10 Načela izpisa 3D tiskanja

Izvleček iz "izdelan: novi svet 3D tiskanja"

Pred kratkim sem prejela e-poštno sporočilo o tem, ali bi rad pregledal Fabricated: The New World of 3D Printing , ki ga je napisal raziskovalec Cornell Hod Lipson in tehnološki analitik Melba Kurman. Nedavni naslov Wiley Publishing pokriva zgodovino in prihodnost dodatkov proizvodnje ali 3D tiskanje, saj je tehnologija pogosto znana.

Skupaj z elektronsko kopijo knjige so mi poslali odlomek, ki je tako popolnoma povzel celotno revolucijo tridimenzionalnega tiskanja, da sem spustil tisto, kar sem začel branje.

Avtorji Fabricated so bili približno 3D tiskanje od samega začetka:

Njihove izkušnje in znanje v aditivni proizvodni niši so takoj očitne in knjiga se odpre s špekulativnim odlomkom, ki opisuje svetlo prihodnost, kjer je 3D-tiskanje v naših življenjih postalo globoko zakoreninjeno. Je zabavno in navdihujoče in se bere kot dobra znanstvena fantastika. Toda tridimenzionalno tiskanje, ki ga avtorji trdijo, ni stvar fikcije. To je že postalo bistveni del procesa proizvodnje majhnih serij, njegova vloga pa se širi.

Imate pravi občutek, da je prihodnost Lipson & Kurman opisana v dobri verjetnosti. Nekatere bolj glamurozne stvari, o katerih govorijo, kot so biografsko natisnjeni organi ali replikatorji hrane, še vedno potekajo že desetletja, ki obstajajo le na daljšem obzorju možnosti. Toda druge stvari, vzpona spretne proizvodnje in hitrih prototipov, na primer, se dogajajo tik pred našimi očmi.

Dobil sem dovoljenje za objavo odlomka z zgodnjih strani Fabricated .

Ker je tako čudovit pregled tega, kaj lahko 3D tiskanje na koncu pomeni za svet, mislim, da bo kdorkoli zanima tehnologija, zelo zanimiv. Zaenkrat bom zavrnil kakršne koli nadaljnje pripombe na knjigo sami - do konca tega meseca bomo imeli popoln pregled.

Tukaj je odlomek:

Deset načel 3D tiskanja

Napovedovanje prihodnosti je zaplet. Ko smo pisali to knjigo in intervjuirali ljudi o 3D tiskanju, smo ugotovili, da nekaj osnovnih "pravil" ostaja. Ljudje iz široke in raznolike palete industrij in ozadij ter ravni strokovnosti so opisali podobne načine, da je 3D tiskanje pomagalo, da bi prestali ključne stroške, čas in zapletene ovire.

Povedali smo, kaj smo se naučili. Tukaj je deset načel 3D tiskanja, ki upamo, da bomo ljudem in podjetjem v celoti izkoristili tehnologije 3D tiskanja:

• Prvo: Proizvodna zapletenost je brezplačna. V tradicionalni proizvodnji je bolj zapletena oblika predmeta, bolj je strošek. Pri 3D-tiskalniku kompleksnost stane enako kot preprostost. Izdelava prirojene in zapletene oblike ne zahteva več časa, spretnosti ali stroškov kot tiskanje preprostega bloka. Prosta zapletenost bo motila tradicionalne modele oblikovanja cen in spremenila, kako bomo izračunali stroške izdelave stvari.

• 2. načelo: Raznolikost je brezplačna. En sam 3D tiskalnik lahko naredi veliko oblik. Kot človeški obrtnik lahko 3D tiskalnik vsakič izdeluje drugačno obliko. Tradicionalni proizvodni stroji so veliko manj vsestranski in lahko naredijo stvari v omejenem spektru oblik. 3D tiskanje odpravlja stroške nad glavo, povezane s preusposabljanjem človeških strojev in tovarn. Enotni 3D tiskalnik potrebuje le drugačen digitalni načrt in svežo serijo surovin.

• Načelo tri: Noben sklop ni potreben. 3D tiskanje oblikuje zaprtih delov. Masovna proizvodnja je zgrajena na hrbtni strani montažne linije. V sodobnih tovarnah stroji izdelujejo enake predmete, ki jih kasneje sestavljajo roboti ali človeški delavci, včasih kontinenti. Več delov, ki jih vsebuje izdelek, več časa je potrebno, da se zberejo, dražje pa postane izdelano. Z izdelavo predmetov v slojih lahko 3D tiskalnik natisne vrata in hkrati pritrdi tečaje, ki jih ne potrebujete. Manj sklopov bo skrajšal dobavne verige, prihranil denar za delo in prevoz; krajše dobavne verige bodo manj onesnaževale.

• Princip št. 4: čas brez časa. 3D-tiskalnik lahko natisne na zahtevo, ko je predmet potreben. Zmogljivost za proizvodnjo na kraju samem zmanjšuje potrebo, da podjetja skladiščijo fizični inventar. Nove vrste poslovnih storitev postanejo mogoče, saj lahko 3D tiskalniki omogočajo podjetju, da po naročilu odda naročila po meri ali po naročilu. Proizvodnja z ničelnim časom bi lahko zmanjšala stroške prevoza na velike razdalje, če se natisne blago, če je potrebno, in v bližini, kjer je to potrebno.

