogy az idei Formnexten mutatja be eddigi legnagyobb és leggyorsabb kompozitnyomtató-rendszerét, a robusztus gyártást garantáló FX20 gépet.

A vállalat elmondása alapján az FX20 a „Markforged által valaha gyártott legkifinomultabb 3D printer.” Tökéletesen kiegészíti az ipari és desktop platformokból álló szénszálas kínálatot.

A 2013-ban alapított Markforged azzal a céllal indult, hogy a felhasználók erős anyagokból az addigiaknál sokkal gyorsabban, napok, sőt órák alatt nyomtassanak funkcionális alkatrészeket. A folyamatos szálerősítéssel dolgozó kompozit 3D nyomtatójuk világelső volt, az állandó innováció a kezdetektől meghatározza tevékenységüket.

Szénszálas és fémnyomtatás, desktop (Onyx One, Onyx pro, Mark Two) és ipari (X3, X5, X7) nyomtató kínálatuk egyedülálló. Ezek a gépek kompozit alapú (Onyx) és folyamatos szálerősítéses anyagokkal, azaz szénszállal, aramidszállal és üvegszállal működnek. Állandóan bővülő portfoliójuk lehetővé teszi, hogy ügyfeleik a funkcionális prototípusoktól szerelvényekig, végfelhasználói alkatrészekig, szinte mindent gyárthassanak.

Az FX20 a Digital Forge, a világ legnagyobb ipari 3DP platformjának lesz része, a vállalat el akarja érni vele, hogy a legszigorúbban szabályozott és a legmagasabb elvárásokat támasztó iparágak számára is könnyebbé váljon kivételesen erős és kiválóan teljesítő alkatrészek additív gyártása. A légjármű-, a védelmi-, a járműiparra, az olaj- és gázszektorra gondolnak.

Az új géppel, a robusztus, de könnyű alkatrészek gyártásának bővülő lehetőségeivel, fejlett kompozitjaival, a vállalat minden bizonnyal megerősíti vezető pozícióját az additív gyártópiacon. A hardver és a szoftver ideális kombinációjával, a masszív, de fenntartható, környezetbarát szempontoknak is eleget tevő ellátási lánccal, az ügyfelek valóban átléphetik a hagyományos gyártás korlátait.

A Markforged megígérte, hogy az FX20 printerrel folyamatos szálerősítéssel még masszívabb, a magas hőmérsékletet jól tűrő termoplasztikus anyagok is egyetlen gombnyomással nyomtathatók lesznek. A kiszállítások 2022 első felében kezdődnek.

A Markforged termékeit a FreeDee Printing Solutions forgalmazza Magyarországon, az FX20-szal kapcsolatos frissítésekre, újdonságokra itt lehet feliratkozni.

A Twente Additive Manufacturing (TAM) startup Hollandiában és Kanadában nyomtat betonkonstrukciókat.

A legendás középkori itáliai matematikus előtt tisztelgő Fibonacci Ház a nyugati parti Brit-Kolumbiában, egy festői tó partján, a Csendes-óceántól viszonylag távoli Procterben, a Queen Citytől, Nelsontól mintegy negyven kilométerre található.

Az elnevezés arra is utal, hogy az épület spirál-formája valamilyen szempontból megfelel a Fibonacci-számsornak. A számsor nulladik eleme 0, első eleme 1, a további elemek mindig az előző kettő összegei: 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, és így tovább.

A kétszobás házikóban négy személy fér el, a Purcell hegységre gyönyörű a kilátás, túrázáshoz, hegymászáshoz, kerékpározáshoz és más szabadtéri tevékenységekhez ideális a környezet, a Kootenay tóban fürödni is lehet. Az ágyak galérián találhatók.

Az egyelőre nem teljesen kész ház kiegészítőit, mennyezetet és ablakokat, a vízvezeték-szerelési munkákat, valamint az integrált elektromosságot és wifi-hálózatot helyi vállalkozók kivitelezik. Az építkezés 2020 végén kezdődött. Az összes nyomtatott részt és a közművesítést már befejezték, jelenleg a többire, a végső simításokra várnak.  

A magyar szemmel borsos 164 dollár/éjszaka ár mindent tartalmaz.

A Fibonacci Ház nemcsak azért jelentős, mert a gyönyörű kanadai vidéken ez az első teljesen 3D nyomtatással készült épület. Más szempontból szintén világpremier: a földkerekség printelt épületei közül elsőként szerepel fel a web 2.0 térhódításával rivaldafénybe került, népszerű Airbnb kínálatában, a szálláslehetőségek legismertebb online piacterén.

