Nyomtatott naprendszer lesz a kukoricából

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A teremtés misztikuma lengi körül az emberek fejében a 3D-nyomtatást, és valóban: Kínában ma már házakat nyomtatnak, az orvostudomány minden eddiginél személyre szabottabb protézisek, sőt szervek előállítására használja a technológiát, de néhány éven belül az is előfordulhat, hogy a háztartások egy részében a gép éppolyan alapfelszereltség lesz, mint a mikrohullámú sütő. De mi ez az egész?

Már a neve is megtévesztőnek tűnik: a 3D-nyomtatás technológiája a fordított elven működik, mint a korábbi gyártási mechanizmusok, vagyis nem egy meglévő anyagtömbből farag ki valamit, hanem a házépítéshez hasonlóan rétegekből építi fel. A gyártási elv most már a legkisebb (nano méretű) tárgyaktól a legnagyobbakig működik, és várhatóan a következő évtizedekben teljesen megreformálja az ipart. Ezt vetíti előre Simó György, a FreeDee Printing Solutions alapítója, aki szerint elengedhetetlen, hogy a jövő mérnökei már otthonosan mozogjanak a 3D-nyomtatás világában. Hol máshol, mint az iskolákban érdemes kezdeni tehát az ismerkedést. Három cég döntött úgy, hogy ingyen juttatnak 3Dnyomtatókat a magyar iskolákba, hiszik, hogy három éven belül minden oktatási intézményben lehet legalább egy belőle.

A Craftuniqe, a Leopoly és a FreeDee összefogásával eddig 11 iskola kapott Craftbot 3D-nyomtatót, köztük a kispesti Deák Ferenc Gimnázium, ahol így már két géppel alkothatják meg diákok, amit csak megálmodnak, mert a másik gépet az iskola egy minisztériumi pályázat keretében nyerte el. Mi pedig elmentünk, hogy megnézzük, hogy működik ez a csodamasina, és mire megy vele tanár és tanuló.


Stampedli és Batman

A gimiben a labor felé közeledve már a naprendszer bolygóinak 3D-nyomtatóval készített méretarányos modellje fogad. „A Nap még hátra van, ha maradunk a valós arányoknál, azt több részletben nyomtatjuk majd ki” – meséli Zombori Judit matek–fizika szakos tanár, a 3D-nyomtató szakkör vezetője.

A gépeket nyár elején kapta meg az iskola, a szünet alatt a tanárok ismerkedtek a printerekkel, mára már jól elboldogulnak az érzékeny jószágokkal, amelyek sem a túl meleget, sem a huzatot nem szeretik, a kis laborban az „ő” jóllétük az elsődleges szempont. Az érettségi előtt álló Csanád és Dániel már nagy rutinnal kezelik a nyomtatókat, és azokat a programokat, amelyekkel meg lehet tervezni a megalkotni kívánt tárgyat.

Most éppen piros kis csészét „épít” a gép, ami két centiliteres térfogatával inkább tűnik pálinkásstampedlinek, de ezt a kérdést inkább nem feszegetjük. A cél, hogy a gyerekek egymást vezessék be a technológia rejtelmeibe, a tanárnőnek már egyre kevesebb feladata van: a nagyobbak segítenek a kilencedikes Grigorisznak, aki egyik első művén, egy Batman logón mutatja meg, milyen hibákat vétett a tervezésnél. A gép működése egyébként nem is olyan bonyolult, mint amilyennek elsőre tűnik. Az „alapanyag” környezetbarát PLA, lebomló kukoricaalapú műanyag szál, amely egy csövön keresztül megy be a nyomtatóba, ahol a magas hőmérséklet megolvasztja, majd a már folyékony anyagot egy kis fej építi fel rétegenként.

Kicsit olyan ez, mint mikor az óvodában gyurmakukacból tanultunk vázát készíteni. A nyomtatófej fürgén mozog a tálcán, gyűlnek egymásra a hajszálvékonyságú rétegek, míg a megálmodott tárgy szépen lassan testet ölt. Persze már léteznek ennél bonyolultabb technológiák, de egyelőre ez a legelterjedtebb.

