A bútortervezés új lehetőségei 3D fémnyomtatással a Büttner Kft-nél
A 20. század elején a modernizmus úttörői átértékelték a designról alkotott elképzeléseinket, a feltörekvő ipari, gyártási módszerek inspirálták őket. Ma pedig a digitális tervezési eszközök és a digitális gyártás birodalma módosítja a tervezésről alkotott fogalmainkat, és ösztönzi a művészeket hogy feltárják a digitális világ adta végtelen új lehetőségeket. Ezen forradalmi, lehetőségek egyike a 3D nyomtatás és tervezés.
A 3D nyomtatás az ipar, az élet számos területén elterjedt, a szerszám, ékszer és eszközgyártástól a hangszergyártáson át az implantációs technológiákig, ma már ez alól a bútoripar, és alkalmazott design sem kivétel. Igen, a bútorokat továbbra is tömegesen gyártják hagyományos gyártási módszerekkel, de a 3D nyomtatás jól jött azoknak a tervezőknek, akik valami újat, eredetit, innovatívat szeretnének a piacra dobni.
Sokáig ez a technológia nem bizonyult a legmegfelelőbb eszköznek a bútorokhoz. A kezdeti időkben, mintegy tíz éve, a bútorok 3D nyomtatásos technológiája egyet jelentett műanyag bútorok nyomtatásával. Habár nemzetközileg jelentős bútortervezők foglalkoztak ezzel a lehetőséggel, a műanyagból nyomtatott bútorok nem bizonyultak túl tartósnak és környezetbarátnak, valamint a használatuk során fellépő kopás és elöregedés sem elhanyagolható. Ugyanakkor szabad utat engedett a fantáziának és teret adott olyan összetett geometriáknak, amelyet hagyományos úton nem, vagy csak jelentős idő és anyagi ráfordításokkal lehetett megvalósítani.
A legkorszerűbb fémnyomtatási eljárások, mint a WAAM és a Wire LMD új dimenziókat teremtettek a bútortervezés területén.
„Amikor itt kezdtem, a nagyméretű 3D-nyomatok készítése bonyolultnak és időigényesnek tűnt, de rájöttem, hogy a valóság egészen más. Nyomtatóinkon szó szerint bármit készíthettünk, amit csak akartunk. Csak a saját kreativitásunkba vetett hitünk szabott határt, és a terv elkészítése utáni napon már meg is volt a prototípus. A nyomtatók által kínált extra lehetőségek új irányok felé inspirálnak.” Marco Mattia Cristofori
Ezen technológia első vívmánya, a méretbeli korlátok megszűnése. Az eddig ismert porágyas technológiák fémporral fedett rétegről rétegre süllyedő építőtálcái csak kicsiny geometriák nyomtatását tette lehetővé. Ugyanakkor a finom fémpor esetleges belégzése igen súlyos egészségkárosító kockázatot jelentett, aminek kiküszöbölése drága, az egészségre veszélyes technológiához dedikált infrastruktúrát igényelt és igényel mind a mai napig, nem beszélve arról, hogy az alapanyag 50-60%-a, a tárcára terített és fel nem használt fémpor, vagy kárba vész, vagy költséges utókezelési eljárásokkal lehet csak újra felhasználni.
A huzal alapú technológia valóságos áttörést jelentett, kiküszöbölte a szálló fémpor egészségkárosító hatását, ugyanakkor a technológiát egy nagyságrenddel olcsóbbá tette, csupán azáltal, hogy a fém alapanyag 100 százalékában felhasználásra került.
A bútortervezéshez ezután már csak a méretek adta korlátokat kellett legyőzni. Ennek egyik módja, hatalmas nyomtatókamrák építése. Ezt az utat követi a WAAM technológia. A WAAM: Wire Arc Additive Manufacturing: a fém-huzal alapanyagot elektromos ívvel olvasztja meg kellő és szigorúan szabályozott konzisztenciájú de még jól formálható olvadékká, amivel aztán rétegről rétegre építi fel a tervező által megálmodott formát. Ez a technológia nagy méretű nyomtatókamrát igényel hiszen a bútorok mérete akár a több métert is elérheti. Közép-Európa GEFERTEC által gyártott legnagyobb fémnyomtatója a nagyatádi és pécsi telephelyű Büttner Kft tulajdonában van, ahonnan már számos ezen forradalmi technológiával készült bútordarab került ki.
A másik út a szabadon mozgó robotra szerelt építőfej. A méreteknek itt csak a robotkarok hossza szab korlátokat. A mozgatható építőasztal, továbbá a minden irányban szabadon mozgó építőfej a legtöbb, a 3D nyomtatás során alkalmazott támasztékokat (a félig megszilárdult anyag megfolyása ellen) feleslegessé teszi. Feleslegessé teszi továbbá a nagy méretű építőkamrák létesítését is, ezáltal töredékére csökkentve a beruházási költséget. A Meltio technológia további előnye, hogy lehetővé teszi a méhsejtszerű belső fémszerkezet kialakítását. A hatszögletű méhsejt rácsban minden sarokpont három másikkal van összekötve. A természet számos ilyen, vizuálisan káprázatos szerkezetű csodával rendelkezik, amit az alkotó ember, az általa teremtett világba is látványosan átültet. Ez a rácsszerkezet rendkívüli ellenállóságot és stabilitást biztosít az objektumoknak, nem véletlen, hogy a modern építészet is szívesen alkalmazza. Ugyanakkor a tömör fémekhez képest 30 de akár 60%-os anyag-megtakarítást is jelent, ami a 3D fémnyomtatott bútorokat versenyképessé teszi a hazai piacon is. A Meltio technológiájának másik, a bútortervezés szempontjából igen fontos tulajdonsága, hogy az energiaforrás itt már nem elektromos ív, hanem nagy energiájú, 6 optikai szálból eredő irányított és szabályozott energiájú lézernyaláb. Ez miatt aztán bútoraink felülete olyan egyenletességet ér el, hogy tervtől és tervezőtől függően, az utócsiszolás akár el is maradhat.
