10 Principis del fragment d'impressió en 3D

Un extracte de "Fabricated: The New World of 3D Printing"

No fa massa temps vaig rebre un correu electrònic preguntant si m'agradaria revisar Fabricated: The New World of 3D Printing , escrit per l'investigador de Cornell Hod Lipson i l'analista de tecnologia Melba Kurman. El títol recent de Wiley Publishing cobreix la història i el futur de la fabricació additiva o la impressió en 3D a mesura que la tecnologia és coneguda col·loquialment.

Juntament amb una còpia electrònica del llibre, m'han enviat un extracte, que resumia perfectament tota la revolució d'impressió 3D, que he deixat anar el que feia una lectura iniciada a partir d'aquí i allà.

Els autors de Fabricated han estat al voltant de la impressió 3D des del principi:

La seva experiència i el seu coneixement en el nínxol de fabricació additiva són immediatament aparents, i el llibre s'obre amb un passatge especulatiu que descriu un futur brillant en què la impressió 3D s'ha convertit profundament enrenejada a les nostres vides. És divertit i inspirador, i es llegeix com una bona ciència-ficció. No obstant això, la impressió en 3D, els autors afirmen fàcilment, no són coses de la ficció. Ja s'ha convertit en una part essencial del procés de fabricació de lots petits, i el seu paper només creix.

Tens un sentit real que el futur Lipson & Kurman descriu està ben dins del terreny de la possibilitat. Algunes de les coses més glamuroses que parlen, com els òrgans bioimpressats o els replicadors d'aliments encara són de dècades, existint només en l'horitzó més llunyà de la possibilitat. Però altres coses, l'augment de la fabricació àgil i el prototipat ràpid, per exemple, estan passant just davant els nostres ulls.

Em van donar permís per publicar un extracte de les primeres pàgines de Fabricated .

Atès que és una visió tan fantàstica del que la impressió en 3D pot significar en definitiva per al món, crec que qualsevol persona interessada en la tecnologia la trobarà bastant fascinant. No retiraré cap comentari addicional sobre el llibre en aquest moment, ja tindrem una revisió completa a finals d'aquest mes.

Aquest és el fragment:

Els deu principis d'impressió 3D

Predir el futur és un crapshoot. Quan escrivim aquest llibre i entrevistem persones sobre impressió en 3D, vam descobrir que seguien apareixent unes "regles" subjacents. Persones d'una àmplia i diversa varietat d'indústries i antecedents i nivells d'experiència van descriure maneres similars que la impressió en 3D els va ajudar a superar els costos claus, el temps i les barreres de complexitat.

Hem resumit el que hem après. Aquí tenim deu principis d'impressió en 3D que esperem que ajudin a persones i empreses a aprofitar al màxim les tecnologies d'impressió 3D:

• Principi d'un: la complexitat de la fabricació és gratuïta. En la fabricació tradicional, la forma més complicada d'un objecte, més costa fer. En una impressora 3D, la complexitat costa igual que la simplicitat. Fabricar una forma ornamentada i complicada no requereix més temps, habilitat o cost que imprimir un bloc senzill. La complexitat lliure interrompre els models de preus tradicionals i canviarà la forma en què calculem el cost de les manufactures.

• Principi dos: la varietat és gratuïta. Una única impressora 3D pot fer moltes formes. Com un artesà humà, una impressora 3D pot fabricar una forma diferent cada vegada. Les màquines de fabricació tradicionals són molt menys versàtils i només poden fer les coses en un espectre limitat de formes. La impressió en 3D elimina els costos del capdavant associats amb la reconsideració de maquinistes humans o les màquines de fàbrica de reutilització. Una sola impressora 3D només necessita un model digital diferent i un nou lot de matèria primera.

• Principi tres: No es necessita muntatge. Els formularis d'impressió 3D formen part integrades. La fabricació massiva es construeix a la columna vertebral de la línia de muntatge. A les fàbriques modernes, les màquines fabriquen objectes idèntics que posteriorment són reunits per robots o treballadors humans, de vegades continents. Com més peces contingui un producte, més temps es triga a muntar i el més car es fa. En fer objectes en capes, una impressora 3D podria imprimir una porta i les frontisses d'enclavament adjuntes alhora, no es requereix cap ensamblat. Menys muntatge reduirà les cadenes de subministrament, estalviareu diners en mà d'obra i transport; les cadenes de subministrament més curtes seran menys contaminants.

• Principi quatre: Temps de lliurament zero. Una impressora 3D pot imprimir sota demanda quan un objecte és necessari. La capacitat de fabricació in situ redueix la necessitat que les empreses comprin l'inventari físic. Es fan nous tipus de serveis empresarials a mesura que les impressores 3D permeten que una empresa faci especialitats o objectes a mida sota demanda en resposta a comandes de clients. La fabricació zero de plom pot reduir al mínim el cost de l'enviament de llarga distància si els articles impresos es fan quan són necessaris i prop d'on es necessiten.

