10 principii ale extrasului de imprimare 3D

Un extras din "Fabricat: Lumea nouă a tipăririi 3D"

Nu cu mult timp în urmă am primit un e-mail întrebând dacă vreau să revizuiesc Fabricated: Lumea nouă a tiparului 3D , scrisă de cercetătorul Cornell Hod Lipson și analistul tehnic Melba Kurman. Titlul recent de la Wiley Publishing acoperă istoria și viitorul producției de aditivi, sau tipărirea 3D, deoarece tehnologia este cunoscută în mod colocvial.

Împreună cu o copie electronică a cărții mi-au trimis un extras, care astfel a rezumat perfect întreaga revoluție 3D de tipărire, că am renunțat la ceea ce făceam și am început să citesc Fabricat chiar atunci și acolo.

Autori de Fabricated au fost în jurul valorii de printare 3D de la bun început:

Experiența și cunoștințele lor în nișa de fabricare a aditivilor sunt imediat evidente, iar cartea se deschide cu un pasaj speculativ care descrie un viitor luminos în care imprimarea 3D a devenit profund înrădăcinată în viața noastră. Este amuzant și inspirat, și citește ca o ficțiune științifică bună. Cu toate acestea, imprimarea 3D, autorii cu ușurință afirmă, nu este chestia de ficțiune. Acesta a devenit deja o parte esențială a procesului de fabricare a loturilor mici, iar rolul său este în creștere.

Aveți un sens real pe care viitorul Lipson & Kurman îl descrie bine în sfera posibilităților. Unele dintre lucrurile mai pline de farmec despre care vorbeau, cum ar fi organele bio-tipărite sau replicatoarele de alimente, sunt încă la mai multe decenii, existând doar la orizontul îndepărtat al posibilităților. Dar alte lucruri, creșterea producției agile și prototiparea rapidă, de exemplu, se întâmplă chiar în fața ochilor noștri.

Mi sa dat permisiunea de a publica un extras din primele pagini ale Fabricated .

Din moment ce este o imagine de ansamblu fantastică a tipului de tipărire 3D care poate însemna în cele din urmă pentru lume, cred că cineva interesat de tehnologie o va găsi destul de fascinant. Voi refuza orice comentarii suplimentare asupra cărții însăși - vom avea o revizuire completă până la sfârșitul acestei luni.

Iată fragmentul:

Cele zece principii ale imprimării 3D

Previziunea viitorului este un crapshoot. Când am scris această carte și am intervievat oameni despre tipărirea 3D, am descoperit că câteva "reguli" care stau la baza au continuat să vină. Persoanele dintr-o gamă largă și variată de industrii, medii și niveluri de expertiză au descris modalități similare prin care imprimarea 3D a ajutat-o ​​să depășească barierele cheie de cost, timp și complexitate.

Am rezumat ceea ce am învățat. Iată zece principii de imprimare 3D, sperăm că vor ajuta oamenii și întreprinderile să profite din plin de tehnologiile de imprimare 3D:

• Principiul 1: complexitatea de producție este gratuită. În fabricarea tradițională, cu cât este mai complicată forma unui obiect, cu atât costă mai mult. Pe o imprimantă 3D, complexitatea costă la fel ca simplitatea. Fabricarea unei forme ornamentate și complicate nu necesită mai mult timp, pricepere sau costuri decât imprimarea unui bloc simplu. Libertatea complexă va perturba modelele tradiționale de stabilire a prețurilor și va schimba modul în care calculam costul fabricației.

• Principiul doi: Varietatea este gratuită. O singură imprimantă 3D poate face multe forme. Ca un artizan uman, o imprimantă 3D poate fabrica o formă diferită de fiecare dată. Mașinile tradiționale de fabricare sunt mult mai puțin versatile și pot face lucrurile doar într-un spectru limitat de forme. Imprimarea 3D elimină costurile excesive asociate cu re-instruirea mecanicilor umani sau cu remodelarea mașinilor fabricate. O singură imprimantă 3D necesită doar un plan digital diferit și un lot proaspăt de materie primă.

• Principiul trei: Nu este nevoie de asamblare. Formatul de imprimare 3D formează părți interconectate. Producția de masă este construită pe coloana vertebrală a liniei de asamblare. În fabricile moderne, mașinile fac obiecte identice care sunt mai târziu asamblate de roboți sau muncitori umani, uneori departe de continente. Cele mai multe piese pe care le conține un produs, cu atât mai mult este necesar să se asambleze și cu cât este mai scump să se facă. Prin realizarea de obiecte în straturi, o imprimantă 3D poate imprima simultan o ușă și balamale de interblocare atașate, fără a fi nevoie de un ansamblu. Ansamblul mai mic va scurta lanțurile de aprovizionare, economisind bani pentru muncă și transport; lanțurile de aprovizionare mai scurte vor fi mai puțin poluante.

• Principiul patru: timpul zero de plumb. O imprimantă 3D poate tipări la cerere atunci când este necesar un obiect. Capacitatea de producție la fața locului reduce nevoia companiilor de stocare a inventarului fizic. Noi tipuri de servicii de afaceri devin posibile deoarece imprimantele 3D permit unei afaceri să facă obiecte de specialitate sau personalizate la cerere, ca răspuns la comenzile clienților. Procesul de producție cu durată nelimitată ar putea reduce la minimum costurile de transport maritim pe distanțe lungi dacă produsele tipărite se fac atunci când sunt necesare și în apropierea locului unde sunt necesare.

