Fra sind til sag: er der noget, en 3-d printer ikke kan gøre?

Hvis du aldrig har hørt om additivfremstilling, er der en bedre chance for, at du har hørt det mere almindelige udtryk for den samme ting: 3D-udskrivning. Hvad mange mennesker stadig ikke er klar over, er, at der er meget mere ved denne relativt nye teknologi, end fodgængere bruger som at fremstille nøglekæder og kitsch. Da konceptet hurtigt udvikler sig i både fabrikker og kældre, fremstiller folk nu ting som forme til bevægelige dele og værktøjer, medicinsk udstyr og alle mulige andre ting. Hver dag ryster konceptet i stigende grad industrien, som vi kender den. Så lad os se på 3D-udskrivning - og hvad disse stadig mere tilgængelige enheder bruges til at lave.

Sådan fungerer 3D-udskrivning

Konceptet, der ofte omtales som 3D-udskrivning, fik navnet additiv fremstilling, fordi det er en unik fremstillingsproces, der involverer at skabe et solidt objekt, hvor materiale tilføjes snarere end fjernes. Traditionel fremstilling af et enkelt, fast objekt involverer typisk fjernelse af materiale; tænk udskæring træ, limning af plast eller arkivering og svejsning af metaller i former. I 3D-udskrivningsprocessen for additivfremstilling overfører en digital fil lavet med et CAD-program på en computer instruktioner til en desktopenhed - "printeren" - som tilføjer individuelle lag af materiale på en yderst nøjagtig og præcis måde for at fremstil en tredimensionel kopi af den digitale fil. Udskrivning af en vare tager ofte mellem 20 og 40 minutter, men det kan tage så længe som 24 timer. Så for nogle genstande kan du måske udskrive dig en popcornbeholder, som er nøjagtigt den slags ting de fleste 3D-printere kunne gøre.

Sådan gik udskrivning 3-D

Som en ny teknologi er additivproduktion kun "vokser frem" i den forstand, at den kommer meget sent på scenen. Imidlertid har konceptet og teknologien faktisk eksisteret i 30 år. Det ligner teknologien til tablets og smartphones, der eksisterede i lang tid, før disse enheder blev allestedsnærværende i de fleste amerikanske hjem. Når alt kommer til alt tager det ofte tid, før teknologien udvikler sig tilstrækkeligt til at blive solgt til forbrugerne - og at blive billig nok til, at en bred vifte af forbrugere har råd til det. Den nødvendige teknologi til 3D-printere - såsom de involverede lasere - kom simpelthen ikke helt til deres egne før i 2000'erne, hvor open source-projekter og andre initiativer var med til at videreudvikle teknologien.

Hvem bruger 3-D printere?

Det, der gør 3D-udskrivning så spændende, er, at i det mindste i teorien kunne denne type fremstilling bruges til at fremstille næsten alt - inklusive fungerende menneskelige organer. Det er blevet brugt - for det meste eksperimentelt - inden for bilindustrien, luftfart, fremstilling, medicinsk og gør-det-selv industri. Større producenter bruger f.eks. 3D-udskrivning af forskellige omkostnings- og tidsbesparende årsager.

"Marketingafdelinger er kunden. De køber disse printere af flere grunde. Ofte er en kunde ikke i stand til at visualisere, hvordan et færdigt produkt vil se ud. Det er yderst nyttigt for dem at kunne holde en prototype i deres hænder, " sagde Scott Cleveland fra Impac Systems, en 3D-forhandler af printere.

Dette giver mening, når man overvejer lethed og besparelser ved at designe en prototype i plast snarere end hvad der er dyrere materialer, som det endelige produkt faktisk kan være fremstillet af. Nogle virksomheder anvender også denne produktionsteknologi af grunde af fysisk praktisk brug.

"De produkter, der tilbydes af olie- og gasselskaber, er tendens til at være ekstremt store. Hvis de skulle tage det færdige produkt til en messe, er det alt for tungt, " sagde Cleveland. "I dag udskriver mange nedskalerede prototyper, som de let kan vises på et bord."

Men verdenen af ​​3D-udskrivning til hjemmet er vokset hurtigere end et børns LEGO-slot, som for øvrig er noget, som mange mennesker nu udskriver til deres børn. God, gammel Web 2.0 crowddsourcing er stort set ansvarlig for væksten i 3D-udskrivning. Der er adskillige websteder, hvor folk sælger deres egne fremstillede produkter, tegninger af disse produkter, eller de deler simpelthen tegningerne på en open source-måde. Shapeways.com og Thingiverse.com er to så populære websteder. (om crowddsourcing i Crowdsourcing: Hvad det er, hvorfor det fungerer, og hvorfor det ikke går væk.)