A német C. Hafner nemesfém-technológiákban és a kapcsolódó szolgáltatásokban vezető szerepet tölt be Európában. Legutóbb a hardver- és szoftvermegoldásokat kínáló, szintén német TRUMPF-fal kötött együttműködési szerződést.

Céljuk a szakterületi innováció és fejlődés felgyorsítása. Közös lézeres fémfúzió (LMF) technológiájukkal az ékszerészetben, az óraiparban és más területeken is nemesfémeket akarnak sorozatgyártásra használni. A technikai és a folyamatparamétereket speciálisan ezekből az anyagokból készült nyomtatóporokra dolgozták ki.

A TRIUMPF TruePrint 1000 Zöld Kiadása a nemesfémalapú kisszériás gyártásra különösen alkalmas kompakt, robusztus gép. A specifikációkat a printerhez fejlesztett platina-arany, két palládium-alapú fehérarany, sárga-, rózsaszín-, vörösarany és más ötvözetekre találták ki.

A TRIUMPF 2018-ban mutatta be, hogy a zöld hullámhossz-tartományban hogyan használható lézer tiszta réz és nemesfémek nyomtatására.

Az infravörös fénnyel működő hagyományos 3D nyomtatók az olvasztást megakadályozó erősen visszatükröződő felületek miatt nem tudják kezelni ezeket az anyagokat. Mivel a zöld fény hullámhossza sokkal rövidebb, mint az infravörösé, réz és nemesfémek is printelhetők a rá alapuló technológiával. A nyomtatót ezért hívják „Zöld Kiadásnak.”

A gép óriási sikernek bizonyult, piaci pozíciói nagyon szilárdak. A TRIUMPF partnerei, például a C. Hafner vörösarany és platina karórákhoz használják, és a Fraunhofer Intézetekben is – változatos kutatási területeken – dolgoznak vele.

A TRIUMPF tavaly a korábbinál nagyobb mértékben automatizálta technológiáit, gyártófolyamatait felgyorsította. Az újításokkal további szektorokban kezdték el használni a gépet, és a lehetőségek folyamatosan bővülnek.

„Rendkívül vonzó számunkra az additív gyártás piaca. A tiszta réz és a nemesfémek olvasztására a rövid hullámhosszú zöld lézerfény az ideális megoldás” – jelentette ki Klaus Parey, a TRIUMPF 3DP részlegének vezető marketingese.

Az amerikai hadsereg egyre gyakrabban használja ki a 3D nyomtatás adta lehetőségeket. Ezúttal a tengerészgyalogsági parancsnokság additív gyártásra szakosodott részlege segített egy kormánykereket eltávolító fémeszköz printelésében. A munkában ipari partnerek és egy, ellátásért felelős zászlóalj is részt vettek.

Az új eszközzel a tengerészgyalogosok rutinszerű karbantartás során is képesek kiszedni a meghibásodott kormánykereket. További kárt nem okoznak benne, és a járművet sem kell kivonni a forgalomból.

Furcsának tűnhet, de alapvető karbantartási munkálatok közben elég gyakran kell hozzányúlniuk kormánykerekekhez. Eddig klasszikus megoldással, csúszó kalapáccsal oldották meg a problémát. Komoly nyomást kellett kifejteniük, és a kormánykerék sokszor megrongálódott közben. A hibás részt meg kellett rendelniük, és a járművet nagyjából huszonöt napig kivonták a forgalomból.

A frusztrált Kyle Owens őrmester, a haditengerészet egyik logisztikai csoportjának műszaki szakértője és egységének innovációs vezetője úgy döntöttek, hogy más megoldás után néznek, és 3D nyomtatással megtervezték a csúszó kalapácsot helyettesítő eszköz prototípusát.

Owens egyébként már 2012-ben próbálkozott valami hasonlóval, de nem lett belőle semmi, ötletét csak most sikerült megvalósítania, kitüntetést is kapott érte.

Az első darabokat polimerből készítették, mivel a haditengerészet legtöbb printere műanyag-alapú. Mihelyst minden (forma, funkció stb.) passzolt, a végső prototípushoz már fémnyomtatást használtak.

A nyomtatásra kész tervet elfogadták, bekerült a haditengerészet digitális leltárába. Jelenleg ötszáznál több pótalkatrész-terv található ebben az adatbázisban. Ha bármelyik egységet érdekli valamelyik, saját printerén is kinyomtathatja. A technológia nem véletlenül egyre népszerűbb az amerikai hadseregben: olcsóbb, rugalmasabb és gyorsabb, mint a hagyományos megoldások, ráadásul „menet közben”, terepen is alkalmazható.

A 3D nyomtatás és a világűr románcából több izgalmas projekt született már. Printeltek már űrhajó-alkatrészeket, speciális nyomtató dolgozik a Nemzetközi Űrállomáson, a Hold és a Mars sokak fantáziáját megihlette, az ottani emberi jelenlétet általában additív gyártással és helyi anyagokból készült különleges épületekben képzelik el.

