Egy minden eddiginél kényelmesebb világban élünk. Kényelmes világunk azonban számos olyan problémát is felvet, amelyekre megoldást kell találni. A 3D-s szkennelés, modellezés és nyomtatás olyan új technológia, amely gyorsabb, költséghatékonyabb és fokozottan környezetbarát termékfejlesztést eredményez, lehetőséget nyújt minden eddiginél személyesebb dizájntárgyak megvalósítására, emellett komoly fejlődési potenciállal bír a gyógyászati felhasználás területén is.
Az archiválás és alkatrészfejlesztés új útja
A 3D-s szkennelés egyik leggyakoribb felhasználási területe az archiválás, azaz épületek, tárgyak, sőt, akár élő személyek 3D-s modelljének létrehozása és digitális tárolása. Ennek során egy úgynevezett RGBD kamerával felvételek készülnek az alanyról, amelyek a hagyományos színes kép mellett mélységi információt is tartalmaznak. Ezek az adatok háromdimenziós derékszögű koordinátarendszerben, pontfelhő formájában digitálisan kerülnek ábrázolásra, tárolásra, illetve archiválásra.
A 3D szkennelés, modellezés és nyomtatás alkatrészfejlesztéshez vagy már meglévő alkatrészek kismennyiségű sokszorosításához is alkalmazható. Szkenneléssel csavaranya méretű apróságtól akár ember nagyságú tárgyakig szinte bármi digitalizálható. Az elkészült modellt grafikus szakemberek 3D-s modellezőszoftverek segítségével a szkennelés hibáitól megtisztítják, pontosítják, majd nyomtatásra továbbítják. Ez az úgynevezett clean-up folyamata.
A gyors prototípusgyártásnak többféle módja létezik, különböző berendezések más-más alapanyagot alkalmaznak. Ez lehet például fém, kerámia, polimer, kompozit és szerves anyag (élelmiszer, akár élő szövet) is. Az egyik legelterjedtebb módszer az FLM (fused layer modeling) típusú nyomtatás a szükséges berendezések és alapanyagok, valamint az üzemeltetés alacsony költségvonzata miatt. Ez az additív eljárás egy szűk keresztmetszeten extrudált polimer szállal rétegekből építi fel a terméket oly módon, hogy az extrudert a modellből kinyert koordinátáknak megfelelő pályán mozgatják, pozicionálják.
Költségkímélő és gyors termékfejlesztés
A 3D-s modellezést eddig főként alkatrész- és épülettervezésnél, valamint animációk készítésénél használták. Napjainkra a felhasználó iparágak köre jelentősen bővült: divatipar, gasztronómia, űrkutatás, egészségügy, lakberendezés és még számos más egyaránt ide tartozik. Jelenleg számos fizetős (ArchiCad, AutoCad, 3D Studio Max), illetve ingyenes (Blender, GoogleSketchUp, TrueSpace), bárki számára elérhető 3D-s modellezőszoftver létezik, amelyek segítségével rajztehetséggel rendelkező felhasználók könnyedén tervezhetnek egyedi tárgyakat.
| Az FLM nyomtatók legelterjedtebb alapanyagai |
ABS (akrilnitril-butadién-sztirol) Olvadáspont: ~105 °C Felhasználás: csőrendszerek, hangszerek, elektronikai alkatrészek, orvostechnika, kis ütközésű, kopásgátló elemek, játékok PLA (polilaktid vagy politejsav) Olvadáspont: ~175 °C Biológiai úton lebontható Felhasználás: csomagolóanyagok, implantátumok, étkészletek, textilek, ütközésgátlók |
A modellkészítés már a tervező munkatársat nem alkalmazó kisvállalkozások számára is elérhető, hiszen a modellezés a kutatói háttérrel rendelkező, 3D-s technológiákkal foglalkozó vállalatoknál beépített szolgáltatás. Ilyen az Óbudán működő Scaprimo is, ahol a minőség növelése érdekében minél több szenzort felhasználó, minél nagyobb felbontásra képes 3D-s szkenner fejlesztése is folyik.
Kiszervezhető k+f: olcsóbb és megbízhatóbb
Bár már léteznek egészen olcsó (1000 dollár alatti árú) 3D-s nyomtatók is, azok inkább hobbi szintű tevékenységhez használhatók, professzionális fejlesztésekhez nem. Emellett az ilyen gépek ritkán alakíthatók egy adott projekt igényeihez, hiszen minden paraméterük, építőelemük előre kalibrált, hogy – ahogy a reklámokban is megfogalmazták – egy gyerek is tudja őket kezelni.
| 3D-s technológiák a felsőoktatásban |
| A 3D-s technológiák gyors fejlődése miatt egyre több felsőoktatási intézmény (pl. az Óbudai Egyetem Neumann János Informatikai Kara) is beépíti a tantervébe ennek oktatását, hogy hallgatóik gyakorlatorientált képzésben részesülhessenek, és naprakész tudással kezdhessék pályájukat. |
A professzionális 3D-s technológiák alkalmazását igénylő munkákat mind költséghatékonyság, mind minőségi megfontolásból érdemes kiszervezni, hiszen már Magyarországon is elérhető olyan szolgáltató, amelynek munkatársai képzett mérnöki háttérrel rendelkeznek, így megfelelő partnerek lehetnek egy adott cég kutatás-fejlesztési tevékenységének támogatásában vagy elvégzésében.
