Hidrológiai Közlöny, 2022 (102. évfolyam)
2022 / 4. szám
Székely 1. és társai: Kömyezetipari célú szűrök kísérleti előállítása 3D nyomtatással 89 a kezdeményezés, amelynek célja az olcsóbb nyomtatók gyártása volt, lehetőséget teremtve arra, hogy a technológia magánszemélyek számára is hozzáférhető legyen. A projekt a RepRap (Replicating Rapid Prototyper) nevet A 3D nyomtatás elve, működése A 3D nyomtatás saját anyagából építi fel a modellt, nem pedig egy tömbből faragja le a felesleges anyagot. Ennek köszönhetően kevesebb hulladék keletkezik és összetettebb geometriák nyomtatására is képes. A nyomtatási technológia folyamatát tekintve az első lépés a 3D CAD modell megtervezése. A modellt ezt követően a nyomtató szoftvere vékony rétegekre szeleteli, majd meghatározza a nyomtatófej útját és a felhasználni kívánt anyag mennyiségét (7. kép). A nyomtató a kiválasztott anyagból rétegről rétegre hozza létre a szoftverben tervezett modellt (Thakar és társai 2021). Az 1980-as években kifejlesztett módszerek, mint az FDM (Fused Deposition Modelling), az SLS (Selective Laser Sintering) és az SLA (sztereolitográfíás gyártástechnológia) napjainkban is a leginkább használatosak (Gajdács és Szűcs 2020). Az SLA a legrégebb (1986) óta alkalmazott technológia, amely a fotopolimerizáció elvén alapszik. Az adott hullámhosszú fény hatására a folyékony halmazállapotú műanyag megszilárdul. A folyamat során a tervezett modell egy tálcán jön létre, amelyet a fotopolimerrel töltött kád felszíne alá helyeznek. A fény a folyadék felszínét pásztázza, majd a modell térfogatában a fotopolimer megszilárdul, miközben a tálca egyre mélyebre süllyed a kádban, míg a végleges forma el nem készül. Nagy előnye, hogy bonyolult geometriájú, üreges szerkezetű polarizálható és ragasztható tárgyak is nyomtathatóak, ellenben csak fotoérzékeny anyagok nyomtatására alkalmas, amelyek szilárdsága alacsony. A legelterjedtebb 3D nyomtatási technológia az FDM, anyaga minden esetben hőre lágyuló műanyag, amit 1,75 mm és 2,85 mm átmérőjű szálban feltekercselve hoznak forgalomba. A szálat egy léptetőmotor mozgatja a fűthető nyomtatófej felé, ahol a megolvasztott anyag a fúvókán kapta, amelynek alapját a Scott Crump által kidolgozott „szálolvasztásos” módszer adta. A kezdeményezéseknek köszönhetően világszerte egyre elterjedtebbé vált a 3D nyomtatás (Horváth és Kurucz 2017). keresztül kerül a munkaasztalra. A nyomtatófej X és Y koordináta síkban hozza létre a modellt rétegről rétegre haladva, miközben a munkaasztal Z irányban követi a mozgását. Az FDM előnye a széles alapanyagválaszték és a berendezés könnyű üzemeltetése. A falvastagság és sűrűség szabályozhatóságával erős, de könnyű alkatrészek gyártását teszi lehetővé kedvező áron. A szelektív lézeres szinterezés (SLS) finomszemcséjű por állagú, hő hatására megolvasztható alapanyagokkal dolgozik. Működése során a munkafelületen a kívánt rétegvastagságban elteríti az anyagot, majd a fölötte elhelyezkedő lézer a mozgó tükör segítségével végigpásztázza a modell geometriáját, miközben a por szintereződik (El Sayegh és társai 2020). A 3D nyomtatás alkalmazási területei és felhasznált alapanyagai A 3D nyomtatás technológiája mára már számos ipari alkalmazásban jelen van. A repülőgép- és az autógyártásban a technológia lehetővé tette könnyű alkatrészek gyártását, valamint új szerkezetek tervezését és gyors, egyedi elkészítését. Alkalmazása jelentősen csökkenti az energiaigényt, a keletkező hulladékok mennyiségét és az új tervek gyors tesztelését. A NASA és a SpaceX által finanszírozott , .Rapid Analysis and Manufacturing Propulsion Technology" (RAMPT) projekt - amelynek célja a rakétagyártás előállítási költségének és idejének csökkentése volt - szintén 3D technológiát alkalmaz. A RAMPT rakéta biztosítana az emberek számára egy jövőbeli Marsra szállást. A Local Motor 2014-ben készítette el az első 3D nyomtatott elektromos autóját (Shahrubudin és társai 2019, Sai Saran és társai 2022). Az alkatrészgyártás mellett az elmúlt években kiemelt figyelmet kapott és egyre elterjedtebbé válik a 3D nyomtatás az építőiparban is. 2020 novemberében fejeződött be 7. kép. A 3D modell szoftveres szeletelése - CraftWare 1.18.1 szoftver (A szerzők saját felvétele 2022) Photo 1. Software slicing of the 3D modell - CraftWare 1.18.1 software (Own photo of authors 2022)
