No animal harmed during this project

No animal harmed during this project

Egzotikus állatok csontjai segítségével magyarázzák el a pécsi állatkertben a különböző fajok anatómiai sajátosságait a gyerekeknek: víziló vagy tigris koponya, kígyó csontváz, tengeri sügér és még számtalan más különlegesség is megtalálható itt. A legjobb, hogy mindegyik szabadon kézbe fogható tapogatható, és ráadásul most már a legnagyobb is elég könnyű ehhez. Ha pedig valamelyik véletlenül eltörne, még mindig lehet belőle nyomtatni újat.

Nem olyan rég a BBC számolt be a londoni állatkert egy új kezdeményezéséről, hogy állatokról készült röntgenfelvételeket mutatnak be – az ottani állatgyógyászok munkájának bemutatásán túl általános ismeretterjesztő céllal. Pécsen közben még ennél is tovább mentek, mert itt ki is nyomtattatták a csontokat - a PTE 3D központ munkatársainak hathatós közreműködésével.

- „A 3D KP egy tenderen nyerte el a megbízást, ennek az előkészítése szakmai szempontból volt izgalmas feladat, mivel sok szempontból ismeretlen területre tévedtünk - meséli Szalóki László, a PTE 3D központ projektmenedzsere - A PTE-n belül is igazi csapatmunkára volt szükség, amiben sok, nemcsak a 3D központban dolgozó egyetemi szakember segítségét igénybe vettük. Tudják mitől lesz igazán élethű egy víziló 3D nyomtatott fogazata? Mi azóta már tudjuk. A költségeket is pontosan kellett megbecsülni, amely szintén nem volt egyszerű feladat, rengeteg utánajárást igényelt, hogy ki tudjuk deríteni valójában mekkora feladatot vállalunk. Előre tudnunk kellett, hogy az egyes a munkadarabok mekkorák lesznek, azaz mennyi anyagra és gépidőre lesz szükség, nem is beszélve a digitalizálásról, a tervezési, nyomtatás felügyeleti és utólagos emberi munkáról. Mindez persze értékes tapasztalatokat is jelent majd a későbbi hasonló megrendelésekkel kapcsolatban. Az állatkert eleve gondolt az egyetemre, mint megvalósítóra, hiszen a 3D központ tevékenyége egyre ismertebb, így később, miután elnyertük a pályázatot, az együttműködés kifejezetten jó volt. A megrendelő nagyon elégedett volt az általunk végzett munkával, úgyhogy még további hasonló együttműködés lehetősége is felmerült.”

A munkadarabok tényleges megvalósítását Potári Viktor kezdte el, tőle vette át Mánfai Bence és Bulsz Tamás a feladatot.

Animals2

- „Egyetlen állat szőrszála sem görbült meg a projekt során – magyarázza Bulsz Tamás, aki Mánfai Bencével a munkadarabok tényleges legyártását végezte – hiszen mi csontokkal, állati maradványokkal dolgoztunk, nem igazi állatokkal. A mintadarabok begyűjtése önmagában érdekes téma: több helyről érkeztek, volt, ami kifejezettem messziről. A Természettudományi Múzeum, a Tropikárium de más állatkert is küldött eredeti csontokat vagy preparátumokat.”

- „Ilyen jellegű projekt Magyarországon – tudtunkkal legalábbis - még nem volt. – teszi hozzá Mánfai Bence - Minden szempontból érdekes problémákat kellet megoldani, de igazi anekdotába illő nehézségekről (sajnos vagy szerencsére) nem igazán tudok beszámolni, mivel a technológia adott. A 3D szkenneléstől (képalkotástól) a nyomtatható 3D modellek megalkotásán keresztül magáig a nyomtatásig a folyamat lépései a megszokottak csak megfelelően tudnunk kellett alkalmazni ezeket, az egyáltalán nem szokásos feladathoz. A legtöbb időt a 3D modellek megalkotása vette igénybe, a digitalizálás során a szkennelt file-kat „meg kellett tisztítani” illetve szegmentálni, méghozzá az anatómiai sajátosságok figyelembe vétele mellett. Főleg a méretek (vagy nagyon kicsi vagy a nagyon nagy) és a szokatlan – vagyis nem emberi, mert arról már vannak tapasztalataink – anatómiai felépítés okoztak fejtörést.” 

