Hírek

Egyéb hírek - 2018. április 9, hétfő

„Az egésznek a kvintesszenciáját az emberek adják”

-3D Nyomtatási Központ/1.rész

Ünnepélyes keretek között adták át március 21-én a Pécsi Tudományegyetemen a legújabb 3D nyomtatókkal, valamint speciális kutató-és mérőberendezésekkel rendelkező 3D Központot, ami kiemelt szerepet játszik majd az oktatásban és a kutatásban is. Szervezett formában, látogatóközpontként is megtekinthető lesz majd, így bárki, aki a tudomány és a modern technika ötvözete iránt érdeklődik, az előzetesen meghirdetett időpontokban betekintést nyerhet a 3D technológia kulisszatitkaiba. Tervezik a középiskolák meghívását is, hogy körükben is időben elkezdjék a tájékoztatást a 3D nyomtatásról.

A Pécsi Tudományegyetem célja, hogy a 3D projekten keresztül több területen, így az orvosi ellátásban, a csúcstechnológiák széleskörű alkalmazásában, valamint a kutatás-fejlesztés-innováció területén is forradalmasítsa a régió fejlődését. A centrum a Műszaki és Informatikai Kar épületkomplexumában, a korábban kari könyvtárnak otthont adó részben kapott helyet. A két szintből és több egységből álló kutatótérben dr. Nyitrai Miklós professzor, a 3D Központ vezetője volt a kalauzom.

 

1.rész

 

Schweier Rita írása

 

-Jó ide bejönni, gondosan ügyeltek arra, hogy a látogató ne egy rideg, ipari környezetbe érkezzen.

-Valóban figyeltünk arra, hogy látványában is kellemes hatást keltsen a fogadótér, aki hozzánk érkezik, helyet tudjon foglalni, és könnyen kapcsolatba léphessen azokkal az emberekkel, akik majd fogadják. Színes arculati elemeink láthatóak a fal egyik oldalán, a másik oldalra pedig - szimbolizálva a tevékenységünket - elhelyeztünk néhány nyomtatott alakot, formát. A későbbiekben tovább szépítjük a felületeket, felmerült egy ivókút vagy egy italautomata terve is, ez majd még alakul. A terek elhatárolása és a jobb áttekinthetőség érdekében az építkezés második fázisában a recepció után emelünk majd egy üvegfalat, ami elválasztja a tereket, de átengedi a fényt. Fontos szempont volt a tervezés során is, hogy elegendő fényhez jusson az épület, ezért körben is hatalmas ablakaink vannak. Az üvegfalon túl egy tárgyalóteret alakítottunk ki, ide ülhetnek le a hozzánk érkező ipari tárgyalópartnerek vagy a kutatók, illetve havonta egyszer mi is átbeszéljük, hol állunk. A projektben öt kar vesz részt, és minden kar delegált egy-egy koordinátort. A megbeszéléseinken a projekt-és a pénzügyi menedzsereink, valamint a marketingvezetőnk mellett ők is jelen vannak.

-Jut-e valamely kar hangsúlyosabb szerephez a projektben?

-Nehéz ezt megítélni, hisz az alma nem összehasonlítható a körtével. A Közgazdaságtudományi Kar nélkül nehéz lenne dolgozni, hisz ők adják a marketinget, és meghatározó szerepük van az üzleti modellünk kialakításában is. A művészeink egészen más aspektusból szeretik ezt a technológiát, számukra ez egy olyan eszköz, amely által megvalósíthatják új elképzeléseiket. A Műszaki Kart abban a tekintetben is kiemelném, hogy a helyért nekik tartozunk köszönettel. Számukra például az épületmakettezés az érdekes a technológiában, illetve a gépészeknek a prototípus tervezés. Az orvosi-egészségtudományi területen is óriási lehetőség ez a technika, az első lépcsős, szemléltető eszközök nyomtatásától indulóan egészen az implantátumokig. Egy CT vagy egy MRI felvétel alapján jelenleg ki tudunk nyomtatni olyan csontokat, amelyek segítenek az orvosnak megtervezni a műtétet, vagy olyan vágó-szúró sablonokat, amelyeket felhasználhat a műtét során, de az általunk nyomtatott eszközök beépítésre, tehát a testbe még nem kerülnek be.