• Načelo pet: neomejen prostor za oblikovanje. Tradicionalne proizvodne tehnologije in človeški obrtniki lahko naredijo le končni repertoar oblik. Naša sposobnost oblikovanja oblik je omejena z orodji, ki so nam na voljo. Na primer, tradicionalni lesni stružnica lahko naredi le okrogle predmete. Mlin lahko izdeluje samo dele, do katerih lahko dostopate z orodjem za mletje. Stroj za oblikovanje lahko naredi le oblike, ki jih je mogoče vliti v in nato iz nje iz kalupa. 3D tiskalnik odstranjuje te ovire in odpira nove prostore za oblikovanje. Tiskalnik lahko izdeluje oblike, ki so bile doslej mogoce le v naravi.

• Princip šest: izdelava ničelnega znanja. Tradicionalni umetniki usposabljajo kot vajenec že več let, da pridobijo veščine, ki jih potrebujejo. Stroji za masovno proizvodnjo in računalniško vodeni stroji zmanjšujejo potrebo po kvalificirani proizvodnji. Vendar tradicionalni proizvodni stroji še vedno zahtevajo usposobljenega strokovnjaka, da jih prilagodi in kalibrira. 3D-tiskalnik dobi večino svojih navodil iz projektne datoteke. Da bi objekt enako zapleten, potrebuje 3D-tiskalnik manj operaterja, kot pa stroj za brizganje. Nekvalificirana proizvodnja odpira nove poslovne modele in bi lahko ponudila nove načine proizvodnje za ljudi v oddaljenih okoljih ali v skrajnih okoliščinah.

• Načelo sedmih: kompaktna, prenosna proizvodnja. Na obseg proizvodnega prostora ima 3D tiskalnik več proizvodne zmogljivosti kot tradicionalni proizvodni stroj. Na primer, brizgalni stroj lahko naredi le predmete, ki so bistveno manjši od samega sebe. V nasprotju s tem lahko 3D-tiskalnik izdeluje tako velike predmete, kot je njegova tiskana postelja. Če je 3D tiskalnik urejen tako, da se njegov tiskalni aparat lahko prosto premika, lahko 3D tiskalnik izdeluje predmete, ki so večji od samega sebe. Visoka proizvodna zmogljivost na kvadratni čevelj naredi 3D tiskalnike idealne za domačo uporabo ali pisarniško uporabo, saj ponujajo majhen fizični odtis.

• Načelo osem: manj odpadkov stranskih proizvodov. 3D-tiskalniki, ki delujejo v kovinskem okolju, ustvarjajo manj odpadnih stranskih proizvodov kot tradicionalne tehnike izdelave kovin. Kovinska obdelava je zelo potratna, saj se ocenjuje, da se 90% prvotne kovine dotakne in konča na tleh tovarne. Tiskanje 3D je bolj nepotrebno za proizvodnjo kovin. Ker se tiskarski materiali izboljšujejo, bi lahko bila proizvodnja "net oblik" bolj okolju prijazna.

• Princip devet: neskončni odtenki materialov. Združevanje različnih surovin v en sam izdelek je težko z uporabo današnjih proizvodnih strojev. Ker tradicionalni proizvodni stroji izrezujejo, rezijo ali oblikujejo stvari v oblike, ti procesi ne morejo zlahka združiti različnih surovin. Ker se razvija večnamensko 3D tiskanje, bomo pridobili zmogljivost za mešanje in mešanje različnih surovin. Nove prej nedostopne mešanice surovin nam ponujajo veliko večjo, večinoma nepojasnjeno paleto materialov z novimi lastnostmi ali uporabnimi vrstami vedenja.

• Princip deset: natančna fizična replikacija. Digitalno glasbeno datoteko lahko brez konca kopirate brez izgube kakovosti zvoka. 3D tiskanje bo v prihodnosti razširilo to digitalno natančnost v svet fizičnih objektov. Tehnologija skeniranja in 3D tiskanje bosta skupaj predstavljala oblikovanje visokih ločljivosti med fizičnim in digitalnim svetom. Skenirali bomo, uredili in podvojili fizične predmete, da bi ustvarili natančne replike ali izboljšali izvirnik.

Nekatera od teh načel že velja danes. Drugi se bodo uresničili v naslednjem desetletju ali dveh (ali treh). Z odstranjevanjem znanih, časovno omejenih proizvodnih omejitev, 3D tiskanje postane korak za kaskado inovacij na nižji stopnji. V naslednjih poglavjih raziskujemo, kako bodo tehnologije 3D tiskanja spremenile načine dela, jedli, zdravili, se učili, ustvarjali in igrali. Začnimo z obiskom v svetu proizvodnje in oblikovanja, kjer tehnologije 3D tiskanja olajšajo tiranijo ekonomij obsega.

Avtor Bios:

Soavtorji Hod Lipson in Melba Kurman sta vodilni strokovnjaki za 3D tisk, pogosto govorijo in svetujejo o tej tehnologiji za industrijo, akademske kulture in vlado. Lipsonov laboratorij na Univerzi Cornell je začel interdisciplinarne raziskave v 3D tiskanju, oblikovanju izdelkov, umetni inteligenci in pametnih materialih. Kurman je tehnološki analitik in svetovalec za poslovno strategijo, ki piše o tehnologijah, ki se spreminjajo v lucidnem, zanimivem jeziku.

Za več informacij obiščite Wiley Publishing.

Izvleček z dovoljenjem založnika, Wiley, iz Fabricated: The New World of 3D tiskanje Hod Lipson in Melba Kurman. Copyright © 2013.