Az eddigi művek egy tálcán gyűlnek, rengeteg dobókocka (amelyek közül a hatvanoldalú a legkülönlegesebb), logikai játékok, és a matekórákon használt térbeli modellek, az elsősöknek készült kitűzők sorakoznak, de vannak csupán kedvtelésből készült apró tárgyak is. „Bizonyos térbeli elemeket egyszerűen nem lehet lerajzolni, nagyon nehéz szemléltetni az órán, ezeket most egyszerűen kinyomtathatom és a gyerekek kezébe adhatom” – mondja Judit. A technológia ma már nem is túl drága, egy tekercs, azaz 350 méter PLA körülbelül 10 ezer forintba kerül, Grigorisz legújabb műve egy apró vadászgép összesen 40 centi „bioműanyagból” készült.


Nyomtató a hűtő mellett

A tanárnő szerint egyre nehezebb a gyerekek érdeklődését felkelteni, és becsábítani őket egy matek- vagy fizikaszakkörre. A nyomtató legnagyobb erénye, hogy most még hatalmas újdonságot jelent, tolonganak, hogy kipróbálhassák, hogyan működik. Közben pedig fejlődik a térlátásuk, megtanulnak tervezni, olyan alapvető készségeket sajátítanak el, amelyek akár a hiányszakmának számító mérnöki és informatikai területek irányába terelhetik őket. Ráadásul mire ők kikerülnek a munkaerőpiacra, a 3Dnyomtató már várhatóan minden irodában alapfelszereltség lesz, hiszen ha eltörik egy apró alkatrész, sokkal egyszerűbb és gyorsabb lesz így pótolni, mint hosszú utánajárással beszerezni. De Judit továbbmegy, és azt mondja: a háztartási felhasználás sem valóságtól elrugaszkodott utópia. Nyáron például, amikor elutazott, szeretett volna adni egy kulcsot a postaládához a szomszédjának. Mivel a pótkulcsot nem találta, nyomtatott egyet az eredeti alapján. Úgy gondolja, nincs messze az idő, amikor mindenki személyre szabott függönykarikát, edényt, játékot vagy szerszámot nyomtathat magának.

Ahogy a gépek egyre olcsóbbak lesznek, a tervezőprogramok egyszerűsödnek, az interneten pedig egyre több „szabásminta”, kész modell található különböző tárgyak legyártására, úgy nyerhet egyre nagyobb teret a 3D-nyomtatás a mindennapokban is. Simó György szerint az talán túlzás, hogy minden háztartásban lesz ilyen gép, de az szinte biztos, hogy mindenkinek a közelében lesz legalább egy szalon, ahol szakemberek segítségével tud nyomtatni. Ha van olyan tárgy, alkatrész vagy bármilyen kütyü, amit heti rendszerességgel kell kinyomtatni egy háztartásban, akkor érdemes lehet befektetni egy ilyen gépbe, ugyanez már nem igaz, ha csak félévente van rá szükség. De Simó György véleménye az, hogy néhány éven belül minden iroda, üzem, gyár, sporttelep és remélhetőleg iskola rendelkezni fog legalább egy 3D-nyomtatóval.


Precízebben, még gyorsabban

A printereknek már nagyon széles tárháza elérhető, minél specifikusabb gépekről és technológiákról van szó, annál drágább az eljárás. Léteznek olyan gépek, ahol már nyolc fej dolgozik, és akár három különböző anyagot tudnak egymásra építeni, a műanyag mellett fából, fémből, kőporból, de akár csokoládéból is képesek nyomtatni.