-Mindezt abból a négy évre szóló, közel kétmilliárdos költségvetésből valósítják meg, amit támogatásként kaptak a projekthez?

-Igen, most még ebből gazdálkodunk. Ez pontosan 1,85 milliárd, amiből 200 millió forint a debreceni egyetemé. Ebből az összegből finanszírozzuk a kollégáink bérét is. A tervünk az, hogy a szolgáltatások bevételéből a központ nullszaldós lesz a következő két évben, azaz a saját lábára áll.

-Milyen szempontok szerint döntenek arról, hogy mit nyomtassanak?

-Az egyeztetések után egyelőre én vagyok az, aki erről dönt, és a felelősséget vállalja. A későbbiekben meglátjuk, létre kell-e hozni erre egy külön panelt.

-Azt ugye, kijelenthetjük, hogy országosan is egyedülálló ez a központ.

-Ilyen összetettségben, ekkora mennyiségű eszközparkkal az országban valóban csak ez a központ létezik – bár az eszközöknek jelenleg csak a kétharmada van itt -, ám nyomtatókat másutt is lehet találni. Ami emellett még egyedülálló jelenség, az az öt kar összefogása. A visszajelzésekből tudjuk, hogy ez hazai és nemzetközi viszonylatban is példaértékű.

-A tárgyalóteret elhagyva több kisebb formátumú nyomtatót látok egymás mellett.

-Ezek magyar fejlesztésű gépek, tíz van belőlük, körülbelül háromszázezer forintba kerülnek darabonként. Az oktatást ezeken remekül el lehet végezni, hiszen nagyon hasonló alapelven működnek, mint a 90 milliós berendezésünk. De nemcsak az oktatásra kiválóak, hanem bizonyos szolgáltatások költséghatékony elvégzésére is.

Közben Mendler János gépészmérnök az egyik nyomtatónál elmagyarázza, miként készülnek a csontok oktatási célokra.

 

-Az öntött csontokhoz formát kell készíteni, a formához pedig mintadarabot, ez alakul most. Ez egy nagyobb formátumú csont lesz, amit több kisebb részből rakunk össze, ezért is megfelelőek erre a célra ezek a nyomtatók. A tálca – a rétegek formálásával – egyre lejjebb kerül, végül egy körülbelül 20 centiméter magas terméket tudunk kinyomtatni.

A nyomtatófejnek és az asztalnak is el kell érnie egy megfelelő hőfokot, az asztalnak 60 fok körülit, a nyomtatófejnek pedig 215 fok körülit. Ez azt jelenti, hogy a filament, vagyis a nyomtatáshoz használt anyag, amit a fejbe behúz ez a tolószerkezet, egy kis kamrában megolvad, és ahogyan tolja be a következő filament darabkát a hajtómű, úgy nyomja ki alul a már megolvadt formát. Azt, ami a meleg fejből megolvadva kikerül, két ventilátor azonnal hűti, és megszilárdul. Egy másik nyomtatón ezt meg is tudjuk nézni, az asztalon egy félbe vágott csontnak a vágási felületét látjuk, a végén alakul a csontfej, ami kitágul, és olyan lesz, akár egy víztorony. A nyomtatóhoz egy parányi pendrive-ot csatlakoztattam, azon van minden adat, és ezek alapján zajlik a művelet. A kinyomtatandó csontot három dimenzióban modelleztem, majd a modellt egy speciális programmal rétegekre vágva kaptam meg azt a fájlt, amit ez a gép már tud értelmezni. Ebből egyébként egy combcsont készül, 17 centiméter magas lesz a felső és az alsó része, a közbülső pedig 10 centiméter körüli.

-Mennyi idő alatt készül el egy rész?

-Két és fél, három óra alatt, de párhuzamosan zajlik a munka több gépen. A végén ráöntöm a szilikont, majd a mesterdarabot kiveszem a szilikonformából, és annak a helyére öntöm a poliuretán öntőgyantát.