• Principiul cinci: Spațiu de design nelimitat. Tehnologiile tradiționale de fabricație și artizanii umani pot face doar un repertoriu finit de forme. Capacitatea noastră de a forma forme este limitată de instrumentele disponibile. De exemplu, un strung tradițional de lemn poate face numai obiecte rotunde. O moară poate face numai părți care pot fi accesate cu un instrument de frezat. O mașină de formare poate face numai forme care pot fi turnate și apoi extrase dintr-o matriță. O imprimantă 3D elimină aceste bariere, deschizând noi spații de design noi. O imprimantă poate fabrica forme care până acum au fost posibile numai în natură.

• Principiul șase: fabricarea de abilități zero. Artizanii tradiționali se antrenează de ani de zile ca ucenici pentru a-și câștiga abilitățile necesare. Producția de masă și mașinile de producție ghidate de calculator diminuează nevoia de producție calificată. Cu toate acestea, mașinile tradiționale de fabricare încă solicită unui expert calificat să le ajusteze și să le calibreze. O imprimantă 3D obține cea mai mare parte a orientărilor sale dintr-un fișier de proiectare. Pentru a face un obiect de o complexitate egală, o imprimantă 3D necesită mai puțină abilitate de operator decât o mașină de turnare prin injecție. Industria necalificată deschide noi modele de afaceri și ar putea oferi noi moduri de producție pentru persoanele aflate în medii izolate sau în situații extreme.

• Principiul șapte: Producție compactă și portabilă. Pe volum de spațiu de producție, o imprimantă 3D are o capacitate de producție mai mare decât o mașină tradițională de fabricare. De exemplu, o mașină de turnare prin injecție nu poate face decât obiecte mult mai mici decât ea însăși. Dimpotrivă, o imprimantă 3D poate fabrica obiecte la fel de mari ca patul de imprimare. Dacă o imprimantă 3D este aranjată, astfel încât aparatul de tipărire să se poată mișca liber, o imprimantă 3D poate fabrica obiecte mai mari decât ea însăși. Capacitatea mare de producție pe pătrat pătrat face ca imprimantele 3D să fie ideale pentru uz casnic sau pentru birou, deoarece oferă o amprentă fizică mică.

• Principiul opt: produs secundar mai puțin deșeu. Imprimantele 3D care lucrează în metal creează un produs secundar mai puțin rezistent decât tehnicile tradiționale de fabricare a metalelor. Metalul de prelucrare este extrem de risipitor, deoarece aproximativ 90% din metalul original devine sol și se termină pe podeaua fabricii. Imprimarea 3D este mai multă deșeu pentru fabricarea metalelor. Pe măsură ce materialele de tipărire se îmbunătățesc, fabricarea "formei nete" ar putea fi o modalitate mai ecologică de a face lucrurile.

• Principiul nouă: nuanțele infinite ale materialelor. Combinarea diferitelor materii prime într-un singur produs este dificilă prin utilizarea mașinilor de producție de astăzi. Deoarece mașinile tradiționale de fabricare sculptură, taie sau mucegai lucrurile în formă, aceste procese nu se pot amesteca cu ușurință împreună diferite materii prime. După cum se dezvoltă tipărirea 3D multi-material, vom câștiga capacitatea de a amesteca și amesteca diferite materii prime. Noile amestecuri de materii prime inaccesibile ne oferă o paletă mult mai mare, cea mai mare parte neexplorată, cu proprietăți noi sau tipuri utile de comportament.

• Principiul zece: replicarea fizică exactă. Un fișier de muzică digitală poate fi copiat fără sfârșit, fără pierderi de calitate audio. În viitor, imprimarea 3D va extinde această precizie digitală în lumea obiectelor fizice. Tehnologia de scanare și imprimarea 3D vor introduce, împreună, schimbări de forme de înaltă rezoluție între lumile fizice și cele digitale. Vom scana, edita și duplica obiecte fizice pentru a crea replici exacte sau pentru a îmbunătăți originalul.

Unele dintre aceste principii sunt deja valabile astăzi. Altele vor deveni realitate în următorii zece ani sau două (sau trei). Prin eliminarea constrângerilor familiare, onorate de fabricație, imprimarea 3D stabilește etapa pentru o cascadă de inovare în aval. În următoarele capitole analizăm modul în care tehnologiile de imprimare 3D vor schimba modurile în care lucrăm, mâncăm, vindecem, învățăm, creează și joacă. Să începem cu o vizită în lumea producției și designului, unde tehnologiile de imprimare 3D ușurează tirania economiilor de scară.

Autor Bios:

Co-autori Hod Lipson și Melba Kurman sunt experți de vârf în domeniul tipăririi 3D, vorbind frecvent și consultând această tehnologie pentru industrie, mediul academic și guvern. Laboratorul lui Lipson de la Universitatea Cornell a inițiat cercetări interdisciplinare în domeniul tipăririi 3D, al designului de produs, al inteligenței artificiale și al materialelor inteligente. Kurman este un analist de tehnologie și consultant în strategia de afaceri care scrie despre tehnologiile în schimbare în joc în limbaj lucid și angajat.

Pentru mai multe informații, vizitați publicația Wiley.

Extras cu permisiunea editorului, Wiley, din Fabricated: Lumea nouă a tiparului 3D de Hod Lipson și Melba Kurman. Copyright © 2013.