Ugrás a tartalomhoz
  • MAGAZIN
  • BLOGTÉR
  • PODCAST
  • TV
  • GYŰJTEMÉNY
  • WEBSHOP
  • FOLYÓIRATOK
  • KIADÓ
Menü
  • MAGAZIN
  • BLOGTÉR
  • PODCAST
  • TV
  • GYŰJTEMÉNY
  • WEBSHOP
  • FOLYÓIRATOK
  • KIADÓ
  • MAGAZIN
  • BLOGTÉR
  • PODCAST
  • TV
  • GYŰJTEMÉNY
  • WEBSHOP
  • FOLYÓIRATOK
  • KIADÓ
Menü
  • MAGAZIN
  • BLOGTÉR
  • PODCAST
  • TV
  • GYŰJTEMÉNY
  • WEBSHOP
  • FOLYÓIRATOK
  • KIADÓ
Libárdi Péter

Petőfi másképpen

A diákok produktív alkotófolyamatnak élték meg a projektmunkát.

Libárdi Péter 2025.05.13.
Csepeli Réka

A német–francia tengely újjáélesztésének reménye

Európa értékeinek újradefiniálása.

Csepeli Réka 2025.05.12.
Markovics Milán Mór

Új pápa: konklávék árnyékában

Talán mindenki számára elfogadható kompromisszumokkal fogja kormányozni Szent Péter hajóját.

Markovics Milán Mór 2025.05.08.
Bíró Csilla

A latin nyelv egykori tankönyvei

A jezsuita Manuel Alvarez-féle tankönyvcsalád.

Bíró Csilla 2025.05.06.
Fehér András Tibor

Az MI-télről egy MI-tavaszban – II. rész

Okok a szakirodalom szerint.

Fehér András Tibor 2025.05.05.
INNOVÁCIÓ & TECHNOLÓGIA BLOG
Prófusz György
Prófusz György
mesterpedagógus, vezető szaktanácsadó (Zalaegerszegi Pedagógiai Oktatási Központ), a Dr. h. c. Kovács Győző 3D Nyomtatólabor vezetője
  • 2023.08.09.
  • 2023.08.09.

Ötlettől a vezető iparági szerepig: a 3D nyomtatás (II. rész)

A technológia története

Sorozatunk legújabb részéből kiderül, hogyan hozott egy játékbéka világhírnevet megalkotójának és milyen hatást gyakorolt az egyik legnagyobb német autógyár a térbeli nyomtatás fejlődésére.

A 3D nyomtatás napjainkban már – akár tudunk róla, akár nem – életünk szerves részét képezi. A technológia az Ipar 4.0 dinamikusan fejlődő iparága, ráadásul a felsőoktatásban, így a Nemzeti Közszolgálati Egyetem több kutatási projektjében is egyre nagyobb szerepet kap. Sorozatunk előző részében az olvasók két 3D gyártási technológiát ismerhettek meg, a sztereolitográfiát és a szelektív lézeres szinterezést. Ezúttal négy további eljárást mutatunk be.

Játékbékától a világhírnévig

1988-ban Steven Scott Crump a kétéves kislányának akart örömet szerezni egy játékbéka elkészítésével. A konyhájukban műanyag zselékkel kezdett kísérletezni, a béka pedig végül polietilén és gyertyaviasz keverékéből készült el. Crump ragasztópisztolyt használt, és rétegről rétegre haladt. Ez a játék adta az ötletet a gyártási folyamat automatizálásának megoldásához. Crumptól felesége, Lisa azt kérte, hogy a további kísérleteket már a garázsban végezze. Így a feltaláló munka után, esténként, a garázsában dolgozott a korai 3D nyomtatóján, valamint a gyártáshoz megfelelő alapanyagon.

1989-ben Lisa válaszút elé állította férjét: vagy hagyjon fel a kísérletezéssel, vagy fejlessze tovább elképzelését. Szerencsére Crump az utóbbit választotta. Az irodai (2D-s) nyomtatóhoz ragasztópisztoly hozzáadásával és a „Z” tengely alkalmazásával létrehozta a 3D nyomtatót, továbbá kifejlesztette a hozzá szükséges műanyag szálat (filamentet) is, a Polylactic acid-ot (a PLA-t, vagyis a politejsavat), ami hőre lágyuló műanyag.

A világ első FDM technológiával készített békájának másolata

Szintén 1989-ben Crump feleségével megalapította a Stratasys nevű céget, és szabadalmaztatta az általa kidolgozott Fused Deposition Modeling (FDM) eljárást. Erre 2005-ig kapott védettséget. A technológia lényege: műanyag szálat olvasztanak meg, amelyet vékony rétegekben raknak le a tárgyasztalra. A modell építése alulról felfelé haladva, rétegről rétegre valósul meg. Crump szabadalma tartalmazza a folyamat automatizálását, a béka elkészítését és hétféle prototípus gép leírását. 2005-re a Stratasys a gyors prototípusgyártás (rapid prototyping) iparágának világszerte elismert vezetője lett.

