FREEDEE BLOG

A fejlett 3D nyomtatás-szolgáltatásokat nyújtó olasz Caracol nagy nemzetközi csoportokkal dolgozik együtt a légjármű-iparban. A hagyományos eljárások kompozitalapú additív gyártással történő helyettesítésére összpontosítanak. A vállalat elsősorban repülőgép-törzsek pozicionálásához készít eszközöket, az iparágban az ő nevükhöz fűződik az első kompozitokból printelt nagyméretű olasz szerszám.

Hagyományos eljárással az alkatrész-gyártáshoz használt szerszámokat és más eszközöket marással állítják elő kemény fémekből, majd a részeket manuálisan szerelik össze. A folyamat sokáig, egy darab szerszám esetében is kettő-négy hónapig tart, és közben komoly mennyiségű fémhulladék termelődik. A termelés fenntarthatatlan, mert se nem gazdaságos, se nem környezetbarát.

Teljesen digitalizált és integrált munkamenetben a részeket egyetlen darabban nyomtatják, majd CNC marással fejezik be, hogy megfeleljenek a szigorú követelményeknek.

Algoritmusaiknak és innovatív extrudáló rendszerüknek köszönhetően, a Caracol a robotikus kiegészítő megoldásokat integrált gyártási technológiává változtatta. Eljárásukkal remek minőségű kompozitokból akár ötméteres, bonyolult geometriájú, héjszerkezetű alkatrészek is előállíthatók. A 40 százalékukban szén- vagy üvegszállal megerősítet PP, PA12 vagy PPS anyagok mechanikai és hőtani teljesítménye egyaránt kiváló.

A technológia jóvoltából a Caracol a klasszikus módszereknél jóval olcsóbban megoldotta az ipari printerek méretkorlátai miatti problémákat, ráadásul az ügyfelek magas fenntarthatósági elvárásainak is megfelelnek. A labdacsokból közvetlenül történő nyomtatással drasztikusan csökken a hulladékmennyiség, és potenciálisan még a szubsztraktív eljárásra jellemző sok hulladék is újrahasznosítható.

A gyártási idő megfelezésével, a manuális összeszerelés kihagyásával és a minimumra redukált hulladékkal az ügyfelek is jól járnak, számszerűsítve darabonként 30-50 százalékot spórolnak.

Szerszámkészítés mellett a Caracol a légjármű-szektor más szegmenseiben is aktív, például műholdakhoz gyártanak részeket, és kompozitokkal kapcsolatos kutatásfejlesztési projektekben is részt vesznek.

Tevékenységük, a flexibilis és költséghatékony gyártás komoly előrelépés a teljesen digitalizált, a mainál sokkal hatékonyabb és környezetbarátabb légjármű-ipari ellátási lánc felé.

A 3D nyomtatás valóban meghódítja a világot – printelnek földön, az űrben, és rövid időn belül víz alatt is fognak. A norvég Kongsberg Ferrotech ugyanis befejezte az ezt megvalósító additív gyártótechnológia fejlesztését. Ipari partnerek közreműködésével hamarosan elkezdődnek a tesztek.

A mérnökökből, anyagtudományi szakemberekből és korrózió-specialistákból álló vállalat profilja a vízalatti robotika. Gépeik – Oktapons, Nautilus és Exoskeleton – felülvizsgálatot, javítást és karbantartást kivitelező autonóm szerkezetek. A vízalatti eszközöket egyetlen műveletben, mindenféle hagyományos felszerelés nélkül végzik.

A vállalat méltán büszke komoly változásokkal kecsegtető, egyedi technológiájára. Ezek a robotok átalakíthatják a szervizelési munkákat, a 3D nyomtatás vízalatti alkalmazásával, a fejlesztők szerint képességeik természetes továbbfejlődésével pedig sokkal komplexebb tevékenységekre képesek.

Robotika és 3D nyomtatás összekapcsolása vízalatti alkalmazásokra valóban forradalminak tűnik, ráadásul lényegesen csökkenek az egészségügyi, biztonsági és környezeti (HSE) kockázatok, minimális szükség lesz ilyen jellegű kiadásokra.

Ez a változás a költségeken is érződik, drasztikusan esésük várható. Az időjárási viszonyok kevésbé vagy egyáltalán nem jelentenek már kihívást, és a kivizsgálás után, amennyiben szükséges, rögtön jöhet a javítás. Amit eddig több munkaszakaszban végeztek, most már egyben abszolválják, nincs leállás, a robotokat nem kell pihentetni.

