Ezután bárki gyárthat magának otthon pisztolyt – ilyesmik olvashatók mostanában a háromdimenziós (3D-s) nyomtatásról szóló hírekben. A technológia és az iparág azonban sokkal több lehetőséget rejt, mint amit a tulajdonképpen működésképtelen pisztolyról szóló, de sokakat elborzasztó hírek sugallnak.
A szokványos számítógépes nyomtatóhoz hasonló készülék „írófeje” egy egyelőre kevéssé felismerhető tárgy fölött mozog villámgyorsan. Szintről szintre emelkedik felfelé, eközben pedig anyagot fecskendez a tárgy tetejére, amely így egyre növekszik. Hiába azonban a fej gyors mozgása, a néhány centiméteres tárgy (amely egyre jobban láthatóan egy gyűrű lesz) mégis csak lassan, talán egy óra alatt készül el.
– A számítógépen elkészített térbeli modell alapján a nyomtató szoftvere vízszintes rétegekre szeleteli a tárgyat. Kiszámolja, hogy a kívánt forma eléréséhez milyen utat kell bejárnia a nyomtatófejnek, amely ezt a formát rétegenként építi fel a térben, és azt is, hogy ehhez mennyi anyagra van szükség – magyarázza Dezső Renáta, a 3D-s nyomtatással foglalkozó Free Dee nevű cég munkatársa, egyben a készülő gyűrű formatervezője. – A 3D-s nyomtatásnak természetesen vannak előnyei, de határai is. Például ha 45 fokos szögnél meredekebben tart kifelé a kiszélesedő tárgy oldalfala, akkor támasztékot kell a gépnek nyomtatnia a felső részek alá. Ez a támaszanyag hálózatos szerkezetű és utólag eltávolítható.
Persze a nyomtató nem törődik azzal, hogy a kinyomtatott tárgy milyen célt szolgál majd, így önmagában semmi érdekes nincs azon, hogy akár fegyvereket is kinyomtat, ha ilyen modellt tápláltak belé.
Az otthon nyomtatott pisztolyról szóló hírek inkább a technológia társadalmi következményeire hívják fel a figyelmet. Történt, hogy a magát „szabadpiaci anarchistának” nevező amerikai Cody Wilson 3D-s nyomtatóval bárki által legyártható pisztolyt tervezett, a terveket pedig feltöltötte az internetre. A tizenöt darab nyomtatott alkatrészből álló fegyver, amely szokványos pisztolylőszerrel használható, nemcsak azért aggasztja a hatóságokat, mert ezután bárki nyomtathat magának fegyvert otthon, hanem azért is, mert láthatatlan a repterek, kormányhivatalok bejáratánál felállított fémkereső kapuk számára.
Még mielőtt pánikhangulat lenne úrrá az olvasón, meg kell jegyezni: a Liberator fantázianevű fegyver alkatrészeinek kinyomtatásához egy 8000 dollárba kerülő 3D-s nyomtató szükséges, az alkatrészek anyagául szolgáló műanyag pedig gyakorlatilag alkalmatlan lőfegyver elkészítésére. A fegyver többnyire az első lövés után szétrobban a lövész kezében; az elvégzett tesztek során a Liberator tizenegy lövést egyszer sem élt túl. A modellt persze Wilson tökéletesítheti még, de a jelenleg 3D-s nyomtatásra használt műanyagok tulajdonságai erős korlátot szabnak az efféle felhasználásnak.
Igaz, a pisztolyterveket tartalmazó fájlt több százezren töltötték már le, és milliószámra vannak másolatai a világ rengeteg szerverén. Wilson diadalittasan nyilatkozta a The Daily Telegraphnak: „Demonstráltuk, hogy a technológia segítségével az emberek minden olyan dologhoz hozzáférhetnek, amelyektől a kormányok el akarják zárni őket.”
E híradásokból tehát úgy tűnik, hogy a 3D-s nyomtatást kifejezetten a tiltott vagy szigorúan ellenőrzött tárgyakra vágyók számára találták ki. A felhasználási területeknek azonban se szeri, se száma, más kérdés, hogy épp ez a nem túl életképes pisztoly éri el a hírfogyasztók többségének ingerküszöbét.
E híradásokból azt gondolhatnák a témában kevésbé tájékozottak, hogy a 3D-s nyomtatás az utóbbi néhány hónapban, esetleg évben született meg. Távolról sincs így.
