Fontos szakmai megjegyzés: Ez egy archív szerzői szöveg, amely a kiadás időpontjában rendelkezésre álló forrásokon és példákon alapul. Ez nem aktuális műszaki specifikáció, biztonsági utasítás, befektetési tanács, vagy az említett cégek és termékek aktuális képességeinek, sebességének, költségeinek vagy állapotának megerősítése. Az adalékanyag-gyártás minden jelenlegi alkalmazása megköveteli a gyártó aktuális dokumentációjának, anyagtulajdonságainak, munkabiztonságának, szellemi tulajdonjogainak és a vonatkozó előírásoknak az ellenőrzését.
Az additív gyártási és nyomtatási szolgáltatások nem részei Savo Kusić jelenlegi nyilvános ajánlatának. Napjaink gyártási fókusza fa ablakok, fa-alumínium ablakok és egyedi ajtók.
Igények, technológia és gyártás
A 3D nyomtatóval történő cikkkészítés új technológiája is megkívánta, hogy újra megvizsgáljuk ezt a technológiát, a termelésre gyakorolt hatását, valamint a lehetséges új trendeket és a gyártásszervezési módokat.
A legtöbb, az ipar szférával (és sok más területtel) foglalkozó szöveg valójában azzal a következtetéssel kezdődik, hogy “ma a technológia (orvostudomány, kémia stb.) annyira fejlett, hogy…”
Ez a jelmondat, ahogyan a múltban is megtörtént, természetesen még sok éven át megmarad, és valószínűleg túl fog élni bennünket, mert ahogy van, azon a napon, amikor ezt a szöveget olvassuk, az emberi társadalom még soha nem volt fejlettebb, de nem is lesz az, mint holnap.
És valóban, az ember által teremtett szükségletek napról napra változnak, és mindegyik igény újat támaszt, aminek tökéletesebbnek és jobbnak kell lennie, mint az előző. Ha ezeket az igényeket pl. A számítógépgyártó iparban azt látnánk, hogy egy olyan számítógép, amely öt évvel ezelőtt és még régebben is el tudta volna látni az összes feladatunkat, már nem elég nekünk (az új igények komplettebb szoftvert igényelnek, ami további hardvert igényel stb.). Konkrétan ezt a jelenséget Gordon Moore, az Intel egyik alapítója írta le, aki szerint a számítógép teljesítménye minden 18–20 mmásodpercben megduplázódik, ezért ezt a törvényt Moore törvényének nevezték el. Tehát ma a mobiltelefonunk több számítási teljesítményt tartalmaz, mint a NASA teljes szervezete, amely 1969. két embert küldött a Holdra vagy pl. olyan videojátékok, amelyek több számítási erőforrást fogyasztanak a háromdimenziós helyzetek szimulálásához, mint az előző évtized egyetlen nagyszámítógépe (Kaku, 2011).
Itt két dolgot azonnal szét kell választani. A ma mindennapos igényeket, amiket a számítógép nem tudott kielégíteni, de a történet másik oldala, ha általánosságban nézzük, az a számítógép, mint említettük, elég volt ahhoz, hogy egy embert a Holdra bocsásson. Így a tudomány haladása mentesült a sebességtől való függéstől pl. processzorok, és nagy hangsúlyt fektetnek a többi ágra, ami esetleg hátráltatja a fejlődést. Röviden: a tudomány kétirányú kommunikációt folytat a számítógéppel, és alkalmazkodik önmagához.
Azonban nem a szükségletek az egyedüliek, amelyek “lökik” előre az emberiséget. Azok a vágyak, amelyeket az ember létrehoz, függetlenül attól, hogy szüksége van-e rá, vagy sem, teljesen új teret nyit az iparágak számára, hogy versenyezzenek, hogy pontosan azt kínálják neki, amit akar, vagy amit szeretne, anélkül, hogy ennek tudatában lenne. Nem szabad megfeledkeznünk a marketingről sem, ami alátámasztja az egész történetet azzal, hogy valójában a mi szükségleteinkről van szó, és ami nélkül nem tudunk meglenni, és nem csak a számunkra nem annyira szükséges vágyakról. Ha az embert is bevonjuk társadalmi és kulturális lényként, aki szeretne különbözni másoktól, és saját identitását akarja kialakítani, amely tükrözi belső lelki állapotát (ami bizonyos mértékig szükséglet és vágy is), akkor nagyon bonyolult képet kapunk a mai vásárlóról, pl. egy olyan vállalaté, amely el akarja adni autóját, és jelentős erőforrásokat kell költenie kínálatának kutatására és alakítására, anélkül, hogy az autó gyártásába kezdene.
Akkor hogyan kell előállítani azt a terméket, hogy valaki olyan legyen, amit akar? Milyen kutatásról van szó, és mi a legjobb módja annak lebonyolításának, hogy az a vevő valódi vágyát tükrözze, és olyasvalamit, amit valaki meg fog vásárolni anélkül, hogy raktáron maradna és értékét veszítené? A termék elkészítésének egyik legjobb módja az, ha a vásárló elmondja, mit vár el a terméktől, és akkor biztosak lehetünk benne, hogy eladjuk neki. Természetesen a probléma másik oldala az, hogy mindezt hogyan lehet minél kevesebb erőforrással elérni, minden vásárlót külön-külön tiszteletben tartani.
Tömeges testreszabás
Az elsők, akik erre a kérdésre adnak választ, a termelés új megközelítésének hívei. A mintegy húsz éve megjelent megközelítés egy olyan gondolkodásmódot és termelésszervezési filozófiát kínál, hogy mindezen követelményeket tiszteletben tartsák, miközben megoldásokat találnak ezek kielégítésére a kölcsönös előnyök érdekében. Tehát azt állítsa elő, amit minden vásárló akar, és amiért fizetni tud, és profitot termel. Ezt a megközelítést tömeges testreszabásnak nevezik. Az érme az angol mass (mass, massve, multitude) és customization (igazítás) szavakból jött létre, amelyek fordításban tömeges testreszabást jelentenének a tömeggyártás során a termékek individualizálásának lehetőségének értelmében (Suzić, 2014 szerint).
Gyártás ma
A gyártásnak számos megközelítése létezik, de a legnagyobb lendületet kapott és manapság a legszélesebb körben alkalmazott módszer a testreszabás. Amikor testreszabásról beszélünk, az mindig az életkorunkhoz kapcsolódik, és a testreszabással kapcsolatos feltételezések elsősorban az, hogy a legjobb gyártási módot írja elő, és hogyan kell megközelíteni a terméktervezést és -gyártást. A testreszabás nem írja elő, hogy milyen gyártás a legjobb, és hogyan készítsünk terméket. A testreszabás egy megközelítés és gondolkodásmód, és a legjobb termelési módszerek és legjobb gyakorlatok csak ennek a megközelítésnek és általában annak a döntésnek a következményei, hogy ezt a fajta gondolkodásmódot alkalmazzuk a termelésben (alkotásban).
Minden sikeres vállalat ezt a megközelítést követte, és sikeres rendszereket épített ki, amelyekkel úgy sikerült megszervezniük termelésüket, hogy a legjobban reagáljanak a piacra. A testreszabás azért került szóba, hogy jelezze a rendszert a termelésben a bemeneti méretek csökkentése irányába szervezni, a kimeneti méretekhez viszonyítva, így megközelítésként nagyon fontos szerepet töltött be.
Ez jelentős változásokat vezetett be a termékek létrehozásának módjában, de alapvetően a gyártás módja nem változott. Csak jobb szervezést kínálnak.
Anyag hozzáadása és kivonása
A korábbi gyártás az anyagkivonás elvén alapul. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy a végtermék méreténél nagyobb méretű darabot vesznek, és az anyagot eltávolítják a darabból, amíg a darab a végső méretre nem kerül. Ez a fajta termelés ma is meghatározó a feldolgozóiparban. Természetesen vannak kivételek, például az öntéssel, fúvással, dombornyomással és hasonlókkal előállított termékek, de ezek a módszerek nem adnak kellő “utólagos” szabadságot a termék alakításában, hanem a korábbi előkészítés (sablonok, anyagszerkezetek stb.) korlátozza őket.
A 3D nyomtatás által kínált gyártási módszer pontosan az ellentéte az említett módszernek, és anyagok hozzáadásával kínál gyártást. Ez a gyártási módszer az anyagok hozzáadásának elvén alapul, amíg el nem éri a végső méretet.
3D nyomtatás
Néhány évvel ezelőttig ez a megközelítés tudományos-fantasztikusnak tűnt, de a mérnöki munka hozzájárult az ilyen típusú gyártás elindításához. A háromdimenziós nyomtatás során egy tárgyat anyagrétegek egymás utáni felhordásával hoznak létre. Lehetővé teszi alkatrészek és szerelvények gyártását különböző anyagokból, eltérő mechanikai és fizikai tulajdonságokkal (Wikipédia, 2015).
Ha belemélyedünk a 3D nyomtatás lényegébe, akkor a “folyékony anyagok” ideje óta létezhetett volna, de a mérnöki munka hozzájárult ahhoz, hogy egy CNC [1] gép és egy közönséges extruder (amely képes valamilyen tárgyat három dimenzióba tolni) kombinációja lehetőséget ad a három dimenzióban látható tárgy létrehozására. 1.
Kép 1 - CNC gép és műanyag extruder kombinációja (kartonvágás cnc-n,2015) (Újdonságok a3D Nyomtatás? ,2015) (3D nyomtatás,2015)
Természetesen idővel kifinomultabb ilyen típusú módszereket és technikákat fejlesztettek ki az alkalmazott rétegek összekapcsolására, ahol folyamatosan jobb felületet érnek el, új anyagokat vezetnek be, és maguk a nyomtatók felépítését is javítják. Meg kell említeni a Carbon3D cég akkoriban bemutatott nyomtatóját is, melynek kivitelezőit a “Terminátor 2” című film ihlette, ahol egy folyékony gyantából kivont tárgyat formálnak (2 kép). Ahogy a nyomtató egyik megalkotója, Joseph DeSimone elmondta, az 3D nyomtatók valójában 2D nyomtatók, amelyek újra és újra megismétlik a folyamatot, és ez a folyamat akkoriban sokáig tartott. Ez a nyomtató „egyszerűen” kihúzza a teljes tárgyat a folyadékból, fény segítségével előformázva, és az akkori forrás szerint 25-től 100-ig gyorsabb nyomtatást biztosít (Carbon3D, 2015).
Kép 2 – A 3D szénnyomtató 3D működési elve. (Carbon3D, 2015)
3D nyomtatás és gyártás
Már látszik, hogyan alkalmazzák3A D-nyomtatók az ipar minden területén elterjedtek, így ma már vannak nyomtatott karosszériaelemek, autóhéjak, evőeszközök, gardrób, sőt házak és épületek stb.20 000alkatrészek a repülőgépéhez (DICKEY,2015).
Ahogy ez a technológia egyre olcsóbbá és elérhetőbbé válik, a terület szakértői azt jósolják, hogy ez a fajta termelés az iparból a vevőkhöz fog eljutni. Az 3D nyomtatókkal az emberek saját modelleket hozhatnak létre, módosíthatják a meglévőket, és hozzáigazíthatják a termékeket igényeikhez. Az interneten már rengeteg ingyenes modellt találhatunk, amelyek közvetlenül letölthetők és kinyomtathatók.
Azonban, ha egy banális példát nézünk, ma sok embernek van otthonában “hétköznapi” 2D nyomtató, de még mindig vannak másolók, sőt, akiknek van nyomtatójuk, azok is másolókban nyomtatnak. Hasonló lesz az 3D nyomtatókkal is. Ennek több oka is van, ezek közül néhány:
- gazdasági okok, mert a tömegtermelés még mindig olcsóbb, mint az egyedi termelés;
- jobb felület, amelyhez a legtöbb embernek nem lesz profi feltétele;
- anyagjellemzők, építő- és feldolgozó szoftverek ismerete;
- az egyén kreatív képességei;
- a nyomtató fizikai korlátai.
Ami a vásárlói igények kielégítését illeti,3A D-printing végtelenül nagyobb lehetőségeket kínál a termék vevő kívánságaihoz igazítására, mint a hagyományos, anyageltávolításon alapuló gyártás. De gyártói szempontból lehetővé teszi a felesleges (hulladék) anyagok nélküli gyártást, a gépek számának csökkentését, a tárolási költségek csökkentését, stb. Ugyancsak marad hely a fent említett testreszabásra, ahol előre gyárthatók termékplatformok, amelyekre a kívánt formák nyomtathatók, és ezen felül a vevők is találkozhatnak, szállítási sebességgel és hasonlókkal. Valamint megnyílik a befejezetlen termék elhagyásának lehetősége is, ahol az a vevőhöz kerül, mint olyan, és a vásárló a terméket a nyomtatójával is kinyomtathatja.
Az alábbiakban bemutatunk néhány kapott példát3D nyomtatásban
Függelék1 - Kínai WinSun cég, amely házépítésre szakosodott3D technológia, “nyomtatta” az első többszintes épületét
Kép 3 – Nyomtatott épület – http://svetzanimljivosti.com/zgrada-iz-stampaca-prva-visespratnica-po-3d-tehnologiji/
Kép 4 - A nyomtatott épület belseje -http://kiko-unico.com.hr/hocemo-li-u-skoroj-buducnosti-printati-stambene-objekte-luksuzne-vile/
Függelék2- A Local Motors cég olyan autót gyártott, amelyre szerkezeti elemeket és karosszériaelemeket nyomtattak3D nyomtatót, majd további alkatrészeket szerelnek be az autóba
Kép 5 - Egy autó, amelynek alkatrészei nyomtatottak -http://www.b92.net/automobili/razno.php?yyyy=2015&mm=01&nav\_id=946245
Függelék3-3D puska és pisztoly
Kép 6 -3d puska - http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2295283/3D-printing-gunsmiths-make-blueprints-available-free-download-granted-firearms-licence.html
Kép 7 - http://www.bbc.com/news/science-environment-22421185
Függelék4 - 3D kar fogyatékkal élők számára
Kép 8 -3D kar -http://edition.cnn.com/2014/04/14/tech/innovation/carpenter-fingers-robohand-3-d/
Alkalmazási megjegyzés: A történelmi példák, előrejelzések, sebesség-összehasonlítások és vállalati nyilatkozatok nem helyettesítik a tényleges műszaki és kereskedelmi összehasonlítást. A folyamat biztonsága függ a géptől, az anyagtól, a szellőzéstől, a hőmérséklettől, a feldolgozástól, az alkatrész céljától és az adott eset szakértői értékelésétől.
Források
3D nyomtatás. (2015, 4 14). Letöltve a Wikipédiáról, a szabad enciklopédiáról: http://en.wikipedia.org/wiki/3D_printing
Carbon3D. (2015, 04 5). Letöltve: Carbon3D | CLIP technológia – áttörő technológia, amelynek középpontjában a hangolható fotokémiai folyamat áll a réteg nélküli 3D nyomtatáshoz: http://carbon3d.com/
DICKEY, M. R. (2015, 4 15). _Remélem, hogy megbízik az 3D nyomtatókban – a Boeing a repülőgépei alkatrészeinek „nyomtatására” használja őket. Letöltve a Business Insiderből: http://www.businessinsider.com/
Kaku, D. M. (2011). A jövő fizikája.
Kartonvágás cnc-n. (2015, 4 14). Letöltve az elitesecurity.org webhelyről – webfórumok: http://www.elitesecurity.org/t415702-0
Suzić, N. (. (n.d.). Újvidék.
Mi az újdonság az 3D nyomtatás világában? . (2015, 4 14). Letöltve: Brit + co: http://www.brit.co/3d-june/
Wikipédia. (2015, 04 12). 3D bélyeg. Letöltve a Wikipédiáról: http://sr.wikipedia.org/sr-el/3%D0%94_%D1%88%D1%82%D0%B0%D0%BC%D0%BF%D0%B0
[1] A CNC (magyar számítógépes numerikus vezérlés) egy olyan gép, amely előre megadott koordinátákat használ mozgásához, amelyeket a megfigyelt koordinátarendszer kívánt pozícióitól függően adunk meg.