Nyomtatás 3D-ben

írta Smolnicki Szilárd, 2020. április 2–ánMegosztás: FACEBOOKMegosztás: TWITTERMegosztás: GOOGLE+

AKTUALITÁSOK

Még, ha saját magunkat nem is, de a technika rohamos fejlődésének hála gyakorlatilag bármit ki tudunk nyomtatni 3D-ben, ami csak eszünkbe jut. De hogyan jutottunk el idáig? Vajon előfordulhat, hogy a jövőben egy hagyományosnak mondható Canon nyomtató mellett majd minden háztartásban lesz egy 3D-s változat is?

Nyomtatás 3D-ben

Talán azért nehéz megfogni a gyors prototípusgyártások közé tartozó 3D-s nyomtatás lényegét, mert a 2D-s, lapra nyomtatós, tintás „társához” próbáljuk hasonlítani, esetleg abból származtatni. Ha azonban inkább a hagyományos megmunkálási eljárások felől közelítjük meg a témát (mint a marás vagy az esztergálás), amelyek leválasztó alakadással alakítják ki a kívánt alkatrészeket, akkor ezekkel szemben el tudjuk helyezni, hiszen additív, felépítő módon hozza létre a kívánt formát.

A nyomtatás előtt azonban szükségünk van egy „tervrajzra”. Ezeket a terveket általában egy CAD programmal szokták megszerkeszteni. A 3D-s nyomtatók legtöbb esetben az STL formátumú fájlokat képesek olvasni, melyek sajátossága, hogy a térbeli testek felületét szétbontja háromszögekre. Minél kisebbek ezek a háromszögek, annál pontosabb lesz a végeredmény. Amint megszerkesztettük a tervünket, jöhet a nyomtatás.

A 3D-s nyomtatás során többcsatornás nyomtatófej rakja le a folyékony ragasztó vegyületet a por építőanyag ágy felső rétegére. Általában műanyagból készülnek a darabok, de alkalmaznak papír, fém és kerámia alapú nyomtatást is, sőt, ezen a téren rohamos fejlődésnek lehetünk szemtanúi. A por részecskéi összeragadnak a ragasztó által borított területeken, majd egy réteg elkészülése után a dugattyú lesüllyed egy réteg vastagságának megfelelő magassággal. Porellátó rendszer hengere mindig felfelé mozdul, hogy biztosítsa a port a rendszernek, a henger pedig szétteríti és tömöríti a port az építőtér tetején. A folyamat addig ismétlődik, amíg az egész darab elkészül a porágyban. A darabot elkészülte után óvatosan kiemelik, megtisztítják a fölösleges portól. Az elkészült darabok többnyire porózusak és rendkívül törékenyek, ezért a legtöbb esetben szükség van valamilyen utókezelő anyaggal való átitatásra.

Fontos, hogy nincs szükség előgyártmányra, valamint bármilyen bonyolult geometriájú és összetettségű darabok elkészíthetők vele, miközben nincs szükség gépbeállításra, szerszámozásra, szerelésre. A pontosság, a felületminőség azonban sok esetben nem éri el a hagyományos megmunkálási eljárásokkal létrehozott alkatrészekét, a felhasználható anyagok pedig korlátozottak, és az alkalmazott eljárástól is függenek.

Az átlagember által elérhető projektek is léteznek, mint a Fab@Home, az Ultimaker, a RepRap vagy a 3Doodler. Utóbbi talán a legmegfelelőbb választás, ha meg szeretnénk tapasztalni a technológiát, és a pénztárcánkat is szeretnénk megkímélni, hiszen gyakorlatilag egy teljesen átlagos tollnak tűnik ránézésre, azzal az aprócska különbséggel, hogy a 3Doodler-rel nem csupán egy papírlap kétdimenziós síkján tudunk alkotni, hanem a harmadik irányba is képes anyaggal feltölteni a teret.

A technológia ugrásszerű fejlődését mi sem bizonyítja jobban, minthogy 2016-ban egy komplett kereskedelmi ingatlan készült el általa. A 6 méter magas, 36,57 méter hosszú és 12,19 méter széles épülethez mindössze egyetlen 3D-nyomtatót használtak. Az építőelemek hamar elkészültek, mindössze 17 napig tartott a nyomtatás. Az építkezés a belső tér berendezésével együtt három hónapig tartott, és az új megoldásnak köszönhetően feleannyi építőmunkásra volt szükség, mint a hagyományos munkálatoknál.

A Mars Society legújabb kezdeményezése egy egymillió lélekszámú marsi városállam megtervezése különböző feltételek mentén. A pályázatban az önellátás minden lehetőségét maximálisan kihasználó városra kíváncsiak, amely minimális behozatalra szorul a Földről; mivel az ott megszokott szükségletek kielégítéséhez jóval több mint egymillió ember munkájára lenne szükség. Egy ilyen rendszer létrehozásához elengedhetetlen lesz a 3D nyomtatás és az egyéb modern eljárások. Úgy vélik, hogy a robotok és a mesterséges intelligencia használata szintén kiemelten fontos lehet a hatékony működés érdekében.

A jövőben tehát további innovációk várhatóak a témában, az orvoslásban például az erek előállítása után a szív nyomtatását tűzték ki célul. Mint ahogy az ember történelme során lenni szokott, az eredetileg csak laboratóriumokban, vagy a hadiiparban használt technológiák előbb-utóbb megjelennek a tömeggyártásban, az emberek mindennapi életében, úgy valószínűleg a 3D-s nyomtatásra is ez az út vár.

Smolnicki Szilárd
Fotók: internet

AKTUALITÁSOK: ajánló

az utolsó 4 cikk • összesen 517 cikkből

Megjelenik havonta

5000 példányban

Felelős kiadó

Prof. Dr. Torma András rektor

Főszerkesztő

Konyári György

Szerkesztő

Tóth Evelin

Képszerkesztő

Kiss Viktor

Angol nyelvi lektor

Somogyi Gyula

Korrektor

Szenderák Bence

Munkatársak

Báthori Kinga, Boldizsár Csongor, Harangi Tünde, Kiss Viktor, Kerekes Bernadett, Keszi Bálint, Kovács Eszter, Nagy Tomi, Ozsváth Cseke Gergő, Rada János, Schäffer Anett, Szabadi Martina Laura, Stumphauzer Laura, Tóth Orsolya, Tóth Evelin

ISSN

2064-3691

Tel.

06-70-866-4618, 06-46-565-111/18-30