10 Beginsels van 3D-drukstuk

'N uittreksel uit "Fabricated: The New World of 3D Printing"

Nie te lank gelede het ek 'n e-pos gekry om te vra of ek Fabricated: The New World of 3D Printing wil hersien nie, geskryf deur Cornell-navorser Hod Lipson en tegnologie-ontleder Melba Kurman. Die onlangse titel van Wiley Publishing dek die geskiedenis en toekoms van additiefvervaardiging, of 3D-drukwerk, aangesien die tegnologie algemeen bekend is.

Saam met 'n elektroniese kopie van die boek, het hulle vir my 'n uittreksel gestuur, wat die hele 3D-drukrevolusie so goed opgesom het dat ek laat val het wat ek gedoen het.

Die skrywers van Fabricated het al sedert die begin van 3D-drukwerk gewerk:

Hul ervaring en kennis in die toevoegingsproduksie-nis is dadelik duidelik, en die boek maak oop met 'n spekulatiewe gedeelte wat 'n blink toekoms beskryf waarin 3D-druk in ons lewens diep ingegrawe is. Dit is beide amusant en inspirerende, en lees soos goeie wetenskapsfiksie. Maar 3D-drukwerk, wat die skrywers geredelik beweer, is nie die fiksie nie. Dit het reeds 'n noodsaaklike deel van die klein-batch vervaardigingsproses geword, en sy rol groei net.

Jy kry 'n ware sin dat die toekomstige Lipson & Kurman beskrywing goed binne die koninkryk van moontlikheid is. Sommige van die meer glansryke dinge waaroor hulle praat, soos bio-gedrukte organe, of voedselreplikators, is nog dekades weg, wat net op die verre horison van moontlikheid bestaan. Maar ander dinge gebeur net voor ons oë, die opkoms van fyn vervaardiging en vinnige prototipering.

Ek het toestemming gekry om 'n uittreksel uit die vroeë bladsye van Fabricated te publiseer.

Aangesien dit so 'n fantastiese oorsig is van wat 3D-drukwerk uiteindelik vir die wêreld kan beteken, dink ek enigiemand wat belangstel in die tegnologie, sal dit baie boeiend vind. Ek sal nou nog verdere kommentaar op die boek self weerhou. Ons sal later hierdie maand 'n volledige resensie hê.

Hier is die uittreksel:

Die Tien Beginsels van 3D-drukwerk

Voorspel die toekoms is 'n crapshoot. Toe ons hierdie boek geskryf het en mense met mekaar gepraat het oor 3D-drukwerk, het ons ontdek dat daar 'n paar onderliggende reëls opgedaag het. Mense uit 'n wye verskeidenheid van nywerhede en agtergronde en vlakke van kundigheid het soortgelyke maniere beskryf wat 3D-druk hulle gehelp het om verby sleutelkoste, tyds- en kompleksiteit hindernisse te kry.

Ons het opgesom wat ons geleer het. Hier is tien beginsels van 3D-drukwerk wat ons hoop sal help om mense en besighede die volle voordeel van 3D-druk tegnologie te maak:

• Beginsel een: Vervaardigingskompleksiteit is gratis. In tradisionele vervaardiging, hoe meer ingewikkeld 'n voorwerp se vorm, hoe meer kos dit om te maak. Op 'n 3D-drukker kos kompleksiteit dieselfde as eenvoud. Die vervaardiging van 'n versierde en ingewikkelde vorm verg nie meer tyd, vaardigheid of koste as die druk van 'n eenvoudige blok nie. Gratis kompleksiteit sal tradisionele prysmodelle versteur en verander hoe ons die koste van vervaardiging van goedere bereken.

• Beginsel twee: Verskeidenheid is gratis. 'N Enkele 3D-drukker kan baie vorms maak. Soos 'n menslike ambagsman, kan 'n 3D-drukker elke keer 'n ander vorm maak. Tradisionele vervaardigingsmasjiene is baie minder veelsydig en kan slegs dinge in 'n beperkte spektrum van vorms maak. 3D-druk verwyder die oorhoofse koste wat verband hou met die heropleiding van menslike masjinerie of herbewerking van fabrieksmasjiene. 'N Enkele 3D-drukker benodig net 'n ander digitale bloudruk en 'n vars bondel rou materiaal.

• Beginsel drie: Geen vergadering benodig nie. 3D-druk vorms blokke. Massaproduksie is op die ruggraat van die samestelling gebou. In moderne fabrieke maak masjiene identiese voorwerpe wat later deur robots of menslike werkers vergader word, soms kontinente weg. Hoe meer dele 'n produk bevat, hoe langer dit neem om te vergader en hoe duurder dit word om te maak. Deur voorwerpe in lae te maak, kan 'n 3D-drukker terselfdertyd 'n deur en aangehegte skutskakels druk, sonder dat daar 'n vereiste vereiste is. Minder vergadering sal verskaffingskettings verkort, geld bespaar op arbeid en vervoer; korter toevoerketings sal minder besoedelend wees.

• Beginsel vier: Nul leeftyd. 'N 3D-drukker kan op aanvraag druk wanneer 'n voorwerp nodig is. Die kapasiteit vir ter plaatsevervaardiging verminder die noodsaaklikheid vir maatskappye om fisiese voorraad te stoor. Nuwe soorte besigheidsdienste word moontlik, aangesien 3D-drukkers 'n besigheid in staat stel om spesialis- of persoonlike voorwerpe op aanvraag te maak in reaksie op klante bestellings. Nul-lood-tyd vervaardiging kan die koste van langafstand skeepvaart verminder as gedrukte goedere gemaak word wanneer dit nodig is en naby waar dit benodig word.

• Beginsel vyf: Onbeperkte ontwerpruimte. Tradisionele vervaardigingstegnologieë en kunsmense kan slegs 'n eindige repertoire van vorms maak. Ons vermoë om vorms te vorm, word beperk deur die gereedskap wat vir ons beskikbaar is. Byvoorbeeld, 'n tradisionele hout draaibank kan slegs ronde voorwerpe maak. 'N Molen kan slegs dele maak wat met 'n frees gereedskap verkry kan word. 'N Gietmasjien kan slegs vorms maak wat in 'n vorm gegiet kan word. 'N 3D-drukker verwyder hierdie struikelblokke, die opening van groot nuwe ontwerp spasies. 'N drukker kan vorms vervaardig wat tot nou toe slegs in die natuur moontlik was.

• Beginsel ses: Nulvaardigheidsproduksie. Tradisionele vakmanne oefen jare lank leerlinge om die vaardighede te bekom wat hulle benodig. Massaproduksie en rekenaargeleide vervaardigingsmasjiene verminder die behoefte aan geskoolde produksie. Tradisionele vervaardigingsmasjiene vereis egter steeds 'n kundige deskundige om hulle aan te pas en te kalibreer. 'N 3D-drukker kry die meeste van sy leiding vanuit 'n ontwerplêer. Om 'n voorwerp van gelyke kompleksiteit te maak, vereis 'n 3D-drukker minder operateurvaardigheid as 'n spuitgietmasjien. Onvervaardigde vervaardiging maak nuwe besigheidsmodelle oop en bied nuwe maniere van produksie vir mense in afgeleë omgewings of uiterste omstandighede.

• Beginsel sewe: Kompakte, draagbare vervaardiging. Per volume van die produksie ruimte, 'n 3D-drukker het meer vervaardigingskapasiteit as 'n tradisionele vervaardigingsmasjien. Byvoorbeeld, 'n spuitgietmasjien kan slegs voorwerpe aansienlik kleiner maak as self. In teenstelling hiermee kan 'n 3D-drukker voorwerpe so groot maak soos sy bed. As 'n 3D-drukker gerangskik is sodat sy drukkery vry kan beweeg, kan 'n 3D-drukker voorwerpe groter as self vervaardig. 'N hoë produksie kapasiteit per vierkante voet maak 3D drukkers ideaal vir huishoudelike gebruik of kantoorgebruik aangesien hulle 'n klein fisiese voetspoor bied.

• Beginsel agt: minder afval byproduk. 3D-drukkers wat in metaal werk, skep minder afvalbyprodukte as wat tradisionele metaalproduksie tegnieke betref. Die bewerking van metaal is baie verkwistend, aangesien 'n beraamde 90 persent van die oorspronklike metaal van die grond af kom en eindig op die fabrieksvloer. 3D-drukwerk is meer afvalloos vir metaalproduksie. Soos drukmateriale verbeter, kan "Netto vorm" -produksie 'n groener manier wees om dinge te maak.

• Beginsel nege: Oneindige skakerings van materiale. Om verskillende grondstowwe in 'n enkele produk te kombineer, is moeilik om vandag se vervaardigingsmasjiene te gebruik. Aangesien tradisionele vervaardigingsmasjiene sny, sny of vorms in vorm vorm, kan hierdie prosesse nie maklik verskillende grondstowwe meng nie. Soos multimateriaal 3D-drukwerk ontwikkel, sal ons die vermoë kry om verskillende grondstowwe te meng en te meng. Nuwe voorheen ontoeganklike mengsels van rou materiaal bied ons 'n veel groter, meestal onontginde palet materiaal met nuwe eienskappe of bruikbare tipes gedrag.

• Beginsel tien: Presiese fisiese replisering. 'N digitale musiek lêer kan eindeloos gekopieer word sonder verlies van klank kwaliteit. In die toekoms sal 3D-druk hierdie digitale presisie uitbrei na die wêreld van fisiese voorwerpe. Skandeer tegnologie en 3D-druk sal saam 'n hoë resolusie vorm tussen die fisiese en digitale wêreld. Ons sal fisiese voorwerpe skandeer, wysig en dupliseer om presiese replika te skep of om op die oorspronklike te verbeter.

Sommige van hierdie beginsels is vandag reeds waar. Ander sal in die volgende dekade of twee (of drie) waar word. Deur die verwydering van bekende, tydvervaardigde vervaardigingsbeperkings, stel 3D-drukke die verhoog vir 'n kaskade van stroomaf-innovasie. In die volgende hoofstukke verken ons hoe 3D-druk tegnologie die maniere waarop ons werk, eet, genees, leer, skep en speel, sal verander. Kom ons begin met 'n besoek aan die wêreld van vervaardiging en ontwerp, waar 3D druk tegnologie die tirannie van skaalvoordele vergemaklik.

Skrywer Bios:

Mede-outeurs Hod Lipson en Melba Kurman is leidende kundiges op 3D-drukwerk, en praat gereeld oor hierdie tegnologie aan die industrie, die akademie en die regering. Lipson se laboratorium by Cornell University is 'n voorlopers van interdissiplinêre navorsing in 3D-drukwerk, produkontwerp, kunsmatige intelligensie en slimme materiale. Kurman is 'n tegnologie-ontleder en besigheidstrategie konsultant wat skryf oor die spel veranderende tegnologie in 'n duidelike, innemende taal.

Vir meer inligting besoek asseblief Wiley Publishing.

Uitgespreek met toestemming van die uitgewer, Wiley, van Fabricated: The New World of 3D Druk deur Hod Lipson en Melba Kurman. Kopiereg © 2013.