A hatalmas épületelemeket gyártó gépek vagy éppen az emberi szervek pótlására megalkotott nyomtatók már nagyon speciálisnak számítanak. Az iskolákban elhelyezett egyszerűbb szerkezetek legfeljebb 20x20x25 centiméteres műanyag tárgyak megalkotására alkalmasak, ezeknél az anyagokkal lehet „játszani”, létezik rugalmasabb és merevebb, fa- és bronzhatású műanyag is Simó György elmondása szerint. Ezek a típusú nyomtatók terjednek a leggyorsabban, a nagyságrendileg 400 ezer forintot kóstáló gépek nagy segítséget jelentenek a kis cégeknek, ékszerészeknek, de a barkácsolni szeretőknek is. A szintén egyre elterjedtebb drónokhoz például a legtöbben már 3D-nyomtatással gyártják az alkatrészeket, az ötvösök pedig a preciziósabb gépekkel készíthetik el az ékszerek aprólékos mintázatú öntőformáit gyorsan és egyszerűen. Mindemellett a legdinamikusabban jelenleg a fém- és az orvosi célú nyomtatás fejlődik. Az iparban, a formatervezésben pedig a prototípusok gyártásában nyitott ki új, olcsóbb és egyszerűbb lehetőségeket a technológia. „A 3D-nyomtatás egyik legnagyobb ígérete az építőipari felhasználhatósága, könnyen lehet vele olyan ívelt, vagy más különleges formákat létrehozni, amelyre a hagyományos eljárások nem képesek. Ezek a gépek meg tudják úgy építeni a falakat, hogy a vezetékeket, vízcsöveket már eleve belenyomtatják a panelekbe, vagyis nem kell őket utólag kivésni” – meséli Simó György. Egyelőre a gépek viszonylagos lassúsága okoz fejtörést, a Deák Ferenc Gimnáziumban is az jelenti a legnagyobb gondot, hogy ki üli végig a többórás folyamatot, melynek során a megálmodott tárgyat a gép kinyomtatja, egyedül hagyni ugyanis még nem merik. „A következő két-három év legnagyobb kihívása, hogy hogyan lehet a sebességet a jelenlegi öt-tízszeresére gyorsítani, hogy a technológia a precizitása mellett sorozatgyártásra is alkalmas legyen. Ebben biztató ígéretek már vannak.”


Fegyver bármiből lehet

Nem sokkal a technológia megjelenése után felbukkantak olyan felhasználási módok is, amelyek veszélyt hordoznak magukban. Az interneten hamarosan megjelentek a működőképes fegyverek nyomtatására alkalmas sablonok is, ami számos biztonsági kérdést vet fel, mégsem lehet vele mit kezdeni. „A pornótól és a fegyverektől való félelem minden új technológia esetében megjelenik. Ha valaki nagyon akart, talált eddig is az interneten bomba gyártásához alkalmas receptet, és most valóban: nyomtathat fegyvert is. De ez önmagában nem növeli a kockázatot, mert fegyver eddig is bármiből lehetett, és ha valaki nagyon akart, szerzett magának” – mondja erről Simó György. A nyomtatók tökéletesedése mellett a fejlődés másik iránya, a technológiához kapcsolódó szoftverek egyre egyszerűbbé válása. A Leopoly nevű magyar startup már dolgozik egy olyan programon, ahol különböző dimenziók mentén hat különböző csúszka segítségével alkothatjuk meg a számunkra legmegfelelőbb kilincset például, így a lehetőségek tárháza gyakorlatilag végtelen a tökéletes forma megtalálásban. De várhatóan az interneten előbb utóbb hatalmas könyvtárai lesznek a 3D-modelleknek, amik közül egyszerűen kiválaszthatjuk a nekünk kellőt, így már a tervezéssel sem kell többé bajlódnunk. Az is valószínűnek tűnik, hogy ha a jövőben meghibásodik egy alkatrész a kávéfőzőnkben, nem kell majd hosszas utánajárással beszerezni. A gyárak nem is fognak nagy készleteket tartani a pótalkatrészekből, egyszerűen elérhetővé teszik a hiányzó darab modelljét, amit otthon, vagy a közeli szalonban kinyomtathatunk majd.

Már előfizethet a Vasárnapi Hírekre, kattintson!