Tengeralattjáró-alkatrészek, például vezetékek helyszíni javítására nyílik lehetőség. Az additív technológiának köszönhetően, jócskán meghosszabbodik ezeknek az eszközöknek az élettartama.

Élettartam-meghosszabbításuk szorosan kapcsolódik a fenntarthatósághoz, a rendelkezésre álló források optimális használatához. Amennyiben a projekt sikeres lesz, a vízalatti alkatrészek karbantartásában és javításában elért eredményeket nyilvánvalóan nemcsak Norvégiában fogják hasznosítani.

A United Airlines megállapodott a nevével mindent elmondó denveri Boom Supersonic-kal, és a cég hangsebességnél gyorsabb Overture repülőgépével bővíti globális légiflottáját. A megállapodás része egy fenntarthatósági kezdeményezés is.

Az együttműködés fontos lépés a szuperszonikus sebességű gépek visszatérése felé. A Boom Supersonic tevékenységében az additív gyártás kulcsszerepet tölt be, elsősorban a Stratasys polimerrel működő, valamint a Velo3D PBF fémnyomtató rendszerét használják.

A United Airlines tizenöt Overture-t vásárol, de a szerződésben további 35-re van opciója. Előtte azonban a repülőgépnek meg kell felelnie a szigorú biztonsági, működési és fenntarthatósági feltételeknek. A két vállalat közösen dolgozik ezeken.

Fenntarthatóságon azt értik, hogy a nettó nulla széndioxidot kibocsátó szuperszonikus repülőgép értékesítésével közelebb kerülünk egy élhetőbb világhoz. A Unitednak és a Boomnak is ez, a világ biztonsággal és a fenntarthatósággal történő egyesítése a célja – magyarázza Blake Scholl, a Boom alapító-vezérigazgatója.

Az Overture kétszer gyorsabb a ma használatban lévő leggyorsabb repülőgépeknél, a karbon-mentességet pedig százszázalékos fenntartható repülési üzemanyaggal (sustainable aviation fuel, SAF) éri el. A tervek szerint 2029-től szállít utasokat.

A két vállalat az SAF-ellátást szintén fel akarja pörgetni. Úgy látják, hogy a technológiai fejlődéssel kifizetődőbb a szuperszonikus repülőgépek használata, mint a 2003-ban, a Concorde forgalomból történő kivonásával lezárult 27 éves korszakban.

Az Overture feleannyi idő alatt fog kb. ötszáz települést összekötni, Newarkból Londonba három és fél, Frankfurtba négy, San Franciscóból Tokióba hat óra alatt szállítja majd az utasokat. Az utastérben a mostaninál nagyobb méretű személyes tereket – üléseket – a legmodernebb érintés nélküli infokom technológiákkal szerelik fel.

A 3D nyomtatás egyik úttörője, főszereplője, az amerikai 3D Systems eladta kívánság szerinti (on-demand) gyártással foglalkozó részlegét. A Trilantic North America befektetési társaság és a részleget eddig irányító Ziad Abou ipari veterán a vásárlók, 82 millió dollárt fizettek.

A 3D Systems öt, amerikai és európai on-demand gyártóüzeme ezentúl QuickParts néven fog szolgáltatásokat kínálni. A szolgáltatásiroda-szegmens értékesítése (amellyel ki is léptek a „túlzsúfolt” területről) a cég tavaly bejelentett stratégiai újrastrukturálásának része. Lényege, hogy megint a számukra legfontosabb területekre, az ipari és az egészségügyi ágazatokra összpontosítanak.

Jeffrey Graves elnök-vezérigazgató elmondta, hogy folytatják négyütemű tervük agresszív megvalósítását, mert az ipari 3DP piac folyamatos bővülésével mindenképpen növekedést, profitot akarnak. Az értékesített on-demand gyártórészleget nagyon masszívnak tartja, véleménye szerint fényes jövő vár rá az új vezetőség égisze alatt.

Graves tavaly márciusi kinevezése óta a vállalat drámai változáson ment keresztül. Eleve drasztikusan le akarták redukálni az évi 100 millió dolláros működési költséget. A 2019 és 2020 első negyedéve közötti 28 százalékos bevételcsökkenés indokolta a munkaerő 20 százalékának elbocsátását, megválást az új stratégiához nem kapcsolódó üzleti szegmensektől.

Az újraszerveződés jegyében, novemberben a CAD/CAM területen fontos szereplő Cimatront és a hozzá kapcsolódó kisebb cégeket, leányvállalatokat adták el 65 millió dollárért. Az értékesítések tették lehetővé, hogy a 3D Systems infrastruktúrájába, valamint tényleges kulcságazataiba fektessen anyagiakat, azokon a területeken vásároljon fel cégeket.