-Minőségében mennyire közelíti meg az eredetit?

-Nem teljességgel olyan, de az a célunk, hogy fejlesztéseinknek köszönhetően megközelítsük annak tulajdonságait, minőségét. Lényeges eleme a folyamatnak az öntés anyaga és módja. Ha poliuretán habot öntünk, akkor egy álló helyzetben lévő formába habosítunk, és a kivételkor tömött anyagot kapunk. Lehetséges forgatni is a formát – ez a rotációs öntés -, ekkor kevesebb anyagot töltünk bele, így üreges terméket kapunk, olyat, akár a csokitojás, csak a felületére rakódik az anyag. Aztán ezt az üreget ugyancsak kitölthetjük habbal, és akkor létrejön egy velőscsont formátum, azaz kívül kemény, belül puhább. Ez nagyon hasznos a hallgatói gyakorlatoknál, mert a diákok érzik, amikor megfúrják, hogy mikor haladnak át a csont külső, kemény felületén, és hol kezdődik a lágyabb rész.

-A tervezés fázisa gondolom, jóval hosszabb időt vesz igénybe, mint az elkészítés.

-Ez így van, bár ez attól is függ, milyen alapadatokból dolgozunk. Ezek az adatok lehetnek CT-felvételek, ha egy konkrét esetfeldolgozásról van szó. A CT-ről szegmentálással el lehet választani a kemény állagú anyagot a lágy részektől, ezt háromdimenziós modellként megjeleníthetjük a számítógépen, és azután kinyomtatható. Beszkennelve, pontfelhőként, szintén lehet háromdimenziós modellt készíteni belőle. Ha nem egy konkrét csontról van szó, akkor az internetről le lehet tölteni mintapéldányokat, amik segítenek az elkészítésben. A csatlakozó felületeket kell pontosan kidolgozni, hogy jól illeszkedjenek egymáshoz, és ne forogjanak el. Ha a csontmodell kompletten megvan, és nem kell rajta sokat alakítani, akkor mindez körülbelül csak másfél órát jelent. Az itt látható csont megformálásánál a munkafolyamat hosszabb időt vett igénybe, mert egy új szoftverrel dolgoztam, illetve csalnom is kellett egy keveset, mivel a forgatószerkezetbe nem fért bele  a hosszú csontrész. A traumatológusokkal történt egyeztetés után muszáj volt a száránál megrövidítenem, ami szobrászkodást, többletidőt igényelt. 

-Önnek mi a végzettsége?

-1982-ben végeztem gépészmérnökként, a háromdimenziós rendszerekbe önszorgalomból tanultam bele, és 1995-től foglalkozom háromdimenziós tervezéssel. Annyiban nekem ez újdonság, hogy eddig a gépészetben szabályos formákkal dolgoztunk, bár a design már hozott változatosságot. Ezek az organikus formák egészen más feldolgozást igényelnek, sok szoftvert kell ennek kapcsán tanulmányozni, tesztelni, hogy kiderüljön, melyek a legalkalmasabbak. Anyagilag is mérlegelendő, mely szoftvereket válasszuk, hisz vannak ingyenesek, vannak olcsóbbak és nagyon drágák is, és ezek között is nagy a merítés.

Közben dr. Nyitrai Miklós a központ „lelkében”, a mérnökök, kutatók szobájában beszélget a kollégáival, akik a monitorok előtt terveznek. Az irodájuk mellett található területre mutatva elmondja, hogy annak a funkcióját még nem találták ki, egyelőre megmunkáló állomásként használják, itt végzik az elektronikai összeszereléseket.

 

-Ha a lépcsőn lemegyünk, ott találjuk a nagyobb nyomtatókat?

-Igen, az alsó szinten, több helyiségben. Az előkészítőnek nevezett szobában, ebben a másfél tonnányi gépben a nyomtatóból kijött terméket – ami olvasztott, vékony rétegekből áll össze -  tovább lehet szépíteni, lefújatni a port róla, ez tehát az utómunkák elvégzésére kiválóan alkalmas. Ebből a helyiségből nyílik a raktár, itt tároljuk a festékeket, a filamentumokat, és egyéb eszközeinket. Átlépve a másik helyiségbe, látunk egy FDM-nyomtatót, ami már sokkal nagyobb, mint a fentiek, ez került 90 millió forintba. Működését egy görög mérnök tanította be, aki négy napig beszélt a használatáról a kollégáknak.