A Hold jóindulattal sem nevezhető egyszerű környezetnek, a Mars viszont végképp nem az. Ennek ellenére egyre több terv lát napvilágot, hogy hogyan jusson el az ember a vörös bolygóra. Már eljutni is hihetetlenül bonyolult lesz, ha belátható időn belül sikerül egyáltalán, és nemcsak Elon Musk álmodozik róla, belakása viszont az utazásnál is jóval nagyobb kihívás.

A marsi időjárási és atmoszférikus viszonyok finoman fogalmazva sem kedvezőek a Homo sapiensnek. De mi szükséges, milyen épületekben kell lakni és milyen infrastruktúra nélkülözhetetlen ahhoz, hogy az ember túlélhessen a mostoha környezetben?

A Mars kolonializálása, benépesítése sokak fantáziáját megmozgatja, a NASA is kiírt már jó pár pályázatot. A 3D nyomtatás a legváltozatosabb elképzelések visszatérő eleme.

A hollandiai Delfti Műszaki Egyetem Robotépítő Laboratóriumában különleges robotokat terveznek, ők építenék az ember hangyatelep-szerű földalatti lakóterét a Marson. Az évek óta fejlesztett, Zebro nevű gépek mélyre ásnának, fúrnának, a falakat pedig 3D nyomtatótechnológiával dolgoznák ki. (2022-ben hasonló robotokat küldenek a Holdra is.)

A nano terepjáró-gépeket kifejezetten a bolygó különleges közegére tervezik, ők fognak majd földalatti alagutakat is vájni. Lábaikat szabálytalan, összevissza, sziklákkal, kövekkel teli környezetben történő mozgásra alakították ki. A robotok egyedül, autonóm módban, de csoportosan, rajintelligencia-szerűen is működtethetők.

Kommunikálnak egymással, feladatokat osztanak ki és koordinálnak egymás között. Az egyik például alagutat fúr, míg a másik nyomtatott szerkezetekkel erősíti meg a falakat. És ha a föld alatt dolgoznak, a brutális hőmérsékletingadozásokat sem érzik.

A labort alapító és vezető Henriette Bier szerint kulcsfontosságú, hogy a Marson található, hozzáférhető nyersanyagokat használjanak. Cementet helyi porokból és sziklákból fognak előállítani.

A projektet az Európai Űrügynökség, az ESA támogatja.

A topológia-optimalizálás néven is ismert generatív tervezést előszeretettel alkalmazzák a 3D nyomtatáshoz. A célorientált megoldás inputként több megvalósítandó elképzelés paramétereit használja: a nyomat teljesítményét, térbeli megszorításokat, anyagot, gyártóeljárást, pénzügyi korlátokat.

Ezek a szoftverek először a nyomatra vonatkozó összes lehetséges iterációt vizsgálják, az algoritmusok az optimális topológia kiválasztásával és a mechanikus teljesítmény maximalizálásával a gyártási és az anyagköltségeket egyaránt csökkentik.

Az egyik legismertebb generatív tervezőszoftver az Autodesk Fusion 360-jának 2018-ban bemutatott generatív kiterjesztése. A legnagyobb problémája az ára volt, az évi 8 ezer dollárt csak nagy mérnök- és gyártócégek engedhették meg maguknak.

A vállalat a napokban bejelentette, hogy a vásárlók mostantól vagy havi 200, vagy évi 1600 dollárért korlátlanul hozzáférhetnek. A drasztikus áreséssel minden bizonnyal jelentősen bővül a felhasználói kör. (Az előfizetéses modell mellé az Autodesk projektalapon úgynevezett felhőkrediteket is kínál jutányos áron.)

A szoftvert 2018 óta többször frissítették, most már speciális költségbecslő kiegészítéssel is rendelkezik. Több ipari kliensük használja additívgyártás-projektekhez.

Egyikük a kerékpárgyártó SRAM geometriailag optimalizált alkatrészeket tervez vele. Generatív módszerrel kidolgozott hajtókaruk kétszer erősebb, viszont 20 százalékkal könnyebb a korábbinál. A légjármű-ipari óriás Airbus szintén használja az Autodesk szoftverét, szerkezeti részeket printeltek a programmal kivitelezett terv alapján.

Természetesen nem ez az egyetlen topológia-optimalizáló program. A Stratasys és az nTopology generatív modullal egészítették ki a kifejezetten a 3D nyomtatás áramvonalasítására kitalált tervezésautomatizáló szoftverüket. A belgiumi Liége Egyetemen és a hollandiai Delfti Műszaki Egyetemen nagyméretű nyomatokhoz fejlesztettek generatív megoldásokat.