Az új koncepció jegyében fejlesztették a Roadrunner ipari printert, és egyre inkább érintettek bionyomtatás-programokban is. Az idei első negyedévben közzétett adatok, azaz a tavalyi 8 százalékos növekedés a váltást igazolja, és bíztató jel a jövőre, a profitabilitásra nézve.

Az on-demand részleg eladása szervesen kapcsolódik ezekhez a folyamatokhoz, ráadásul Graves azt is közölte, hogy a jövőben természetesen együttműködnek a QuickParts-szal.

Az Icon texasi építőipari vállalat bemutatta Vulcan nyomtatója „következőgenerációs”, House Zero munkanevű változatát, amely egyben egy austini projekt, egy esztétikailag 20. század közepi, modernista, ranch-szerű három hálószobás ház munkaneve is. Rendszerükkel persze más elképzeléseik is vannak.

A gép a tervezett „felfedezés sorozat” első darabja, új tervezési formákat, tervezési „nyelveket” akarnak tesztelni rajta. El kívánják érni, hogy az új Vulcanban rejlő potenciál kiaknázása és a vele készült házak sokakat késztessenek arra, hogy printelt otthonokban éljenek.

A Vulcan platform masszív, egyszintes szerkezetek építését garantálja. Eredetileg alacsony jövedelmű mexikói és amerikai közösségeknek készítettek házakat, majd Austin külvárosi luxusotthonok következtek, de folyamatosan agyalnak megoldásokon a NASA földönkívüli, például marsi infrastruktúra elképzeléseihez is.

Az Egyesült Államokban és Mexikóban egyaránt sikeresek, az elődjénél kétszer gyorsabb és másfélszer nagyobb, közel 4,5 tonnás új változattal pedig akár 280 négyzetméteres ház is kivitelezhető.

A gép ugyanazt a Magma keverőrendszert és a Lavacrete nyomtatóanyagot használja, mint az elődje, irányítórendszere automatizált, a cég appjával távolról, bármilyen mobil eszközről vezérelhető. Lehetővé igyekeznek tenni, hogy kreatív elmék vadonatúj építészeti nyelveket kísérletezzenek ki vele.

Az energiatakarékos House Zero projekttel a technológia fenntarthatóságát, az épület tartósságát szintén bizonyítanák, és a más technikákkal sokáig tartó munkálatokat sokkal rövidebb idő alatt fejezik be.

Ember- és természetközpontú designról, a jövő otthonáról beszélnek. Az épületet eleve 3D nyomtatásra tervezték, az Icon szerint fontos előrelépés lesz a modern építészet történetében.

Anatómiai modellektől implantátumokig, sebészi útmutatókig, a medicinában egyre gyakrabban alkalmazzák a 3D nyomtatást. Sok kórházban és egészségügyi központban 3D nyomtatóműhelyek is működnek.

Mivel anatómiai modellek készítése a 3DP egyik leggyakoribb felhasználási területe, érthető okokból nő a speciálisan erre a célra fejlesztett szoftverek száma. Két példa: a virtuális valósággal foglalkozó Realize Medical a perifériákat gyártó Logitech-kel állt össze, és 3D orvosi modellek tervezésére, szerkesztésére alkalmas VR-alapú platformot fejlesztettek, a Materialise pedig folyamatosan frissíti orvosi tervezőprogramját.

Az anatómiai modellek különösen 3D szkenneléssel és röntgensugaras eljárásokkal kombinálva hasznosak, az így készült modellek sokat segítenek sebészeknek operációk előkészítésében. Minél pontosabbak az előkészületek, annál biztosabb a siker.

Az IBM egészségügyi részlege (Watson Health) nemrég mutatta be a diagnosztikai és orvosi képek cserélését célzó iConnect Access platform legújabb változatát. A Ricoh USA-val együttműködve, több új funkciót integráltak bele, a felhasználók például közvetlenül a platformról printelhetnek a páciensek orvosi képadatain alapuló életszerű modelleket.

Az újítással az egészségügyi szektor számára az eddiginél hozzáférhetőbb lesz a 3DP, ráadásul a nyomatot eredményező munkafolyamat is leegyszerűsödik. A 2008-ban indult iConnect Access teljesen webalapú, internetböngészőről bármikor elérhető. Könnyebbé teszi egészségügyi dolgozók közös munkáját, sőt, még kívülállók is besegíthetnek.

Az új változathoz tartozó 3D szegmentáló funkcióval leegyszerűsödik a digitális 3D modellek generálása, a modellek változatos kiegészítő eszközökkel bármikor finomhangolhatók.