-Nekünk vannak jó mérnökeink?

-Szerencsére vannak nagyon jó szakembereink, itt inkább a munkaszervezést kell jól átgondolni, és azt eldönteni, hogy melyik projektre fektessünk hangsúlyt, és melyik várhat. Rengeteg jó ötlet kering Pécsett és Baranyában is, a kritikus pontot az jelenti, hogyan tudjuk ezeket ide becsatornázni. Ki kell tehát építeni a kapcsolatot az innovátorokkal. Ha már beérkeztek a számunkra is hasznosítható elképzelések, akkor a szaktudást igénylő munka elvégzése már nem kérdéses.

Továbbsétálva látható itt egy fabrikáló laboratórium, ahol nem a 3D eszközök kapnak helyet, hanem a hagyományosak, ilyen a ráspoly vagy a marógép. Itt pedig egy olyan gép található, aminek külön szobát kellett építeni, ugyanis a leírásában benne foglaltatik, hogy mekkora térben, milyen klimatizációs viszonyok mellett használható. Már a beépítése is komoly műszaki feladatot jelentett. Öten-hatan már tudják használni.

-A központ működéséhez összeállt a teljes csapat?

-Még több mérnököt szeretnék itt látni, 5-10 fővel gondolom a bővítést. A gépek és a feladatok számának a növekedéséhez kell igazítani a munkatársi létszámot is. Azt sem szeretném, ha unatkoznának, de azt sem, ha rájuk dőlne a munka.

Aztán itt jön a kedvenc gépem, ami hat anyagot és hét színt képes egyszerre kinyomtatni. Ez egy valódi csoda. Más technológiával működik, mint a többi, nem porosan nyomtat. Nagy tudású eszköz, ez is egy 80-90 milliós berendezés.

Van egy munkaállomás is, ahol a gépeket lehet elindítani, vezérelni, és itt láthatunk egy további gépet, ami az előzőhöz hasonlóan, „jet” alapon működik. Fizikálisan kisebb a másiknál, és a fogorvosi alkalmazásokhoz jelent hatalmas lehetőséget. Dr. Marada Gyula és a fogorvosok már el is kezdték használni. Marada Gyula egyébként tanítja is ezt, benne van a debreceniek általi fejlesztésben is. A szájsebészeti-fogászati beavatkozásokhoz szükséges segédeszközöknek, műtéti eszközöknek a gyártása a hagyományos módon ma is zajlik, de sok esetben ez sokkal jobban kivitelezhető egy ilyen nyomtató segítségével. Egy páciensre szabott fogszabályozóból – ami egyedi, tehát nem kell belőle több ezer - a nyomtatás útján költséghatékonyabban, gyorsabban lehet elkészíteni egy darabot, mint a hagyományos módszerekkel. Egyszerűen szólva: az nyomtasson 3D-ben, akinek csak néhány darabra van szüksége, és nem baj, ha azok újak, és nincs róluk minta.

Ebben a térben a jövőben várhatóan lesz még egy szilikon vagy Kevlar nyomtatónk.

A hátsó része az alsó szintnek már a Corvus Med birodalma. Ez a cég több mint húsz éve protézisek gyártásával foglalkozik, jól ismertek a piacon is, de még nem használták a 3D technikát. A beköltözésért bérleti díjat fizetnek majd az egyetemnek, és várhatóan novemberben érkeznek ide. Az átalakítás második fázisában lesz teljességgel kész az ő területük, de egyes részeik már most is láthatóak, például ez a mosó, vasráccsal, rozsdamentes berendezésekkel.

