Menü
20_SolidSmack.jpg
Forrás: ITB

Mostanra elég jól kialakult, hogy a 3D-nyomtatás paradigmája a szórakoztatóelektronika területébe tartozik. A professzionális felhasználást az „additív technológiák” keresőkifejezésre nyerhető találatok fedik föl – amelyekből kiderül, hogy megvalósul az a gépészálom, hogy veszünk egy meghatározott alakú semmit, és körülvesszük anyaggal.

Ha a homo sapiensről esik szó, előbb-utóbb szóba kerülnek a főemlősök. Így hát az additív technológiákról szólva meg kell emlékeznünk a felrakó hegesztésről: így javították őseink a markológépek mangánötvözésű acélból készült fogait és az acélöntvényeket. A végfelhasználói 3D-nyomtatás meg annyit biztosan megtett, hogy hozzászoktatta az embereket ahhoz, hogy az alkatrészek üregeit nem feltétlenül kell kivájni a tömör anyagból forgácsolás esetén, vagy elkészíteni a negatívját valamilyen helyettesítő médiumból (ha öntéssel készül a darab). Mivel pedig az additív technológia eszközei igen erőforrás-igényesek, ezért e disztruptív diszciplinát általában nagy, technológiai értelemben is élenjáró, globális léptékben multinacionális termelő, fejlesztő és értékesítő vállalatok művelik. Ilyenből nincs sok, nem is minden földrészre esik egy: Siemens, GE, Samsung, Mitsubishi és kevesen mások.

Az additív technológia és szemléletmód kizárólag digitális környezetben értelmezhető. Szerencsére az elmúlt három évtizedben mind a tervezésben, mind a gyártás-előkészítésben a világ túlnyomó részén uralkodóvá vált a számítógép. Mérnökgenerációk nőttek fel úgy, hogy nem kellett megismerniük a tust és a pauszt (csak mint a nagy formátumú nyomtatók kellékanyagait), és lassan elfelejtik, hogy valaha voltak olyan tervezőszoftverek, amelyek nem voltak alaksajátosság alapúak vagy parametrikusak. A számítógépes modell már elég régóta nem felületekből, hanem egyszerűen származtatott testelemekből épül fel, amelyek méreteit és helyzetét matematikai összefüggések határozzák meg, és a testmodellből generált rajzok megtartják a kapcsolatukat a modellel, ha a rajz módosul, megváltozik a modell is. Mindehhez éretté és megszokottá csiszolódott a 3D-s vizuális kezelőfelület, és ahogy a számítógépek teljesítménye a Moore-törvény szerint nőtt, úgy váltak képessé mind a termék-, mind a folyamattervezők egyre komplexebb, egyre valósághűbb szimulációkra.

 

Gyorsul a tervezés, kevesebb a hulladék

Az additív technológia másik gyökere a gyors prototípuskészítés. (Az erre irányuló igény a szimulációk, számítógépes modellek tökéletesedésével fokozatosan csökken.) Mivel kezdetben az alapanyagok gyengék voltak, csak szemléltető modelleket, esetleg a formát meghatározó burkolatokat lehetett elkészíteni, funkcionáló alkatrészeket nem. Ez változott meg a lézerszinterezés megvalósításával.

Additív technológiák

– Folyadék megszilárdítása lézerrel

– Hőre lágyuló műanyagok (por vagy huzal) „felhordása” (3D-nyomtatás)

– Speciális fémportömeg helyi összeolvasztása lézerrel rétegenként

– Speciális fémpor felhordása célzottan az összeolvasztáshoz

Az megmaradt, hogy a számítógépes testmodellből (elvileg) automatikusan le lehet gyártani a működő alkatrészt, vagyis a tervezés és gyártás közötti visszacsatolás, a próbák-hibák ciklus drámaian lerövidül. Az további előny, hogy az additív gyártási folyamatokban sokkal kevesebb hulladék keletkezik, mint a hagyományos gyártás során.

