A 3D nyomtatás az évszázad egyik legizgalmasabb találmánya. Szinte sci-fibe illő az elképzelés, hogy látszólag egyetlen gombnyomással a semmiből tárgyakat tudunk teremteni. Persze a valóságban ennél jóval összetettebb technológiáról van szó, de az ipar 4.0 egyik főszereplője lassan már a háztartásokban is elérhetővé válik, miközben új távlatokat nyit a nehéziparban, a gyógyászatban és az oktatásban is.
Akármilyen hihetetlennek is tűnik, a 3D nyomtatás nem posztmodern találmány: a technológiának már a 19. században is voltak előzményei. Francois Willéme, a fotószobrászat feltalálója először 1860-ban alkotott olyan modelleket, amelyeket 24 szögből fotózott körbe, majd a képek segítségével megformázta a személyek és tárgyak háromdimenziós mását. A ma ismert 3D nyomtatásra azonban még bő száz évet kellett várnunk. A nyomtatók alapjául szolgáló sztereolitográfia feltalálása Charles Hull nevéhez fűződik, aki 1983-ban jegyeztette be szabadalmát, majd létrehozta a 3D Systems nevű vállalatot, ami ma is piacvezetőnek számít ebben az iparágban. Az otthoni nyomtatást pedig Scott Crump találmánya tette lehetővé, ami nem más, mint az úgynevezett szálolvasztásos eljárás: ez lett az alapja kilencvenes években induló házi fejlesztéseknek.
De hogyan is működik egy 3D nyomtató? A kilencvenes évek óta sokféle szabadalmat jegyeztek be, de kissé leegyszerűsítve mindegyiknek ugyanaz az alapja: egy digitális tervből a gép úgynevezett additív eljárással háromdimenziós tárgyakat hoz létre. Ez azt jelenti, hogy az alapanyagból nagyon vékony és kisméretű rétegeket helyez egymásra, és így építi fel a “kinyomtatott” eszközt vagy tárgyat. A 3D nyomtatók többféle anyagból dolgozhatnak: a modell készülhet akár fémlemezekből vagy folyadékból is, de a legelterjedtebbek a fonálkötegek formájában kapható műanyagok. Mivel az ipar 4.0 hatására a gyártási folyamatok egyre digitalizáltabbá válnak, és a 3D eszközök egyre elérhetőbb áron mozognak, így nem meglepő, hogy sok iparág és tudományág látta meg benne a fantáziát.
A jövő kikerülhetetlen technológiája
Nemrég arról olvashattunk, hogy a 3D nyomtatás megmentheti az olaj- és gázipart, ugyanis házon belül lehetővé tenné bizonyos eszközök legyártását. Tavaly éppen a koronavírus-járvány mutatott rá, hogy milyen sebezhetők a vállalatok ellátási láncai, és mennyire nincsenek felkészülve rá egyes cégek, hogy készlethiány lép fel az alapvető eszközeikből. A 3D nyomtatás ezt a problémát oldaná meg azzal, hogy a vállalatok rendelkeznének egy digitális készletállománnyal, amit 3D nyomtatók segítségével maguktól is elő tudnak állítani.
Jelenleg a technológia legnagyobb felhasználója az autó- és a repülőgépipar: a járműgyártók már jó ideje alkalmazzák különböző alkatrészek, szerelvények készítéséhez. De építőipari termékek előállítására is alkalmas, például betonszerkezetek, alapzatok vagy falelemek esetében. A 3D nyomtatás arra is jó, hogy kisebb sorozatú, vagy kísérleti fázisban lévő termékeket költséghatékonyabban gyártsanak le, hiszen ez a fajta nyomtatás a legalkalmasabb arra, hogy megtekinthessék az éppen fejlesztés alatt álló eszközök prototípusát.
Az elmúlt években az orvostudományban is forradalmi változásokat hozott a 3D nyomtatás, első sorban a protézisgyártás és bionyomtatás területén, de a technológiában rejlő lehetőségeket ma is intenzíven kutatják. A protézisgyártásban különösen nagy előrelépést jelenthet a használata, hiszen a drasztikusan olcsóbb előállítási költségeknek köszönhetően a fejlődő országokban is elérhetővé tenné a ma még szinte elérhetetlen egészségügyi szolgáltatást. A bionyomtatás tudománya azt kutatja, hogy miként lehetne különböző sejteket és szöveteket 3D technológiával előállítani. Ez a terület még gyerekcipőben jár, jelentősége azonban korántsem elhanyagolható. Ugyanis azt ígéri, hogy egy nap képesek leszünk csontokat és szerveket nyomtatni a betegeknek, akiknek ezáltal nem kell szervdonorokra várniuk.