Az sem mindennapi történés, hogy egy egyetemi projekthez egy tőkével rendelkező pécsi cég bejelentkezik, és úgy dönt, velünk együtt dolgozik. Ennek mindössze annyi volt a nyitja, hogy jól szót értettünk egymással. Megkockáztatom, hogy ha az egész projektet bezárják, és csak ez a kapcsolat marad meg, már megérte. Évente tartunk összetartásokat a csapatnak, ennek része a március végi disznóvágás is, ahova a cég vezetője, Csóka Csaba hozta a malacot. De mi is igyekszünk gesztusokat tenni feléjük, így jól kijövünk egymással.

-Lehet azt látni, hogy még hány nyomtató szükségeltetik a központ „ideális” működtetéséhez?

-Ez a központ kész sosem lesz, hisz maga a szakterület is gyorsan fejlődik, és mindig lesz olyan alkalmazás, ami miatt új gépeket, vagy másféléket, vagy ugyanabból többet kell vásárolni. Az eszközbeszerzésre kapott pénznek jelenleg több mint a felét költöttük el. A nyomtatók mellett a szkennerek is nagyon fontosak, azok még majd érkeznek. Terveztük egy nagy fémnyomtató megvételét is, de azt szándékosan a második évre toltuk, mivel azon még törjük a fejünket. Eredetileg egy 250 milliósat írtunk be, az a legkorszerűbb, ami elérhető, ám most azon gondolkozunk, hogy egy kisebb munkatérbe jóval olcsóbban is meg tudnánk venni, és a maradék pénzt olyan nyomtatókra tudnánk költeni, amik időközben jelentek meg a piacon. Ilyen a Kevlar, vagy a szilikon nyomtató. Az alapgondolatunk az, hogy viselkedjünk úgy, mintha nem kaptunk volna pályázati pénzt, és zsebből fizetnénk. Ilyen módon minden egyes esetben el kell töprengenünk azon, hogy ötéves távlatban a beszerzésünk rentábilis lehet-e, azaz ki tudja-e termelni azt, amit ráköltöttünk. A jelenleg meglévő gépeknél a válaszok igenek voltak, azonban a 250 milliós fémnyomtató esetében ebben már nem vagyok biztos. Amikor egyébként mi ezt a fémnyomtatót beírtuk a pályázatba, Magyarországon még egyetlenegy sem létezett, ám azóta egy kisebb berendezés már van Debrecenben, az ottani Ortopédiai Klinikán, és tudomásom szerint a budapesti Műszaki Egyetem is vásárol egy nagyot. Kérdés tehát, kell-e egy ekkora országba több ilyen. Természetesen, ha bejönne ide egy cég azzal, hogy három millió fémalkatrészt kellene gyártanunk évente, amihez elengedhetetlen egy fémnyomtató, akkor megvennénk.

-A központ tervezésekor volt-e Önök előtt minta?

-A logikája minden ilyen központnak azonos. Szikáran fogalmazva: vegyél gépeket, tedd be őket egy megfelelő térbe, és vegyél embereket. Az már különbség, hogy az adott szabályozási környezetbe ez a tevékenység miként illeszthető be, azaz hogyan lehet ezt működtetni egy egyetemen, illetve az is, hogy milyen működési modell alapján fogunk munkába. Az kezdetben felróható a hibánknak, hogy sokat markolunk és keveset fogunk, ám a rendszeres monitorozással lehetőségünk van a módosításokra: leépíthetünk majd lábakat, vagy épp felvehetünk még tíz embert. Az olasz modell például olyan, ami gyakorlatilag ember nélkül működik, kis gépekkel. Mindenki feltölti a kvótáját, interneten rendel magának nyomtatást, majd odamegy és elviszi. Ez számomra inkább egy érdekes játék, semmint egy hasznos tudományos portfólió.

Mindarra, ami jelenleg ebben a központban eszközként, gépészetileg megtalálható, nagy szükségünk van, ám ez csak az alap. A kincs, az érték az ember. A sikerünk két év múlva azon múlik, hogy az itt dolgozók össze tudnak-e állni tisztességes csapattá, lesz-e egy jó irányítási rendszerünk, ami biztosítja, hogy minden feladatot el tudunk látni, valamint azon is, hogy a gépeket megfelelő módon tudjuk-e használni.

 

( A cikket hamarosan folytatjuk. )

 

Hírarchívum