A rendelkezésre álló technológiák és ezek előnyeinek rövid áttekintése után, nézzünk néhány megvalósításra váró álmot.
1. ábra: Meltio robotintegrációval nyomtatott szék, rozsdamentes acél, tervező: Gurbács Anna
A fenti szék különös formavilágát Marco Mattia Cristofori kanadai és Marco Sousa Santos portugál designerek munkássága ihlette, ezen struktúrákat kiegészítve fraktálmintázatokkal kvázi tengeri kagylók és csigák héjhatását eredményezte. A szék alapanyaga rozsdamentes acél, a belső méhsejtstruktúra könnyűvé és egyben megfizethetővé teszi eme egyedi designt. A Büttner KFT. saját iparművész és programozó csapattal rendelkezik, ilyen módon saját termékekkel és egyedi design-al lép a magyar és nemzetközi piacokra.
2. ábra: Tálalóasztal székekkel és természeti inspirációja, alumínium, Gefertec 3D nyomtatással tervező: Laki Bálint
A tálalóasztalt a hozzá tartozó bárszékekkel, az eredetileg természetes, megmunkálatlan faanyagból készült bútorok inspirálták. Az alumínium könnyűvé, egyben felületi skulpturájában természetközelivé teszi ezt a rendhagyó mégis minden részletében praktikus tervezést, ami figyelemfelkeltő színfoltja lehet bármely szálloda éttermének, bárjának. A mintául szolgáló puszpángot nevelik díszkertekben hasonlóra, ez ihlette meg a Büttner tervezőcsapatát is, hogy valami hasonlót alkossanak aluimíniumból a legkorszerűbb WAAM fémnyomtatásos technikával Közép-Európa legnagyobb berendezésével.
3. ábra: Karcsú vonalvezetésű szék. Meltio 3D nyomtatással, rozsdamentes acél. Tervező: Gurbács Anna.
A fenti ülő alkalmasságot az organikus vonalvezetés. inspirálta, a szecesszió kortárs újra értelmezésének is felfoghatjuk. Jellegzetessége a karcsú vonalak és az inda motívum mint támasztórendszer.
Egyedi tervezésű, ún. snails chair-t mutatunk be a következő ábrán. Kávézókban, hotelek, konferenciaközpontok bárjainak egyedi, dekoratív eleme. Meltio robotintegrációs alkalmazással készítjük, alapanyaga 316L rozsdamentes acél.
4. ábra: snails chair. Meltio 3D nyomtatott. Rozsdamentes acél. Tervező: Gurbács Anna.
A munkafolyamat a következőképp néz ki: a bútortervező megálmodja a formát és összhangba hozza a funkcionalitással. A technikai határokat immár nem szükséges figyelembe vennie, hiszen a 3D fém nyomtatásos technológia új horizontokat kínál ezen a téren. Ezután vagy elkészít egy kis méretű prototípust, amit aztán a 3D scanner lefordít a 3D nyomtató programnyelvére (Meltio Space vagy Meltio Horizont). Más esetekben a 3D-s kicsinyített prototípusra nincs is szüksége, hiszen a tervezőprogram segítségével, ilyen például a Artec Studio software megjelenítheti nemcsak a bútordarab tervrajzát, hanem virtuálisan is megjelenítheti úgy, ahogyan az majd megvalósul. A Rhino 3D szoftwer segítségével a bútordarab összes sarkát, hajlatát, kanyarulatát le lehet követni és javítani. A 3D modellt aztán betáplálják például a Meltio Engine-en futó (a robotkaros applikáció hardware-s illesztése a robothoz) Meltio Space programjába, ami a modellt képes értelmezni, és lefordítani a saját programnyelvére.
Mióta az első fém 3D nyomtatott bútort bemutatták, pontosan 10 éve, 2014-ben. Ez egy hálózatos struktúrájú ülőalkalmatosság volt, amit Joris Laarman, holland tervező mutatott be. Ez az ülőalkalmatosság a Dragon Bench, magyarul Sárkány pad nevet kapta jellegzetes sziluettjéről, ami egy őskori állatot idézett meg. Azóta a tervezés és a kivitelezés technikái hatalmasat fejlődtek. Évtizedünkre vár a feladat, hogy a 3D nyomtatott fémbútorok elfoglalják méltó helyüket mind az alkalmazott tervezőművészetben, mind a mindennapi életünkben. Ez az a nemes kreativitást és alkotó erőt kívánó kihívás, amibe a Büttner kft belevágott mint a fenti példák alátámasztják, szemmel látható sikerrel.
A MELTIO 3D nyomtatási technológia kizárólagos forgalmazója Magyarországon a Büttner Kft.