Hirdetés
. Hirdetés

3D nyomtatás: additív gyártás égen és földön

|

Októbertől szállítja a HP Jet Fusion 3D nyomtatóját, amelyről azt mondja, hogy a piacon elérhető hasonló gépeknél tízszer gyorsabban fog dolgozni, ráadásul a költségeket is megfelezi, így forradalmasítani fogja az additív gyártást. A terület gyors felívelését előrejelző elemzők véleménye ennél valamivel árnyaltabb.

Hirdetés

Orlandóban, a RAPID 3D Additive Manufacturing konferencián jelentette be a HP, hogy immár rendeléseket vesz fel a Jet Fusion nyomtatócsalád első két modelljére. A 4200-as gépeket idén októberben kapják majd kézhez az első felhasználók, míg a 3200-asok szállítása valamikor 2017 derekán indulhat.

Jet Fusion 3D nyomtatóit eredetileg 2014 októberében mutatta be a HP. Lényegében úgy működnek, mint a porágyas 3D nyomtatók. Először egy vékony, mintegy 100 mikron vastagságú porréteget visznek fel a nyomtatóágyra. A 30 ezer fúvókát tartalmazó és másodpercenként 350 millió kötőanyagcseppet kilökő nyomtatófej ebbe a porrétegbe rajzolja a készülő tárgy keresztmetszetének egy szeletét. A 40,64 x 30,48 cm alapterületű porágy ezután egy leheletnyit lejjebb ereszkedik, és jöhet a következő réteg - akár 40,64 cm magasságú tárgyak is nyomtathatók ezen a módon.

Jelenleg egyfajta műanyagot használnak a Jet Fusion nyomtatók, de a HP fejlesztési ütemterve szerint ez a választék a jövőben további - többek között színes - műanyagfajtákkal, kerámiával és várhatóan fémekkel fog bővülni. A nyomtatókkal így az elektronikai komponensek is beépíthetők lesznek a készülő alkatrészekbe, illetve termékekbe, méghozzá cseppenként, azaz - három dimenzióról lévén szó - voxelenként. A voxel egy parányi, 50 mikron méretű anyagkocka. A Jet Fusion nyomtatótere 2,4 teravoxel felbontású, ami szinte molekuláris szintű részletgazdagságot ígér.

Mindennek persze ára van, a Jet Fusion 4200-as modell alapkivitelben 200 ezer, míg a kisebb, 3200-as 130 ezer dollárba kerül. Hozzá kell adni még ehhez a nyomtatást követően a felesleges porréteget eltávolító utóműveleti egység 25 ezer dolláros árát is. Gyorsaságuknál és költséghatékonyságuknál fogva azonban a Jet Fusion nyomtatókat a vállalatok nemcsak prototípusok gyors és olcsó előállítására, hanem a késztermék tömeggyártására is használhatják majd - bár azt a HP is hozzáteszi, hogy milliárdos vagy milliós darabszám helyett inkább ezres vagy tízezres sorozatokban érdemes gondolkodniuk.

Alex Monino, a HP 3D nyomtatókért felelő marketingigazgatója a Computerworldnek azt mondta, a Jet Fusion nyomtatók új távlatokat nyitnak a dolgok internetének világában, mivel az autóalkatrészektől kezdve az egészségügyi implantátumokig egyetlen lépésben beépíthetők lesznek velük azok a szenzorok is, amelyek még több adatot továbbítanak majd állapotukról, működésükről és környezetükről elemzés céljára.

 

Több dimenzió, több nézet
Bár megvalósításukat tekintve némileg eltérnek a piacon már elérhető, hasonló 3D nyomtatók alapját képező technológiáktól (például szelektív lézeres szinterezés, binder jetting), a HP Jet Fusion gépei lényegében a porágyas fúziós 3D nyomtatás elvén működnek, ezért megjelenésük, noha új színt visznek a palettára és kétségtelenül magasra teszik a mércét, a piacnak csupán egy szegmensét fogják érinteni, mondta testvérlapunknak Joe Kempton, a Canalys piackutató cég elemzője. Más szóval azok a vállalatok, amelyek eleve másfajta, például sztereolitografikus 3D nyomtatókat használnak, valószínűleg ezután sem fognak technológiát váltani.