– A 3D-s nyomtatás Magyarországon is húszéves múltra tekint vissza, főként a gyors prototípusgyártás területén. Csakhogy akkoriban a térbeli nyomtatók osztályteremnyi méretű gépek voltak, amelyek hosszú papírszalagból lézerrel vágták ki a készítendő tárgy szeleteit. A rétegeket összeragasztották, így a tárgy gyakorlatilag papírból épült föl. Gondolható, hogy e prototípus mechanikai tulajdonságai öszsze sem voltak hasonlíthatók az eredeti tárggyal, amelynek kipróbálására létrehozták – mondja Vigh Előd, a Nyugat-magyarországi Egyetemen működő Erfaret Nonprofit Kft. 3D tech laboratóriumának vezetője. – Nekünk eddig viszonylag kevés megrendelőnk volt. Leginkább olyanok, akik legalább egyszer már csalódtak más 3D-s nyomtatási megoldásokban. A mi nyomtatónk folyadékállagú alapanyaggal dolgozik, amely UV fény hatására térhálósodik, így építi fel a megfogható, szilárd testet. Ily módon 0,1 milliméteres pontosság érhető el, ami kiemelkedő a többi módszer pontosságához képest.
De akkor miért éppen most érik egymást a térbeli nyomtatással kapcsolatos szenzációk a világsajtóban?
– A 3D-s nyomtatás mint technológia egyáltalán nem új. Amiért most mégis mindenki ezzel foglalkozik, és amiért mi is most alapítottuk a cégünket, az az asztali 3D-s nyomtatók megjelenése. Ez a technológia éppen abban a fejlődési fázisban van, mint amikor megjelentek az első személyi számítógépek: az eszközei rohamosan válnak olcsóbbá, kisebbé és ezáltal tömegessé – mondja Simó György, a Free Dee alapítója. – Tavaly jelentek meg az első olyan asztali 3D-s nyomtatók, amelyek alkalmasak akár az otthoni felhasználásra is.
A világ egyik legolcsóbb 3D-s nyomtatója talán a Makibox, amely 200 dollárba (45 ezer forintba) kerül, de ez nem kész készülékként érkezik: csak egy halom alkatrészt kapunk, amit nekünk kell összeszerelnünk.
Nagyjából ezer dollárért (220 ezer forintért) azonban már valóban használható géphez juthatunk. A Free Dee cég leginkább lakossági megrendelőket szolgál ki, például formatervező szakos egyetemi hallgatóknak gyárthat egyedi tervezésű tárgyakat a diplomamunkáikhoz. Különleges mobiltelefontokokat, Rubik-kockára emlékeztető logikai játékokat azoknak, akiknek nem felelnek meg a boltokban kapható tömegdarabok. A vevők hamarosan magukról is nyomtattathatnak majd szobrokat, amelyeket fejük térbeli szkennelése után készítenek el.
Amikor a Free Deenél jártunk, épp akkor érkezett egy szállítmány, amelyből falra akasztható vadásztrófeának szánt lila és zöld műanyag állatfejek – víziló, krokodil és orrszarvú – kerültek elő. Ezeket is nyomtatták. Alakra pontosan másolták az eredetit, a legapróbb részletek is szépen kidolgozottak voltak.
Nem minden háromdimenziós nyomtatási technológia dolgozik azonban ilyen szépen. A térbeli nyomtatás kifejezés ugyanis nem egyféle gyártási metódust takar, egyes típusai alapvetően különböznek egymástól árban, gyorsaságban, a készülék méretében és leginkább az elkészült tárgy minőségében.
A magánszemélyek számára legelérhetőbb készülékek az úgynevezett szálhúzásos módszert használják. Ilyenkor huzalként töltik a gépbe a műanyagot, amelyet az megolvaszt, és a nyomtatófej apró lyukain keresztül kipréseli (extrudálja) az egyre növekvő munkadarabra. Ez a módszer viszonylag olcsó (a megrendelők számára egyórányi működése négyezer forintba kerül), viszont a felbontása nem a legjobb. Az egymásra kerülő rétegek vastagsága minimum egy milliméter kell hogy legyen, ez pedig már szabad szemmel is látható lépcsőzetességet okoz a gömbfelületek mentén.
Teljesen más technikával működnek a pontosabb eredményt adó módszerek. Porszerű vagy folyékony alapanyagot visznek a tárgy felszínére. Ezután a terv által meghatározott területen megdermesztik, ráragasztják, a felesleget pedig eltávolítják. Ahogy lenni szokott, a minőség javulása együtt jár az ár növekedésével.