Német nyomtatók és a kötőanyagsugárzó technológia

1989-ben Európa is bekapcsolódott a térbeli nyomtatásba. Németországban, Gräfelfingben Dr. Hans J. Langer és Dr. Hans Steinbichler megalapította az EOS (Electro Optical System) GmbH-t. Céljuk olyan, a sztereolitográfia elvén működő nyomtató létrehozása volt, amely megfelelt a BMW autógyár igényeinek. 1991-re el is készült az első berendezésük, a STEREOS 400-as nyomtató. A BMW maximálisan elégedett volt az eredménnyel.

Ebben az évben azonban Steinbichler elhagyta a céget, pedig az már nyereségesen működött. Langer családi vállalkozásban folytatta az additív gyártást, majd világszerte piacvezetővé vált a fém- és a polimernyomtatásban. Az EOS-nál 1989-ben kidolgozták a közvetlen fémlézeres szinterezést (Direct Metal Laser Sintering, DMLS). Két különböző fémkomponensből álló porkeverék (nikkel és bronz) lézeres megolvasztásával ötvözetet hoztak létre, amely ugyanakkora mértékben tágult, mint amennyire zsugorodott. Az eljárás nem használt segéd- és kötőanyagokat. A DMLS technológia pedig ma már szabvány a fémnyomtatásban.

1995-ben sorozatgyártásban készültek a poliamid por szinterezésére szolgáló 3D-s EOS-nyomtatók. Alapanyagként hőre keményedő műanyaggal bevont kvarc és kerámia homokot használtak. A nyomtatás során a bevonatot a lézer megolvasztja, így az a cementhez hasonló módon megköti a homokszemcséket. Kikeményedés után az alkatrész már nem deformálódik, még akkor sem, ha ismét hőhatás éri. 2002-ben az EOS, a Trumpf céggel együttműködve, kifejlesztett egy eljárást a szelektív lézerolvasztásra is (Selective Laser Melting, SLM).

Szelektív lézerolvasztásos technológia

Ugyancsak 1989-ben az Emanuel M. Sachs vezette kutatócsoport John S. Haggerty, Michael J. Cima és Paul A. Williams (Massachusetts Institute of Technology – MIT) részvételével kidolgozta a 3D-s kötőanyagsugárzó technológiát (Binder Jet Printing-et, binder jetting-nek is nevezik, BJ). A technológia lényege: a nyomtató egyenletesen fémport (alapanyagot) terít a tálcára. Erre a rétegre aztán olvasztás helyett polimert (kötőanyagot) fecskendeznek a fúvókákból, a modell keresztmetszetének megfelelő területre. A polimer fogja össze a fémport. A művelet pedig rétegről rétegre ismétlődik, amíg ki nem alakul a munkadarab.

Ez az eljárás lehetővé tette, hogy a mérnökök modellek, minták helyett működő alkatrészeket hozzanak létre prototípuskészítéshez és annak teszteléséhez, valamint késztermékekhez.

Emanuel M. Sachs

Sachs ezen a területen végzett munkája egy teljesen új iparág, a tömeggyártásos fémnyomtatás elindítását segítette elő. Tevékenységéért 2019-ben iparági díjat (SME Industry Achievement Award-ot) kapott Detroitban.

A következő részben a 3D gyártástechnológia különceit mutatjuk be.

Témakörök: 3D, 3D nyomtatás, innováció, történelem
nke-cimer

LUDOVIKA.hu

KAPCSOLAT

1083 Budapest, Ludovika tér 2.
E-mail:
Kéziratokkal, könyv- és folyóirat-kiadással kapcsolatos ügyek: kiadvanyok@uni-nke.hu
Blogokkal és a magazinnal kapcsolatos ügyek: szerkesztoseg@uni-nke.hu

IMPRESSZUM

Ez a weboldal sütiket használ. Ha Ön ezzel egyetért, kérjük fogadja el az adatkezelési szabályzatunkat. Süti beállításokElfogad
Adatvédemi és süti beállítások

Adatvédelmi áttekintés

This website uses cookies to improve your experience while you navigate through the website. Out of these cookies, the cookies that are categorized as necessary are stored on your browser as they are essential for the working of basic functionalities of the website. We also use third-party cookies that help us analyze and understand how you use this website. These cookies will be stored in your browser only with your consent. You also have the option to opt-out of these cookies. But opting out of some of these cookies may have an effect on your browsing experience.
Necessary
Always Enabled
Necessary cookies are absolutely essential for the website to function properly. This category only includes cookies that ensures basic functionalities and security features of the website. These cookies do not store any personal information.
Non-necessary
Any cookies that may not be particularly necessary for the website to function and is used specifically to collect user personal data via analytics, ads, other embedded contents are termed as non-necessary cookies. It is mandatory to procure user consent prior to running these cookies on your website.
SAVE & ACCEPT