A legnagyobb munkadarab a víziló koponya volt, amely több mint hatvan centiméter hosszú és negyven centiméter széles. Ennek a 3D modelljét - és a többi nagyobb darabét is – a nyomtatók képességeihez mérten részekre kellett darabolni, nyilván úgy, hogy később majd lehetőleg nyom nélkül össze lehessen azokat illeszteni, ragasztani. A kisebbeknél pedig a fő problémát az jelentette, hogy az apróbb részek sem lehettek túl törékenyek, lévén ezek szemléltető eszközöknek készültek, azaz – akár gyermekek által - kézbe foghatók, tapogatható tárgyak. A modellek megalkotásánál a késztermék várható tulajdonságait is figyelembe kellett venni, néhol kicsit csalni az átmérőkkel, anyagokkal, persze úgy, hogy ez a végén ne legyen igazán észrevehető.

Fontos tulajdonsága a nyomtatott „csontoknak”, hogy sokkal könnyebbek az eredetinél, így – maradva a víziló koponyánál – az eredeti súlyának csak harmada a nyomtatott változat. Ezt már egy ember is kényelmesen tudja mozgatni, forgatni, mutogatni az eredetivel ellentétben. A tárgy anyag kitöltöttségével is kísérleteztek ennek érdekében, igyekezve megtalálni a legjobb kompromisszumot a tartósság és a súly között. A pontosság is nagyon fontos tényező volt – főleg a modellalkotás szakaszában. Ehhez ugyan a központ munkatársai hozzászoktak, de felmerültek különleges igények is, például a fogak különösen élethű reprodukciója, mivel az iskolásoknak ezeken a modelleken mutatják be az eltérő fogazatok sajátosságait. Ezen rengeteget dolgoztak utólag is a 3D modellek megalkotói. 

Két nyomtatási technológiát alkalmaztak, a nagyobbakhoz FDM (filament), a kisebb, részletesebb munkadarabokhoz SLS (Selective Laser Sintering – lézeres por ágyas) nyomtatást. A felbontás két és háromtized milliméteres volt rétegenként, az elvárt részletességtől függően. Az utómunkálatok során az illesztések eltűntetése és felületek elsimítása volt a fő feladat illetve a festés úgy, hogy a készterméknek ne legyen művi hatása. A megrendelő nem írta elő az abszolút élethű megjelenést, így minden darab egyszínű fehér maradhatott.

- „Nehéz megbecsülni mennyi nettó időt fordítottunk rá, hogy minden elkészüljön. Legalább két hetet mondanék, amiből a tulajdonképpeni nyomtatatás volt a legkevesebb és talán a legkönnyebb. – meséli Mánfai Bence - A nyomtatók már tudják a dolgukat, ha a 3D modellek készen vannak, ezek megalkotása volt talán a legnehezebb, legtöbb fejtörést okozó rész, és persze a végső megmunkálás, a felületek letisztázása, ami ahhoz kell, hogy igazán jól is nézzen ki a végeredmény.”

- „A tartóssággal kapcsolatban még kevés tapasztalat áll rendelkezésre, de az alkalmazott politejsav (PLA) alapanyag egy idő után lebomlik, tehát várhatóan nem fogunk fejtörést okozni a későbbi régészeknek – Mondja nevetve Bulsz Tamás – mind ezek ellenére 20-25 év élettartamot azért jósolnék nekik. Húsz év múlva érdemes volna folytatni ezt a beszélgetést, akkor már egész pontosan meg tudom mondani hogyan bírják a nyomtatott koponyák az igénybevételt.  Vannak nagyon stabil, nagyon tartós anyagok is, nyilván azokkal másként kell bánni, más a költségük is. Ha lesz még hasonló megrendelésünk, ahol az extrém tartósság merül fel igényként, más anyagokból, pld. ABS-ből (acrylonitrile butadiene styrene – amiből pld. lego kocka készül)is megkísérelhetjük az előállítást.”