Jelenleg az additív technológiák jellegzetes alkalmazási területe a rendkívül bonyolult, üreges, extrém igénybevételű alkatrészek előállítása. Ilyenek a turbinalapátok, erőművi adagolófúvókák, bonyolult cső-csomópontok, amelyeket eddig hosszú, sok lépcsős (számos hibára lehetőséget adó, hosszú és alapos ellenőrzést igénylő) eljárásokkal gyártottak. Az ellenőrzési igény megmarad, de egészen mellbevágó, hogy ezeket a szuperalkatrészeket egy menetben elő lehet állítani.

 

Vannak azért problémák is

A gyártás teljes digitális vertikuma a jelenleg a hagyományos gyártástechnológiákat veszi alapul. Ezért az additív technológia alkalmazásának hatékonysága még nem optimális. A Siemens szakembereinek tapasztalata szerint az additív gyártásra tervezett alkatrészek fele nem nyomtatható ki, és ezeknek 60 százalékát teljesen újra kell tervezni. Számos állományformátum ide-oda alakítására van szükség, aminek során érdemi beavatkozásokra is szükség van. Ezeket a műveleteket a hozzájuk szükségesnél lazább együttműködésre kialakított szervezetben kell elvégezni. Az additív technológiák előnyeinek kiaknázásához a korábbitól gyökeresen eltérő szemléletmódokra van szükség. Végül azt is meg kell említenünk, hogy nem minden alkatrészt érdemes additívan előállítani, mert a technológia még mindig meglehetősen költséges, és az is marad az erőforrásigény folyamatos és gyors csökkenése ellenére.

Végül megemlítjük, hogy a jellemzően szemcsés alapanyag következtében a végtermékben kellemetlen, kicsi, nehezen észrevehető és javíthatatlan üregek tudnak maradni. Az alapanyag- és gyártóberendezés-fejlesztések ezekre a problémákra fókuszálnak.

 

Megjelentek a hibridek

Ha nem bírsz az újdonsággal, próbáld meg összeházasítani a meglevővel. A gyártástechnológiában is gyakorta alkalmazott taktika alkalmazását talán a következő gondolatmenet előzte meg az additív gyártás esetében: „Mi kell egy 3D-nyomtatóhoz? Hát, egy süllyeszthető X-Y asztal, meg egy adagolófej. De hát ilyenünk már évtizedek óta van! Úgy hívják, hogy CNC-marógép…” Tehát kifejlesztettek egy lézerszerszámot, amely beleillik a meglevő szerszámtartókba, és egy másikat, amely az előkészített speciális port adagolja. Mostantól fel lehet rakni a különböző kinövéseket az alkatrészekre ahelyett, hogy egy óriási nyersdarabról a térfogata négyötöd részét levetkőztetnénk. Nem mellesleg a hibrid megoldással az additív technológia beteszi a lábát a hagyományos gyárakba, mind a tervezők, mind a szakmunkások előbb hozzászoknak, majd megtanulják a sajátosságait.

Úgyhogy itt van az a lélektani pillanat, amikor a közeljövő mérnökeinek meg kell tanítanunk az additív szemléletű tervezést, hogy a munkahelyeiken ne lepődjenek meg a közelmúlttól alapvetően eltérő elvárások miatt.

Bookmark and Share

Karrierszkenner

Kíváncsi, hol dolgozik egykori kollégája, üzleti partnere?
Szeretné, ha az ön karrierjéről is hírt adnánk?

Böngésszen és regisztráljon!

Jelenleg 1960 személy szerepel adatbázisunkban.
Az utolsó regisztrált:Rónaszéki Tibor

A legkeresettebb emberek:

Cégszkenner

Melyek az ict-iparág legfontosabb cégei?
Melyek a fontosabb felhasználók más iparágakból?

Regisztrálja cégét Ön is!

Jelenleg 4650 cég szerepel adatbázisunkban.
Az utolsó regisztrált:ALPHANET Informatikai Zrt.

A legkeresettebb cégek: