Od uma do materije: postoji li nešto što 3-d pisač ne može učiniti?

Ako nikada niste čuli za proizvodnju aditiva, postoji veća šansa da ste čuli i više razgovorni izraz za istu stvar: trodimenzionalno ispis. Ono što mnogi još uvijek ne shvaćaju jest da u toj relativno novoj tehnologiji postoji puno više od upotrebe pješaka poput izrade privjesaka za ključeve i kiča. Budući da se koncept naglo razvija u tvornicama i podrumima, ljudi sada izrađuju kalupe za pokretne dijelove i alate, medicinske uređaje i sve druge stvari. Koncept svakim danom sve više potresa industriju kakvu poznajemo. Pogledajmo trodimenzionalni ispis - i što se ovi sve dostupniji uređaji koriste za izradu.

Kako djeluje trodimenzionalno tiskanje

Koncept koji se najčešće naziva 3-D tiskanje dobio je naziv aditiva za proizvodnju, jer je to jedinstveni proizvodni postupak koji uključuje stvaranje čvrstog predmeta, gdje se dodaje materijal, a ne uklanja. Tradicionalna izrada pojedinačnog čvrstog predmeta obično uključuje uklanjanje materijala; mislite rezbarenje drveta, lijepljenje plastike ili spajanje i zavarivanje metala u oblike. U procesu trodimenzionalne izrade aditiva, digitalna datoteka izrađena pomoću CAD programa na računalu prepisuje upute na stolni uređaj - "pisač" - koji dodaje pojedine slojeve materijala na vrlo precizan i precizan način kako bi proizvesti trodimenzionalnu repliku digitalne datoteke. Ispis predmeta često traje između 20 i 40 minuta, ali može potrajati i do 24 sata. Zbog toga ćete možda za neke stvari htjeti sami ispisati spremnik za kokice, što je upravo ona vrsta većine 3-D pisača.

Kako je tiskanje prošlo 3-D

Kao tehnologija u nastajanju, proizvodnja aditiva tek se „pojavljuje“ u smislu da kasno dolazi na scenu. Međutim, koncept i tehnologija zapravo postoje već 30 godina. To je gotovo poput tehnologije za tablete i pametne telefone, koja je postojala dosta dugo prije nego što su ti uređaji postali sveprisutni predmeti u većini američkih domova. Uostalom, često je potrebno vrijeme da se tehnologija adekvatno razvije kako bi se prodala potrošačima - i postala dovoljno jeftina da bi je široki krug potrošača mogao sebi priuštiti. Potrebna tehnologija za trodimenzionalne pisače - poput uključenih lasera - jednostavno nije u potpunosti postala njihova vlastita sve do 2000-ih, kada su projekti otvorenog koda i druge inicijative pomogli daljnjem razvoju tehnologije.

Tko koristi trodimenzionalne pisače?

Ono što 3-D tiskanje čini toliko uzbudljivim jest to što se, barem u teoriji, ova vrsta proizvodnje može iskoristiti za izradu gotovo svega - uključujući funkcioniranje ljudskih organa. Korištena je - uglavnom eksperimentalno - u automobilskoj, zrakoplovnoj, proizvodnoj, medicinskoj i kućnoj industriji. Na primjer, glavni proizvođači koriste trodimenzionalni ispis iz različitih razloga troškova i uštede vremena.

"Marketinški odjeli su kupci. Ove pisače kupuju iz nekoliko razloga. Često kupac ne može zamisliti kako će izgledati gotov proizvod. Izuzetno je korisno da mogu držati prototip u svojim rukama", rekao je Scott Cleveland iz tvrtke Impac Systems, distributer 3-D pisača.

To ima smisla ako se uzme u obzir jednostavnost i uštede dizajna prototipa od plastike, a ne od skupih materijala od kojih bi se konačni proizvod mogao zapravo praviti. Neke tvrtke također prihvaćaju ovu tehnologiju izrade iz velike fizičke praktičnosti.

"Proizvodi koje nude naftne i plinske kompanije imaju tendenciju da su izuzetno veliki. Ako bi gotov proizvod odveli na sajmove, to je preteško", rekao je Cleveland. "Danas su mnogi otisci smanjili prototipove koje mogu lako prikazati na stolu."

No, svijet kućnog 3-D tiskanja postao je brži od dječjeg dvorca LEGO, koji je usput nešto što mnogi ljudi sada ispisuju za svoju djecu. Dobar, stari Web 2.0 gužvanje u velikoj mjeri zaslužan je za rast 3-D ispisa. Postoje brojne web stranice na kojima ljudi prodaju vlastite proizvedene proizvode, nacrte tih proizvoda ili jednostavno dijele nacrte na otvoren način. Shapeways.com i Thingiverse.com dvije su takve popularne web stranice. (o crowdsourcingu u Crowdsourcingu: što jest, zašto to radi i zašto ne prolazi.)

