3D rewolucji Replicator jest tutaj


Original: http://www.swcp.com/2012/3d-printing-revolution/

Podczas gdy świat cierpi przez Wielkiego recesji i wiele jeszcze martwić się o wszystkich zadań produkcyjnych utraconych za granicą, następna rewolucja przemysłowa po cichu rozpoczęła w garażach, piwnicach, i laboratoriach właśnie tutaj, w domu. Ta nowa metoda produkcji towarów spowoduje większe zmiany i więcej przewrotu społecznego, niż cokolwiek, ponieważ Henry Ford rozpoczął się jego linii montażowej.

Ta nowa technologia nazywana jest drukowanie 3D i to się zmieni, jak robimy wszystko od co nosimy i co jemy do pojazdów jedziemy i zadań, jakie wykonują. Drukowanie 3D da przeciętnego człowieka wolności słowa i specjalne spreparowane towarów, które kiedyś było wyłącznym królestwem królewskiej i super-bogatych. Nie tylko w obfitości “szytych na miarę” obiektów dostępnych w niestandardowych produktów lub reprodukcje rzadkich dzieł sztuki, albo, ale jeśli chodzi o samą różnych rzeczy również.

Możliwość renderowania wyrażeń matematycznych w postaci stałej daje projektantom, inżynierów i architektów narzędzia z niesamowitą mocą. Od 1980 roku, drogie profesjonalne urządzenia udało się zbudowanie nowych gadżetów. Ale tech jest całkowicie gotowy do wprowadzenia na rynek konsumencki.

Drukowanie 3D jest, oczywiście, ostatni krok w digitalizacji świata. Może to być pomocne w wyobrażając sobie skutki tego nowego sposobu pracy, przypominając, jak druk cyfrowy 2D zmienia wszystko. Przed wynalezieniem komputera, drukowanie było ustalone transakcji z udziałem wielu tajemne specjały. Te wysoko wykwalifikowanych specjalistów, którzy stworzyli książki i czasopisma były ograniczone przez liczbę krojów i kolorów mogą używać. Obrazy były nieliczne i przeważnie custom produkowane. W celu przygotowania pracy, drukowanie, przycinanie, wiążą go i cała reszta było drogie i czasochłonne. Dlatego tylko kawałki przeznaczone do masowej konsumpcji może być produkowane ekonomicznie.

Po raz pierwszy wprowadzono komputery nie zmieni. Mainframe, które wyznaczają rodzaj i rozplanowane stron wymaga specjalistycznych szkoleń i były podłączone do wielu milionów dolarów maszyn zbudowanych aby tysięcy egzemplarzy. Potem przyszedł Macintosh i zarówno przemysł wydawniczy i wszystko z nim związane zostały zrewolucjonizował niemal przez całą noc.

Pierwsze komputery osobiste wykorzystywane w małych sklepach i przez entuzjastów nie były tanie narzędzia do projektowania i dość prymitywne w porównaniu do tego, co można zrobić dziś. Jednak ich moc i wyrafinowanie wkrótce były one znacznie bardziej niezastąpione niż ludzie, którzy je wykorzystali.

Tysiące pracowników wykwalifikowanych od składu graficznego do foto-rytowników nagle stracił swoją karierę nawet zaskoczony sekretarki stał uprawniona jako artystów układ. Ale projektanci, którzy utrzymali swoje miejsca pracy wkrótce miał zawrotne liczby czcionek do wyboru, wraz z paletą wcześniej niewyobrażalnych efektów wizualnych, a na każdej skali potrzeby też.

Cena nadruku spadła nawet opcje produkcyjne rozkwitła. Stało się niedrogie drukowanie bardzo małych serii. Technologia cyfrowa demokratyzacji design: małe firmy mogą teraz drukować tak samo skuteczny, dobrze wykonane elementy jak dużej korporacji bez tej samej inwestycji.

Teraz obraz bardzo ten sam proces dzieje się w każdej branży produkcyjnej na świecie, wszystkie z nich, wszystkie na raz. To coś w rodzaju zmiany to nowe tech przynosi zarówno społecznym zakłóceń i kreatywności. One-of-a-kind przedmioty staną się powszechne, co pozwala zarówno całkowicie spersonalizowanych mody, dostosowane narzędzia, tanie części zamienne i absolutnie niesamowite dzieła sztuki. Ale wielu z najbardziej lukratywnych specjalności we wszystkich branżach będzie niespodziewanie znikają w historii jak składu drukarskiego mają.

Nadal istnieją ograniczenia. W przeciwieństwie do tradycyjnej produkcji, drukowanie 3D ma wbudowany ekonomię skali. Innymi słowy, każdy produkowany jednostkowe koszty samo, czy jest to jeden lub tysięcy. Ale dlatego, set-up jest tani i modele stosowane mogą być szybko zmienione, drukowanie 3D nie będą ograniczone do wyspecjalizowanych towarów lub produktów prototypowania. Po cyfrowych, projekty lub skany obiektów mogą być natychmiast przesłane i wysyłane do zakładów, gdzie jest to najtańsze, aby ilości masowych. W cyfrowych metod produkcji, najważniejsze jest modelowanie obiekt jako dane. Jak i gdzie jest ona wykorzystywana jest później uwagę, choć to już okazało się problematyczne. Ale drukowanie 3D, w połączeniu z robotyki, nanotechnologii, inżynierii materiałowej i biotechnologii oznacza, że ​​krajobraz przemysłowy pod koniec tego stulecia będzie scarely przypominać to, z czym to się zaczęło.
Jak działa drukowanie 3D

Tradycyjne techniki produkcyjne, takie jak wiercenia, cięcia i kształtowania rzeczy na wszystkich tokarki rzeczy usunięcia. Ale sposoby drukowania 3D jest dodatek. Przedmioty są budując warstwę po warstwie według modelu cyfrowego.

Istnieje wiele sposobów, aby wydrukować cząstki stałe. Różnią się one przede wszystkim w stosowanych substancji i metod budowania i łączą je. Surowce mogą od komórek do cukru kandyzowanego do kilku rodzajów tworzyw sztucznych do twardych metali. Istnieją rodzaje druku, które wymagają dwóch materiałów, jeden jest zdejmowany nośnika, aby umożliwić złożonych struktur, takich jak luk i otwory.

Jedną z pierwszych metod rozwiniętych należy znają każdemu, kto zdobione ciasta lub posiadał Fun Factory Playdough jako dziecko. Działa poprzez wytłaczanie. W przeciwieństwie do worków polewy lub zabawki, które wyciskają z lepki substancji przez otwory w kształcie specjalne, maszyny te stopić plastik lub włókna metalowego ze szpuli przez ogrzewaną dyszę być złożony właśnie na platformie napędzanej komputerowo. Wyciskanie jest świetny do tworzenia różnego rodzaju części z tworzyw sztucznych do szybkiego prototypowania, produkcji, lub formowanie. Jeden nowy rodzaj tworzywa, PLA, pochodzi ze skrobi kukurydzianej i powiedział nawet pachnieć gotowania gofry podczas drukowania!

Inne rodzaje materiałów wymagają innych technik. Cukier, na przykład, mogą być drukowane przez ziarna topnienia cukru, czekolady z gorącym powietrzem. Metale, nawet stopy tytanu, mogą być połączone w podobny sposób za pomocą wiązek laserowych, aby dostarczać ciepło. Mogą też cięcia cienkich blach do kształtowania i stopić je razem.

Lasery są wykorzystywane w procesach fotopolimeryzacji wysyłając promienie w kadziach z jasnego ciekłego polimeru, który utwardza ​​się na ekspozycji. A sama technologia stosowana w drukarkach atramentowych można rozpylać spoiw gipsowych lub żywicy na cząstki do tworzenia modeli w pełnym kolorze z dziuplach i kompletne nawisów, ale może mieć jeszcze bardziej egzotyczne zastosowania.

Wkrótce podobne urządzenia mogą drukować materiały biologiczne. Eksperymenty trwają do tworzenia syntetycznego mięsa, które może ostatecznie być nie do odróżnienia w smaku i konsystencji od “prawdziwego” ciała, a nawet żywymi tkankami inżynierskich, takich jak skóry zastępczej lub całych narządów do ludzi.
Killer apps

Tak jak w przypadku 2D drukowania, ewolucja drukowania 3D jest po dużo tą samą drogą jest w stanie obsłużyć więcej materiałów szybciej z coraz większej złożoności i lepszej rozdzielczości. Podobnie jak pierwsze Drukarki igłowe wyprodukowany surowe, postrzępione litery, więc zbyt wczesne modele były powolne i niezgrabne. Wyszli grube, widocznych warstw i ostre krawędzie.

Ale ta nowa technologia zdaje się rozwijać w tempie bardzo szybkim. Istnieje już HD drukarki, gdy nie warstw jest widoczny. Nowe modele dla eksperymentatorów gadżety domu teraz to oprogramowanie automatycznie umieścić w rozporek lub nośniki, gdzie potrzebne lub pozostawić wnętrza pusty. To sprawia, że ​​na lepsze kopie, oszczędzając materiały, pieniądze i czas.

Top-line profesjonalny łgarz przez firmy jak Stratasys może kosztować 380,000 dolarów i waży 8 ton. Są znacznie tańsze i mniejsze systemy wychodzi jednak. Jeden z nich, MakerBot właśnie wydany Replicator 2, może okazać się Mac z tej rewolucji. Jest drukarki biurowej o wielkości i kształcie w kuchence mikrofalowej, która sprawia, że ​​przedmioty do 6 x 6 x 11 cm, z tworzywa sztucznego PLA o rozdzielczości tak dobrze, nie wymagana jest obróbka. W 2199 dolar, to nie jest dokładnie to, tanie, ale inni producenci są coraz w sprawie ustawy z najmniej kosztownych maszyn oferowanego za jedyne 600 dolarów, więc technologia jest coraz w zasięgu wszystkich zainteresowanych.

Drukowanie 3D startuje szybko w dużej mierze ze względu na entuzjastyczne przyjęcie przez majsterkowiczów. Wielka tradycja Yankee z wynalazku nadal kwitnie tu z własnym hackerspace księcia City, Quelab i tam są grupy takie jak MakerFaire wprowadzenia narzędzia do mas. Pliki projektu mogą być udostępniane na stronach internetowych, takich jak Shapeways z jego 3D bazy danych artykułów, a Thingiverse lub Galerii 3D Google zawierającej Tysiące darmowych plików do pobrania CAD.

Rynek projektów niestandardowych i innowacyjnych powinien być duży. Do tej pory najbardziej popularne pozycje wydają się być plastikowe pionki i małe zabawki. Ale nie “killer app” jeszcze nie pojawił się i ostatnia próba, aby literalnie jako jedno wskazuje na niektóre złożone konflikty, które mogą powstać społecznych i gospodarczych. Cody Wilson, student prawa z Austin, ogłosiła niedawno projekt o nazwie Wiki Weapon, którego celem było zaprojektowanie druku broń i umieścić plany na Net darmo dla każdego. Ale zanim zdążył rozpakować drukarki 3D on dalszy dzierżawiony od Stratasys, żądali jego zwrotu. Spółka twierdziła, że ​​nie może pozwolić na ich produkt być użyte nielegalnie, powołując się na brak Wilsona o pozwolenie na broń producenta lub dealera i prawa, które zakazuje tworzenia broni, które nie mogą być wykryte na lotniskach. Wilson, jednak twierdził, że nie zamierza sprzedawać jakichkolwiek zastrzeżeń niczego i że prawo będzie przestrzegane w jakiś sposób. Ale może być więcej niż tylko to. Stratasys, magazyn WIRED raporty, jest “praca z jednych z najlepszych na świecie broni palnej decydenci dziś Remington Arms” w tym kraju, ekspres top gun, do prototypu części lub nawet wydrukować plastikowe pistolety. Tak czy firma podejmuje maszynę z powrotem odpowiedzialności społecznej lub ochrony własnych przyszłej sprzedaży?

Cyfrowa produkcja stoi tak samo kwestie prawne jak cyfrowych filmów, muzyki i książek. Ale walczy ponad patentów i praw autorskich może być jeszcze bardziej zacięta ze względu na ogromny potencjał tej nowej technologii. To na pewno powiedzieć, że zarówno lepsze i gorsze, nie widać nic, a jednak.