Az elmúlt évek szignifikáns változásai ellenére még mindig aránytalanul kevés nő dolgozik az úgynevezett STEM területeken, azaz tudományos, technológiai, mérnöki és matematikusi munkakörökben, illetve a globális techszektor vezető pozícióiban. Az 1970-es alig 8 százalék után ugyan jól hangzik a 2019-es 27, de az alulreprezentáltság megmaradt, csak a mértéke csökkent.

A New York City székhelyű MakerGirl több oktatási programmal igyekszik változtatni ezen az állapoton, próbálja megszüntetni a nemek közötti szakadékot (gender gap). Legutóbb az additív gyártással foglalkozó PrintParts vállalattal dolgoztak ki izgalmas 3DP programokat, hogy fiatal lányok megismerkedjenek a technológiával.

Nyáron kétszintes oktatást kínálnak. Az első virtuális és bevezető jellegű, a második egyhetes workshop, táborban.

2020-ban a járvány miatt elterjedt a távoktatás. A MakerGirl sikeresen talált ki, adaptált programokat az online térre, a korábbiakhoz képest nőtt is a résztvevő lányok száma, 93 órán 28 szövetségi állam és az USA-n kívüli három másik ország 566 érdeklődője volt jelen. Idén az ezret tűzték ki célul; a képzés pedig teljesen ingyenes.

Mary Hadley, a MakerGirl vezérigazgatója elmondta, hogy a szokatlan helyzet ellenére, valóban sikeres volt az átmenet, a legváltozatosabb hátterű lányokat és mezőgazdasági régiókat is elértek.

A manhattani PrintParts on-demand prototípuskészítés, kisszériás gyártás, próbaminták előállítása mellett tervezési tanácsadást és minőségbiztosítási szolgáltatásokat is kínál. Többféle 3DP technikára (DLP, FFF, SLA) specializálódtak, kompozitokkal, termoplasztikus anyagokkal egyaránt foglalkoznak.  Küldetésüknek tartják, hogy a vásárlók minél olcsóbban jussanak hozzá egyéni ízlésüknek megfelelő nyomatokhoz.

A cég nemcsak állja a nyári programban résztvevő tanulók költségeit, hanem szponzorálja is az összes kapcsolódó 3DP-szolgáltatást. Bizakodnak, hogy a jövőben több hasonló projektben vesznek majd részt.

A BASF üzleti inkubátorprogramjában részt vevő mannheimi Replique partner-együttműködésre lépett a prémiumkategóriás háztartási eszközöket gyártó Miele-vel. Saját 3D nyomtatóplatformján a Replique fogja gyártani, majd a gyártás után a vásárlóknak kiszállítani a Miele kiegészítő darabjait.

A digitális tárolás és a kívánság szerinti (on-demand) gyártás iránt érdeklődő Miele rugalmasan viszonyul a megrendelésekhez, új partnerével pedig gyorsan és relatíve olcsón állítja elő a darabokat.

A Replique elosztott rendszerének köszönhetően, a rendelések e-kereskedelmi módszerekkel társíthatók, feldolgozásuk automatizált, az ipari szintű 3D nyomtatásban pedig szakértők.

A Miele 2020 májusában elindított 3D4U projektjének keretében a vásárlók printelt kiegészítőkről kapnak ingyen terveket. Az eredetileg a 3D nyomtatóval nem rendelkező személyeket megcélzó ötlet népszerű lett, folyamatosan nőtt az érdeklődés.

A Replique bekapcsolódásával a projekt szintet lépett. A tároláshoz nincs többé szükség raktárra, mert a terveket digitálisan őrzik meg, majd kívánság szerint nyomtatják őket a legújabb printereken.

A Miele online shopjában három kiegészítővel – kávéfőzőhöz tartozó csipesszel, fúrógép-tisztítóval és egy porszívó-tartozékkal – kezdték, de a kínálat tetszés szerint bővíthető.

Az ipari gyártásban gazdag tapasztalatokkal és komoly anyagtudományi ismeretekkel rendelkező, komplex szolgáltatást kínáló Replique nyomtatótechnológiája a Miele szigorú specifikációinak és a kávé miatt, a nem kevésbé szigorú élelmiszerbiztonsági követelményeknek egyaránt megfelel.

Mivel a versenytársak külön-külön kínálnak megoldásokat gyártásra, értékesítésre stb., a Miele és a Replique jövőbe mutató üzleti modellje kényelmesebb a vásárlóknak. Bíznak benne, hogy rövid időn belül Németország mellett az Európai Unióban, sőt az egész világon el fog terjedni.

Természetesen a termékkínálat bővítését is tervezik.