Kezdetben elsősorban prototípusok gyártására fogják használni a Jet Fusion nyomtatókat is, de ha azok a gyakorlatban hozni fogják az ígért teljesítményt és minőséget, akkor a HP átrajzolhatja velük a 3D nyomtatás térképét, mondta Terry Wholers, a Wholers and Associates elemzője. Napjainkban az additív gyártás terén a szelektív lézeres szinterezés a legelterjedtebb technológia, és hozzá képest a HP tízszer nagyobb teljesítményt, következetesen jobb minőséget, valamint feleakkora költséget ígér a felhasználóknak. Kissé beárnyékolja ezt, hogy a gyártó egyelőre nem tette közzé a nyomtatáshoz szükséges anyagok árát, és az sem ismert, hogy miután elkészült a tárgy, mennyi idő múlva távolítható el a Jet Fusion nyomtatóteréből az utómunkálatok elvégzésére - tette hozzá az elemző.

Ott mutatkoznak meg igazán a 3D nyomtatás előnyei, ahol a fröccsöntés, a CNC-szerszámgépekkel történő megmunkálás vagy más, hagyományos gyártási technológiák nem alkalmazhatók, állítja Pete Basiliere, a Gartner alelnöke. Ma is számos példát találunk erre a teljesen egyedi műfogsorok készítésétől kezdve az interneten, egyénileg testre szabható játékbabák gyártásáig. A hagyományos gyártási technológiák költséggörbéje a szükséges eszközök elkészítése miatt magasról indul, de annál jobban amortizálódik, minél nagyobb a legyártott darabszám. A 3D nyomatás költséggörbéje ezzel szemben gyakorlatilag vízszintes, és ezt a költségszintet a HP nagyobb teljesítményű gépeivel még lejjebb viheti.

A 3D nyomtatás költséghatékonyságát már ma is számos gyakorlati példa igazolja. A RAPID 3D konferencia kerekasztal-beszélgetésén elhangzottak szerint a Ford Motor kutató-fejlesztő részlege rengeteg időt és pénzt takarít meg azzal, hogy többféle 3D nyomtatási technológiát használ. Hagyományos módszerekkel egy megtervezett alkatrész, például szívócsonk prototípusának legyártása négy hónapba telne és 500 ezer dollárba kerülne. 3D nyomtatással akár több változat is elkészíthető belőle mindössze négy nap alatt, és ez csupán 3 ezer dollárt kóstál.

Több tízmillió dollárba kerülnek a NASA által tervezett és gyártott, folyékony üzemanyagú rakétahajtóművek. Hagyományos gyártási technológiák alkalmazása mellett a hajtóművek egy-egy komponensét akár háromszáznál több alkatrészből kell felépíteniük a mérnököknek, ami 6-12 hónapot emészthet fel. Bizonyos esetekben azonban a 3D nyomtatás lehetőségeivel élve az alkatrészek számát fél tucatra csökkentették, és három hónap alatt legyártották. A NASA nagy reményeket fűz a 3D nyomtatáshoz az olyan hosszú távú programoknál is, mint egy leendő Mars-expedíció. Sokat segítene ugyanis a megvalósításban, ha nem kellene például minden tartalék alkatrészt a Földről magával cipelnie az űrhajónak, hanem azokat az asztronauták szükség esetén helyben kinyomtathatnák. Első lépésként az amerikaiak 2014-ben vittek egy 3D nyomtatót a nemzetközi űrállomásra, amelyet idén áprilisban újabb gép követett.