Az IBM és a Ricoh USA a funkciók további bővítését tervezi.

Az elektromos rollerek, a mai nagyvárosok elmaradhatatlan kellékei, megjelenésük óta megosztják a közvéleményt.

Fenntarthatóságukat sokan vitatják. Kétségtelenül környezetkímélő járgányok, de ez főként akkor igaz, ha a tömegközlekedés más eszközeit helyettesítik. Több tanulmány viszont kimutatta, hogy használóik elsősorban a kerékpározást és a gyaloglást próbálják kiváltani velük.

Történetük mérföldkőhöz érkezett: a Szilícium-völgyi Scotsman bemutatta az első nyomtatott elektromos rollert. A járművet teljes egészében termoplasztikus szénszál-kompozitokból állították elő. Egyetlen nagy „test”, egyetlen nyomtatási folyamatban kivitelezték, nem kellett ragasztgatni a részeket, és így stabilabb is, mint a hagyományos rollerek.

Három, maximális sebességben, teljesítményben és árban különböző modell jött ki: Scotsman 500, Scotsman 1000 és Scotsman 2000. Ezek mellett csomó, a többi csúcskategóriás elektronikus rollertól eltérő paraméterrel, tulajdonsággal rendelkeznek.

Értelemszerűen a gyártás módja az egyik legnagyobb különbség. A nyomtatott termoplasztikus anyag miatt tartósak és ügyesek, plusz 61-szer erősebbek az acélnál, ugyanakkor sokkal könnyebbek. Súlyuk miatt külvárosokból a centrumba járó dolgozók, ingázók előszeretettel cipelhetik, használhatják az ütközéseknek jól ellenálló rollereket.

Joseph Morenstein tervező elmondta, hogy rájuk és az elektromos mobilitás más híveire is gondoltak. Mindennapos alternatívát akartak kínálni nekik, amit a 3D nyomtatás és a különleges nyomtatóanyag tett lehetővé. A tervező szerint más technológiával nem tudták volna megcsinálni a Scotsmant.

3D nyomtatással szerencsére más problémák is megoldhatók: a járgányok méret, súly, kar- és lábhosszúság alapján egyénre szabhatók, 137 és 229 centi között bárki használhatja őket.

Színek közül és kiegészítőket is választhatunk hozzá. Appot installálhatunk rá, beépített GPS-szel, automata kulccsal, forgalominfó-szolgáltatással stb. A PowerPacks néven ismert elemek két rekeszben vannak, könnyen kezelhetők, gyorsan kivehetők, más elektronikus eszközök töltésére is alkalmasak. Két PowerPack és három mód (ökológiai, sport, teljesítmény) közül választhatunk.

A rollert egyelőre csak kevesen – a „korai madarak” – vásárolhatják meg. Utánuk az Indiegogo közösségi finanszírozó (crowdfunding) kampány támogatói, majd a nagyközönség kerülnek sorra.

Az Airbus repülőgép-alkatrészek gyártására alkalmas technológiának minősítette a Materialise lézeres szinterezését. Az EOS tűzgátló poliamidját (PA 2241 FR) használják hozzá, ami egyben azt is jelenti, hogy a két cég az Airbus első kvalifikált szelektív lézeres szinterezéssel dolgozó beszállítói.

A Materialise így már két Airbus által „jóváhagyott” nyomtatótechnológiával dolgozhat a légjármű-iparnak. A minősítés mérföldkő, jócskán hozzájárulhat a polimeralapú 3D nyomtatás iparági elterjedéséhez.

A szigorú repülésbiztonsági kritériumoknak eleget tevő PA 2241 FR költséghatékony kiegészítés az eredetileg hitelesített, a Materialise által szintén használt Ultem 9085 nyomtatóanyag mellé. Minden olyan alkatrészhez alkalmas, amelynek külső bevonat használata nélkül is meg kell felelnie a tűz-, füst- és mérgezésvédelmi feltételeknek.

A lézeres szinterezéssel az Airbus jelentősen bővíti a lehetőségeit, hiszen ne felejtsük el, hogy a második leggyakrabban alkalmazott 3DP technológiáról van szó. Az új anyag elfogadása azt is jelenti még, hogy az EOS gépein egyre több repülőgép-alkatrész fog készülni. Főként az utastérben számíthatunk nyomatokra, például légtechnikai csövekre, tartókra stb.

„A minősítéssel megerősödött az Airbusszal való hosszútávú együttműködésünk, plusz újabb alkalmazási lehetőségek nyílnak meg számukra és partnereik számára. Lézeres szinterezéssel összetett tervek, például reteszelő mechanizmusok valósíthatók meg” – nyilatkozta Bart Van der Schueren, a Materialise főmérnöke.

A Materialise jelenleg száznál több. évente kb. 26 ezer alkatrészt nyomtat az Airbus A 350 gépéhez. A cég más repülőihez (A 320, A 330, A 340) szintén készítenek nyomatokat. Az EOS évről évre meghatározóbb szerepet játszik a gyártásban.

Az Airbusszal évek óta együttműködő EOS részéről szintén elégedettek, és kiemelték, hogy az ipari 3D nyomtatásnál a fémek és a polimerek is egyre fontosabbá válnak.

A 3D nyomtatóanyagokat gyártó kínai Polymaker a német Covestro anyagbeszállító által fejlesztett, újrahasznosított polikarbonátból dolgozta ki a PC-r nyomtatószálat (filament), azaz a filamentet újrahasznosított műanyagból hozták létre.

A cég május 26. és 28. között, Sanghajban mutatja be új anyagait. A 3DP kereskedelmi bemutatón a Covestro szintén részt vesz.

Az anyag a kínai vízbeszállító Nongfu Spring 19 literes palackjaiból származik, amelyekben szinte teljesen tiszta formában található meg a polikarbonát. A cirkuláris (körkörös) gazdaság elveit alkalmazni igyekvő, a beszállítói lánc többi tagjával szoros munkakapcsolatban álló Covestro a műanyaghulladékot „szűzanyaggal” keverte össze, kialakítva a később az elektronika-, a gépjármű- és más iparágakban használatra kerülő nyomtatószálakhoz tökéletes polikarbonát-alapot.

A filament főként a gyártásuk fenntarthatóságát, környezetbarátabbá tételét szem előtt tartó, a 3D nyomtatótechnológiát ipari léptékben alkalmazó cégeknek ajánlott. Az újrahasznosított anyagból készült nyomtatószál széndioxid-lábnyoma alacsonyabb, mintha csak szűzanyag lenne benne. Emellett tartósabb és iparág-specifikus elvárásoknak is jobban megfelel.

A fejlesztők szerint előny, hogy a hulladék egyetlen forrásból származik, mert így nem kell a műanyagok kiválogatásával, csoportosításával és azonosításával foglalkozniuk. Nagy mennyiségben áll rendelkezésre, viszonylag tiszta, és költséghatékonyan újrahasznosítható.

A magas hőmérsékletet kiválóan tűrő PC-r stabil és erős anyag. Több tesztet végeztek vele, egyenletes hőmérsékletelosztással a nyomatok nem görbülnek be, nagyobb és összetettebb formák printelhetők belőle.

A teszteken az is kiderült, hogy nagyon könnyű feldolgozni, jó a szakítószilárdsága és a hajlítási paraméterei. Ezek az értékek valamivel magasabbak, mint a szabvány polikarbonát anyagoké.

Épületeket évek óta nyomtatnak, köztük – Amszterdamtól Sanghajig – hidakat is. A 3DP egyik leglátványosabban terjedő alkalmazása, a területen sok innováció született, már a méretek miatt is, különlegesek a printerek, a technikák. A hagyományos módszerekkel összehasonlítva, lényegesen zöldebb technológiáról van szó.

Az ETH Zürich műszaki egyetemhez tartozó Block kutatócsoport egy számítógépes építészeti és tervezőcéggel, a betonnyomtatással foglalkozó innsbrucki incremental3D-vel és a Holcim vezető építőipari vállalattal közösen hozzák létre a Striatus nevű különleges hidat.

A nyomtatott hidat a május 22. és november közötti Velencei Építészeti Biennálé Európai Kulturális Központ által szervezett „Idő, Tér, Létezés” kiállítására készítetik.

A kőműves hagyományokat felidéző árkádos gyalogos híd nyomtatott betonblokkokból áll. A projekt célja, hogy új „nyelvet”, „jelrendszert” találjanak ki az anyaghoz. Klasszikus módszereket kombinálnak csúcsmodern technológiai megoldásokkal.

A szilárdságot a híd mértani szerkezetével, egyedi tömörítésekkel érik el. Robotikus eljárásokkal lehelnek életet a régi kőművességbe, és közben gondosan ügyelnek, hogy a betont a lehető legtakarékosabban használják fel, minimálisra csökkenjen tevékenységük széndioxid-lábnyoma.

Kevesebből hozzuk ki a többet – fogalmaznak a kutatók.

Mivel a szerkezetet megerősítő technikák és kötőanyagok nélkül, száraz összeszereléssel dolgoznak, a látványos hidat a jövőben máshol is fel lehet majd használni.