Åh, de skøre ting folk trykker

Hele konceptet med 3D-udskrivning er uden tvivl en del af en bredere tendens i den voksende gør-det-selv-bevægelse, der har foregået i kældre og workshops i årtier. Mens fagfolk bruger 3D-udskrivningsteknologi til industrielt design, arkitektur, teknik og mere, kan barrieren for mennesker at producere hjemmelavede produkter som hobbyister være for $ 400 for nogle printere. Det handler om prisen på en anstændig mountainbike. Plus, hvis du følger med printeren, kan du muligvis bare udskrive delene til at bygge din egen mountainbike.

Selvom mellemmarkedet for 3D-printere er omkring $ 2.000, sætter dette stadig disse enheder inden for rækkevidde af en hobby-designer, ligesom den populære sælgende MarkerBot Replicator 2, der er vist nedenfor.

Desuden vil data- og ingeniørfolk ikke have mangel på metoder og terminologier, der skal knuses, når de kaster sig ind i 3D-læringskurven; udtryk som "reduktion af polygontælling" og "ABS-plastik" og "PLA-plastik" er normen.

Makerbot Replicator 2, Makerbot.com

Kreativiteten i designene til 3D-printere ser ud til at kende ingen grænser, fra hjemmelavede spil og iPhone-kufferter til, ja, møtrikker og bolte (bogstaveligt talt). Her er et par fantastiske eksempler.

Lav dine egne briller med et design til disse Marcello Specs, Vertdesign.com.au

Spil rundt med disse $ 1.600, 17x17x17 Rubiks terning fra helvede, Shapeways.com

Da jeg gennemsøgte de virtuelle gange på disse 3-D-planer for deling af planer, kunne jeg ikke lade være med at smile til de utallige finurlige ting, som folk tydeligvis ikke gjorde for masserne, men for sig selv. Kan du lide denne Super Mario Mobius Strip:

Super Mario Mobius Strip, Shapeways.com

Og her er endnu en ting, folk begynder at lave derhjemme: sexlegetøj. Tom Nardone, grundlægger af MakerLove.com, et gratis websted, der tilbyder design til hjemmelavet sexlegetøj, forklarede fordelene ved privatlivets fred ved hjemmeproduktion af varer, som mange synes er pinligt at købe.

3D-udskrivning kontrovers

Men med alle de fornemmelige ting, som folk udskriver derhjemme, er der også kontrovers omkring 3D-udskrivning, fordi ikke alle udskriver uskadeligt sexlegetøj og hoftebriller. For det første fremstiller adskillige hobbyister tegninger - og faktiske udskrifter - af produkter, der er patenteret, hvilket krænker patentejerens rettigheder. En hurtig søgning på mange torrentwebsteder, der er kendt for underjordisk og undertiden seedy filhandel, afslører et voksende antal delte designs til patenterede genstande. Overtrædelserne vil sandsynligvis ikke lette når som helst snart, især nu når scanning af objekter med CT-scanningsapps har gjort det så let at øjeblikkeligt oversætte 3D-objekter til en digital fil.

Men hvad der er endnu mere kontroversielt - især da USA kæmper med lovgivning om pistolkontrol - er evnen til at udskrive fuldt fungerende plastvåben. På de fleste konti er kvaliteten af ​​disse skydevåben tvivlsom, men de har problemer, hvis lovgivere beslutter at gennemføre lovgivning for at øge pistolkontrollen i den forstand, at der er meget lidt, der kan gøres for at forhindre spredning af hjemmeprinterede våben.

Fremtiden for 3-D

Når folk udvikler nye produkter til 3D-printere overalt, er det ikke kun produkterne i sig selv, der ændrer tingets landskab, men koncepterne, der stammer fra praksis, såsom crowddsourcing, et skift mod fremstilling af gør-det-selv, og den rene kreativitet i de applikationer, som hobbyister og producenter kommer med. At 3D-udskrivningsteknologi i det væsentlige er bredt åben og tilgængelig, er både dens største fordel og en af ​​de største udfordringer, den vil stå over for, når det imødekommer patentlovgivning og andre begrænsninger - for ikke at nævne fremstillingsindustriens betydelige styrke . Men selvom det kun var helt ufatteligt at udskrive dine egne produkter i stedet for at købe dem i butikken, blev det i stigende grad en mere realistisk mulighed. Som med enhver gennembrudsteknologi er resultaterne sikker på at være cool … og måske lidt kompliceret.