• Principi cinc: espai il·limitat de disseny. Les tecnologies de fabricació tradicionals i els artesans humans només poden fer un repertori finit de formes. La nostra capacitat per formar formes està limitada per les eines disponibles per a nosaltres. Per exemple, un torn de fusta tradicional pot fer només objectes rodons. Un molí pot fer només peces a les que es pot accedir amb una eina de fresat. Una màquina d'emmotllament pot fer només formes que es poden abocar i, a continuació, treure's d'un motlle. Una impressora 3D elimina aquestes barreres, obrint amplis nous espais de disseny. Una impressora pot fabricar formes que fins ara només han estat possibles a la natura.

• Principi sis: Fabricació d'habilitats zero. Els artesans tradicionals entrenen com a aprenents des de fa anys per obtenir les habilitats que necessitaven. La producció massiva i les màquines de fabricació guiades per ordinador disminueixen la necessitat de producció especialitzada. Tanmateix, les màquines de fabricació tradicionals encara exigeixen que un expert expert els ajusti i calibri. Una impressora 3D obté la major part de la seva orientació des d'un fitxer de disseny. Per fer un objecte d'igual complexitat, una impressora 3D requereix menys habilitat de l'operador que una màquina d'emmotllament per injecció. La fabricació no qualificada obre nous models de negoci i podria oferir nous modes de producció per a persones en entorns remots o circumstàncies extremes.

• Principi set: Fabricació compacta i portàtil. Per volum d'espai de producció, una impressora 3D té més capacitat de fabricació que una màquina de fabricació tradicional. Per exemple, una màquina d'emmotllament per injecció només pot fer que els objectes siguin significativament més petits que ell mateix. En canvi, una impressora 3D pot fabricar objectes tan grans com el seu llit d'impressió. Si s'ofereix una impressora 3D perquè el seu aparell d'impressió es pugui moure lliurement, una impressora 3D pot fabricar objectes més grans que ell mateix. Una alta capacitat de producció per peu quadrat fa que les impressores 3D siguin ideals per a ús domèstic o per a ús d'oficines ja que ofereixen una petita petjada física.

• Principi vuit: Menys residu de subproducte. Les impressores 3D que treballen en metall creen menys subproductes de residus que les tècniques tradicionals de fabricació de metalls. El mecanitzat de metalls és molt desfavorable, ja que s'estima que el 90 per cent del metall original s'apaga i acaba al pis de la fàbrica. La impressió 3D és més inútil per a la fabricació de metalls. A mesura que milloren els materials d'impressió, la fabricació "en forma neta" podria ser una forma més ecològica de fer les coses.

• Principi nou: matisos infinits de materials. La combinació de diferents matèries primeres en un únic producte és difícil utilitzant les màquines de fabricació actuals. Atès que les màquines fabricants tradicionals tallen, tallen o moldeen les coses, aquests processos no poden barrejar fàcilment matèries primeres diferents. A mesura que es desenvolupa la impressió 3D multimaterial, guanyarem la capacitat de barrejar i barrejar diferents matèries primeres. Les noves combinacions de matèries primeres que abans eren inaccessibles ens ofereixen una gran paleta de materials molt més gran i poc explorada amb propietats noves o tipus de comportaments útils.

• Principi deu: Replicació física precisa. Es pot copiar sense parar un fitxer de música digital sense pèrdua de qualitat d'àudio. En el futur, la impressió 3D ampliarà aquesta precisió digital al món dels objectes físics. La tecnologia d'escaneig i la impressió en 3D presentaran conjuntament modificacions d'alta resolució entre el món físic i el digital. Anem a escanejar, editar i duplicar objectes físics per crear rèpliques exactes o per millorar en l'original.

Alguns d'aquests principis ja són vertaders avui. Altres es faran realitat en la pròxima dècada o dues (o tres). En eliminar les restriccions de fabricació familiars i de gran prestigi, la impressió 3D estableix l'escenari d'una cascada d'innovació aigües avall. En els següents capítols explores com les tecnologies d'impressió 3D canviaran la forma de treballar, menjar, curar, aprendre, crear i jugar. Comencem amb una visita al món de la fabricació i el disseny, on les tecnologies d'impressió 3D faciliten la tirania de les economies d'escala.

Autor Bios:

Els coautors Hod Lipson i Melba Kurman són els principals experts en impressió 3D, parlant amb freqüència i assessorant sobre aquesta tecnologia a la indústria, l'acadèmia i el govern. El laboratori de Lipson a la Universitat de Cornell ha estat pioner en la investigació interdisciplinària en impressió 3D, disseny de producte, intel·ligència artificial i materials intel·ligents. Kurman és un analista tecnològic i consultor d'estratègia empresarial que escriu sobre tecnologies canviants del joc en un llenguatge lúcid i atractiu.

Per obtenir més informació, visiteu Wiley Publishing.

Extret amb el permís de l'editor, Wiley, de Fabricated: The New World of 3D Printing d'Hod Lipson i Melba Kurman. Copyright © 2013.