– A 3D-s nyomtatókkal már ma is mindent elő lehet állítani, amit más módszerekkel műanyagból készítenek. Később az asztali nyomtatókban használható alapanyagok köre biztosan kibővül majd a fémekkel és a porcelánnnal. Az igazán újszerű ebben a technológiában az, hogy a 3D-s nyomtató közvetlenül a tárgy számítógépen létrehozott térbeli modelljével dolgozik, ez pedig szinte határtalan lehetőségeket teremt a formatervezésben – folytatja Simó György. – A 3D-s nyomtatótechnológia azonban nem sorozatgyártásra van kitalálva. A fröccsöntéssel létrehozott tárgyak tömegével akkor sem versenyezhet majd árban és gyorsaságban, ha a jövőben megnő a 3D-s nyomtatóval készített tárgyak szériamérete.
Nem is célja ez. A háromdimenziós nyomtatás akkor válik előnyössé, amikor egy addig nem létező tárgyat kell létrehozni, amelyhez így értelemszerűen nem léteznek külön a gyártásra optimalizált gyártósorok. Nem csoda, hogy a 3D-s nyomtatás már hazánkban is évtizedek óta elterjedt a gyors prototípusgyártás céljára. A Free Dee egyik legújabb nyomtatott tárgya egy újratervezett kenuevező markolata, amelynek segítségével a sportolók tesztelhetik a lapát fogását. De az Erfaret Kft. kuncsaftjai között voltak olyan innovátorok is, akik olyannyira féltették prototípusukat az ipari kémkedéstől, hogy nem árulták el, mire szolgál majd a kinyomtatott tárgy.
Alapvető különbség a hagyományos gyártási módszerekhez képest, hogy a 3D-s nyomtató nem anyagelvétellel (faragással) hozza létre a tárgyat, hanem anyaghozzáadással. A tárgy belsejének sem kell tömörnek lennie, így a szükséges alapanyag akár negyven százaléka megtakarítható. Mégis azokon a területeken lehet igazi létjogosultsága ennek a technológiának, ahol különleges kritériumoknak kell megfelelni. Már ma is gyártanak 3D-s nyomtatással pontosan személyre szabott protéziseket, és sok más orvosi célú felhasználással is kísérleteznek. A NASA azt vizsgálja, hogyan tudná az űrben legyártani az űrállomáson használt készülékek alkatrészeit, amelyeket így nem kellene méregdrágán orosz űrhajókkal felvinni.
Amint a nyomtatott pisztoly esete is mutatja, az illegális tárgyak beszerzése és legyártása – elvileg – hamarosan nem lesz sokkal bonyolultabb, mint a filmek, zenék, számítógépes játékok illegális letöltése. Noha sokan felvetik, hogy hamarosan a formatervezés területén is hasonló szerzői jogi háború alakulhat ki, mint amilyen a mozifilmek, zenei albumok kapcsán évek óta folyik, valójában erre kicsi az esély. Egyrészt sokkal kisebb az iparág gazdasági ereje, emiatt nem képes olyan hatékony lobbitevékenységet kifejteni. Másrészt a potenciális felhasználók köre is korlátozott. Míg filmeket, zenét szinte mindenki néz, hallgat, e-könyveket sokan olvasnak, addig három dimenzióban nyomtatni akkor sem fognak sokan, ha lehetőségük lesz rá (az így elkészülő modellek ára miatt sem). Hogy milyen szerepet tölt majd be a térbeli nyomtatás a jövő gyártástechnológiájában, ma még kérdéses. Vannak, akik szerint teljes egészében leváltja majd a ma elterjedt módszereket, mások szerint megmarad az ipari innováció és az egyedi használati és dísztárgyakat tervezők eszközének.
Az amerikai diák feltalálóknak a washingtoni Fehér Házban évente megrendezett kiállításán néhány hete az egyik tizenhét éves fiú olyan mozgatható műkezet mutatott Obama elnöknek, amelyet 3D-s nyomtatóval készített. A kéz a kereskedelmi forgalomban kapható protézis nyolcvanezer dolláros árához képest 250 dollárba került. Az elnök az év elején még arról beszélt, hogy a 3D-s nyomtatásban ott a lehetőség, hogy forradalmasítsa a tárgyak gyártását az élet minden területén, és ezt a technológiát minden emberhez és minden iskoláshoz közelebb kell vinni. Sok amerikai iskolát fel is szereltek ilyen nyomtatókkal, de félő, hogy a nyomtatott fegyverek híre végül elsöpri a kezdeményezést. Ha a Liberator pisztoly uralja majd a technológiáról szóló híreket, félő, hogy a fegyvertartást korlátozni próbáló Obama számára politikailag kényessé válhat egy olyan technológia támogatása, amely potenciálisan fegyverhez juttathat minden erre fogékony iskolást.
2013. május 18.