Kilátások és kockázatok
Kezdettől fogva nyílt platformként tekint a felhőre csatlakozó Jet Fusionre a HP, mivel egyetlen gyártó sem adhat megoldást minden felhasználói igényre, ezért kulcsfontosságú lesz a továbbiakra nézve, hogy a 3D nyomtatás ökoszisztémájának tagjai jól együttműködjenek. Az új nyomtatókat az elmúlt közel két évben olyan cégek tesztelték, mint például a BMW, a Johnson & Johnson és a Nike. A HP az Autodeskkel és a Siemenssel mérnöki tervezőszoftverek és PLM- (termékéletciklus-menedzsment) megoldások integrálásán, új 3D-nyomtatóprogramok fejlesztésén is dolgozik.

Október után kiderül majd, hogy a HP Jet Fusion gépek valóban áttörést hoznak-e az additív gyártás fejlődésében. A Consumer Technology Association (CTA) és a United Parcel Service (UPS) friss közös jelentésében (3D Printing: The Next Revolution in Industrial Manufacturing) mindenesetre a gyártóipar forradalmát látja a 3D nyomtatásban. Az értékelés szerint a 3D nyomtatás - gépeket, kellékanyagokat és szolgáltatásokat egyaránt magában foglaló - piaca, amely az utóbbi években átlagosan 30 százalékkal bővült, a következő négy évben megháromszorozza méretét, az idén várható 7,3 milliárd dollárról 2020-ra eléri a 21 milliárd dollárt.

A robbanásszerű növekedéshez két iparág, a szórakoztató elektronika és az autóipar adja majd a hajtóerő 40 százalékát, de a gyógyászati eszközök gyártása sem marad le tőlük sokkal a maga 15 százalékával - a hallásjavító készülékek 98 százalékát például már ma is 3D nyomtatókkal készítik.

Valamilyen formában a gyártóvállalatok kétharmada már használ 3D nyomtatást a jelentés szerint, de ma még a legtöbb esetben nem a gyártási folyamat részeként: 25 százalékuk a prototípusok gyors elkészítésében, 16 százalékuk a termékfejlesztésben, 11 százalékuk az innováció terén támaszkodik a technológiára.

A 3D nyomtatás jelenleg a világ gyártóiparának elenyésző, 0,04 százalékát adja, de a Wholers Associates becslése alapján ez a szelet idővel 5 százalékra nőhet, ami 640 milliárd dolláros iparággá emelné a 3D nyomtatást.

Néhány kockázati tényező azonban visszafoghatja a prognosztizált fellendülést, adtak hangot aggodalmuknak a RAPID 3D konferencia kerekasztalának résztvevői. A dolgok internetére csatlakozó, 3D nyomtatókkal készített, beágyazott szenzorokat tartalmazó alkatrészekről, eszközökről és más termékekről gyűjtött adatok elemzésével várhatóan olyan rendkívüli mértékben optimalizálható lesz a gyártás, hogy az bizonyos területeken a raktárkezelést és a logisztikát is átformálja majd. A folyamatok azonban minden eddiginél inkább kiszolgáltatottá válnak a kibertámadásoknak, és fennáll a veszélye, hogy a törvényhozók válaszlépésként túlszabályozzák az iparágat.

Gondot jelenthet emellett a 3D nyomtatás szellemében gondolkodó, a technológiát magától értődően alkalmazó mérnökök hiánya is.

Hirdetés

Hardverek, szoftverek, tesztek, érdekességek és színes hírek az IT világából ide kattintva!

Hirdetés
0 mp. múlva automatikusan bezár Tovább az oldalra »

Úgy tűnik, AdBlockert használsz, amivel megakadályozod a reklámok megjelenítését. Amennyiben szeretnéd támogatni a munkánkat, kérjük add hozzá az oldalt a kivételek listájához, vagy támogass minket közvetlenül! További információért kattints!

Engedélyezi, hogy a https://computerworld.hu értesítéseket küldjön Önnek a kiemelt hírekről? Az értesítések bármikor kikapcsolhatók a böngésző beállításaiban.