Oh, Lude stvari koje ljudi ispisuju

Cijeli koncept trodimenzionalnog tiskanja bez sumnje je dio šireg trenda u rastućem "uradi sam" pokretu, koji se već desetljećima odvija u podrumima i radionicama. Dok profesionalci koriste trodimenzionalnu tehnologiju ispisa za industrijski dizajn, arhitekturu, inženjering i još mnogo toga, za neke pisače barijera za proizvodnju domaćih proizvoda kao hobisti može iznositi čak 400 dolara. To je otprilike cijena pristojnog brdskog bicikla. Osim toga, ako idete s pisačem, možda ćete moći ispisati dijelove kako biste izgradili svoj brdski bicikl.

Iako je srednje tržište za 3-D pisače oko 2000 dolara, ovo uređaje i dalje stavlja na dohvat ruke hobističkog dizajnera, poput popularnog prodajnog MarkerBot Replicator 2, prikazanog dolje.

Osim toga, osobama s podacima i inženjeringom neće nedostajati metoda i terminologija za krčenje dok se bacaju u trodimenzionalnu krivulju učenja; Pojmovi poput "smanjenje broja poligona" i "ABS plastika" i "PLA plastika" su norma.

Makerbot Replicator 2, Makerbot.com

Čini se da kreativnost dizajna za 3-D pisače nema granica, od domaćih komada igara i iPhone kućišta do, dobro, matica i vijaka (doslovno). Evo nekoliko nevjerojatnih primjera.

Napravite vlastite naočale s dizajnom za ove Marcello specifikacije, Vertdesign.com.au

Igrajte se s ovom 1.600, 17x17x17 Rubikovom kockom iz pakla, Shapeways.com

Dok sam pregledavao virtualne prolaze ove 3-D web stranice za dijeljenje nacrta, nisam se mogao suzdržati od osmijeha brojnim ćudljivim stavkama koje ljudi očito prave ne za mase, već za sebe. Kao i ovaj Super Mario Mobius Strip:

Strip Super Mario Mobius, Shapeways.com

I evo još jedne stvari koju ljudi počinju izrađivati ​​kod kuće: seksualne igračke. Tom Nardone, osnivač MakerLove.com, besplatnog web mjesta koje nudi dizajne domaćih seksualnih igračaka, objasnio je prednosti privatnosti kućne proizvodnje predmeta za koje mnogi smatraju neugodnim kupiti.

Kontroverza u trosatnom tisku

No, sa svim stvarima koje osjećaju dobro nakon što se ljudi ispisuju kod kuće, postoji i polemika oko trodimenzionalnog ispisa, jer ne ispisuju svi bezopasne seksualne igračke i naočale za kukove. Kao prvo, brojni hobisti prave nacrte - i stvarne ispise - proizvoda koji su patentirani, što krši prava vlasnika patenta. Brza pretraga na mnogim bujičnim web lokacijama poznatim po podzemnim i ponekad sjemenskim trgovanjima datoteka otkriva sve veći broj zajedničkih dizajna za patentirane predmete. Kršenja se vjerovatno neće uskoro olakšati, pogotovo sada kada je skeniranje objekata pomoću aplikacija za skeniranje na CT-u olakšalo trenutačni prijevod 3-D objekata u digitalnu datoteku.

Ali ono što je još spornije - pogotovo dok se SAD bori sa zakonodavstvom o kontroli oružja - je mogućnost ispisa potpuno funkcionalnog plastičnog vatrenog oružja. Kvaliteta ovog vatrenog oružja je većinom upitna, ali oni predstavljaju probleme ako se zakonodavci odluče provesti zakonodavstvo za povećanje kontrole oružja u smislu da se može učiniti vrlo malo kako bi se spriječilo širenje oružja u tiskanom obliku.

Budućnost 3-D

Kako ljudi razvijaju nove proizvode za trodimenzionalne pisače svugdje, to neće samo proizvodi mijenjati krajolik stvari, već koncepti izvedeni iz prakse, poput gužve, preusmjeravanja na proizvodnju samostalne proizvodnje, i čista kreativnost aplikacija koje nude hobisti i proizvođači. Činjenica da je tehnologija trodimenzionalnog ispisa u osnovi široko otvorena i dostupna je najveća prednost i jedan od glavnih izazova s ​​kojima će se suočiti kada se suoče s patentnim zakonima i drugim ograničenjima - a da ne spominjemo veliku moć proizvodne industrije, No, iako je prije samo nekoliko godina tiskanje vlastitih proizvoda umjesto da ih kupujete u trgovini bilo potpuno nezamislivo, sve više postaje realnija opcija. Kao i kod svake probojne tehnologije, rezultati su sigurno cool … i možda malo komplicirani.