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.

Karrierszkenner

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

Böngésszen és regisztráljon!

Jelenleg 1977 személy szerepel adatbázisunkban.

A legkeresettebb emberek:

Cégszkenner

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

Regisztrálja cégét Ön is!

Jelenleg 4703 cég szerepel adatbázisunkban.
Az utolsó regisztrált:REVOLUTION Software Kft.

A legkeresettebb cégek: