Ipar, űrhajózás és orvostudomány: mire használják a 3D nyomtatást?
A 3D nyomtatóknak már régóta nem csak a technológia iránt rajongók polcán van helye. A háromdimenziós nyomtatás az iparba és az orvostudományba is robbanásszerűen tört be, és milliárd dolláros üzletággá vált. A 3D nyomtatók képesek visszaadni az egészséget a betegeknek, olcsóbbá és gyorsabbá teszik a gyártást - és létfontosságú szerepet fognak játszani a Hold és a Mars kolonizálásában is.
A háromdimenziós nyomtatás elvéről már részletesen írtunk az egyik korábbi cikkünkben, így csak emlékeztetőül: a 3D nyomtatás egy olyan módszer, amely során egy fizikai tárgyat egy digitális sablonból (amelyet például 3D szkenneléssel kapunk) nyomtatnak ki egy speciális anyag - leggyakrabban olvasztott műanyag - egymás utáni fokozatos rétegezésével.
Lehetőség van nanométeres felbontású, kifinomult tárgyak nyomtatására, de akár 10 méteres méretű óriási termékek nyomtatására is. A szórakoztató otthoni nyomtatás mellett a 3D nyomtatók már az ipari üzemekbe is megtalálhatók, ahol (úgynevezett additív gyártásként) a megmunkálás, esztergálás és más gyártási eljárások mellett foglalnak helyet.
Pontosan mire használják a 3D nyomtatást?
Ipar: prototípusok és pótalkatrészek nyomtatása
A 3D nyomtatás különösen az autóiparban és a repülőgépiparban népszerű eszköz, mivel lerövidíti a tervezés és a prototípusgyártás közötti időt. A 3D-nyomtatókkal emellett összeszerelési segédeszközöket (pl. szorítóelemeket és rögzítőelemeket), öntőformákat vagy a termelőberendezések fém pótalkatrészeit is előállítják.
A karbantartóknak nem kell heteket várniuk a pótalkatrészekre, hanem csak néhány órát - amíg az alkatrész nyomtatásra kerül. A fémből (titán, alumínium, acél és más anyagok) történő nyomtatás a fémpor lézeres szinterezésének elvén működik. Az alábbi videó ezt mutatja be:
A kerámia nyomtatás is egyre inkább előtérbe kerül. Ezt például kemencék tűzálló részeinek gyártására vagy nagyfeszültségű rendszerek alkatrészeinek előállítására használják. Viszonylagos újdonság a könnyű, merev alkatrészek nyomtatása szénkompozitból.
A 3D nyomtatók mint az emberi megismerés úttörői
A tudósok és mérnökök az üzemanyagrendszerek és más repülőgép alkatrészek nyomtatásán kívül a 3D-nyomtatás lehetséges felhasználására is összpontosítanak, hogy településeket építsenek a Holdon és a Marson.
Az építőanyagokból (beton, homok és üvegszál keveréke) történő nyomtatás technológiáját már kipróbálták, és bár az építési gyakorlatban még nem terjedt el, a Naprendszerben található égitestek jövőbeli benépesítésének lehetséges útját mutatja.
A lakóépületek 3D nyomtatása jelentősen olcsóbbá tenné a Mars és a Hold kolonizációját. A szerkezeteknek csak a legfontosabb alkotóelemeit kellene megrajzolni és szállítani - a többit egy nyomtatócsoport állítaná elő helyi nyersanyagokból a leendő kolónia helyszínén.
Ez többek között azért fontos, mert a holdi és marsi élőhelyeket védeni kell az erős, rendkívül veszélyes UV-sugárzástól. A Holdon a regolit nevű kőzetet javasolják, a Mars esetében pedig a mindenütt jelenlévő vörös homokot. A 3D nyomtatók az űrbeli jelenléte nem újdonság. A Nemzetközi Űrállomáson (ISS) már évek óta folynak kísérletek háromdimenziós nyomtatással.
A pótszervek nyomtatásához vezető út
A 3D nyomtatás az orvosi területen kapja a legnagyobb figyelmet. Már most is használják szervek modelljeinek nyomtatására a nehéz sebészeti beavatkozások előtt. A vese vagy a máj fizikai modellje segít a sebészeknek a megfelelő bemetszés és eljárás kiválasztásában, valamint a műtét bizonyos fokú modellezésében. A sebészek tomográfiával és más szkennelési módszerekkel szereznek adatokat a szervek alakjáról.
A 3D nyomtatókat általában ízületi pótlások vagy fogászati koronák és implantátumok készítésére használják. Kísérletek folynak egyszerű szövetek nyomtatására egy olyan oldat segítségével, amelyben a sejtek "tintaként" szolgálnak. A tudósoknak már sikerült többek között kinyomtatniuk az emberi szív méretarányos modelljét:
A nyomtatott szív tartalmaz érrendszert és egy pár pitvart és kamrát.
A szervek nyomtatása az antibiotikumok bevezetéséhez hasonló változást hozhat. Ennek oka, hogy a recipiens immunrendszere vonakodva reagál az élő vagy elhunyt donorból származó átültetett szervekre - ha az immunitást nem nyomnák el gyógyszerekkel, a szervezet fokozatosan elpusztítaná az átültetett szervet. A páciens saját sejtjeiből kinyomtatott szervek esetében nem állna fenn a hasonló reakció kockázata.
Hasonló cikkek
5 perces olvasmány
Hogyan működik egy 3D nyomtató: alapvető 3D nyomtatási technológia
Bár a 3D nyomtatási technológia már több mint 30 éve velünk van, csak napjainkban kezd lassan, de biztosan az érdeklődés központjába kerülni a hétköznapi emberek körében is. Ennek oroszlánrésze a nyomtatók folyamatosan csökkenő árának és rendkívül széleskörű alkalmazhatóságának köszönhető, melynek köszönhetően szinte bármit létrehozhat, amit csak el tud képzelni, sőt számos trükkös otthoni és munkahelyi probléma viszonylag olcsón megoldható segítségükkel, hiszen a beszerzési árat leszámítva a 3D nyomtató üzemeltetése igen olcsó mulatság. Ha ez a technológia elnyerte tetszését, a következő sorokban röviden elmagyarázzuk, hogyan is működik valójában egy 3D nyomtató, és miben különböznek egymástól a különböző modellek.
Teljes cikk »
2 perces olvasmány
Útmutató a 3D szkennerekhez: Mik az előnyei és hátrányai?
Néhány évvel ezelőtt a sci-fi könyvekből származó technológia még elképzelhetetlen dolog volt, manapság pedig számos iparágban már mindennapos és gyakran használják. A 3D szkennelés pótolhatatlan helyet foglal el a régészetben, az orvostudományban, de a videojátékok fejlesztésében vagy a térképészetben is. Most átalakítjuk okostelefonunkat 3D szkennerré. Tudjon meg többet a cikkből.
Teljes cikk »