10 Egwyddor Esgynnol Argraffu 3D

Esgobyn o "Wedi'i Fabwysiadu: Y Byd Newydd o Argraffu 3D"

Ddim yn rhy hir yn ôl, derbyniais e-bost yn gofyn a hoffwn adolygu Fabricated: The World of 3D Printing , a ysgrifennwyd gan yr ymchwilydd Cornell Hod Lipson a'r dadansoddwr technoleg Melba Kurman. Mae'r teitl diweddar gan Wiley Publishing yn cynnwys hanes a dyfodol gweithgynhyrchu ychwanegion, neu argraffu 3D gan fod y dechnoleg yn cael ei adnabod yn gyd-destunol.

Ynghyd â chopi electronig o'r llyfr, fe wnaethon nhw ddarniad i mi, a oedd felly'n crynhoi'r holl chwyldro argraffu 3D gyfan yn berffaith, a gollais yr hyn yr oeddwn yn ei wneud yn ddechreuedig. Wedi'i wneud yn gywir yna ac yna.

Mae awduron Fabricated wedi bod o gwmpas argraffu 3D ers y cychwyn cyntaf:

Mae eu profiad a'u gwybodaeth yn niche'r gweithgynhyrchydd ychwanegyn yn amlwg ar unwaith, ac mae'r llyfr yn agor gyda hap hapfasnachol sy'n disgrifio dyfodol disglair lle mae argraffu 3D wedi cael ei ymladdu'n ddwfn yn ein bywydau. Mae'n ddiddorol ac ysbrydoledig, ac mae'n darllen fel ffuglen wyddonol dda. Fodd bynnag, nid yw'r argraffiad 3D, yr awduron yn honni yn hawdd, yn y ffuglen. Mae eisoes wedi dod yn rhan hanfodol o'r broses weithgynhyrchu swp fach, ac mae ei rôl yn tyfu'n unig.

Rydych yn cael synnwyr go iawn bod Lipson & Kurman yn y dyfodol yn ei ddisgrifio o fewn y posibilrwydd. Mae rhai o'r pethau mwy ysgubol y maent yn siarad amdanynt, fel organau wedi'u hargraffu, neu ailgynhyrchwyr bwyd yn dal i fod yn degawdau i ffwrdd, sy'n bodoli yn unig ar hyd gorwel y posibilrwydd. Ond pethau eraill, mae'r cynnydd o weithgynhyrchu ysgubol a phrototeipio cyflym, er enghraifft, yn digwydd yn iawn cyn ein llygaid.

Cefais ganiatâd i gyhoeddi detholiad o dudalennau cynnar Fabricated .

Gan ei fod yn drosolwg mor wych o'r hyn y gall argraffu 3D ei olygu yn y pen draw ar gyfer y byd, rwy'n credu y bydd unrhyw un sydd â diddordeb yn y dechnoleg yn ei chael yn eithaf diddorol. Byddaf yn gwrthod unrhyw sylwadau pellach ar y llyfr ei hun ar hyn o bryd - bydd gennym adolygiad llawn yn ddiweddarach y mis hwn.

Dyma'r detholiad:

Y Deg Egwyddor o Argraffu 3D

Mae rhagfynegi'r dyfodol yn gylchgrawn. Pan oeddem yn ysgrifennu'r llyfr hwn ac yn cyfweld pobl am argraffu 3D, canfuom fod rhai "rheolau" sylfaenol yn dal i ddod. Roedd pobl o amrywiaeth eang a diwydiannol o wahanol ddiwydiannau a chefndiroedd a lefelau arbenigedd yn disgrifio ffyrdd tebyg yr oedd argraffu 3D yn eu helpu i gael rhwystrau cost, amser a chymhlethdod yn y gorffennol.

Rydym wedi crynhoi'r hyn a ddysgom. Dyma ddeg egwyddor argraffu 3D, gobeithiwn y bydd yn helpu pobl a busnesau i fanteisio'n llawn ar dechnolegau argraffu 3D:

• Egwyddor un: Mae cymhlethdod gweithgynhyrchu yn rhad ac am ddim. Mewn gweithgynhyrchu traddodiadol, siâp gwrthrych mwy cymhleth, po fwyaf y mae'n ei gostio. Ar argraffydd 3D, mae cymhlethdod yn costio'r un peth â symlrwydd. Nid oes angen mwy o amser, sgil na chost i greu ffurf siâp addurnedig a chymhleth nag argraffu bloc syml. Bydd cymhlethdod am ddim yn amharu ar fodelau prisio traddodiadol ac yn newid sut rydym yn cyfrifo cost gweithgynhyrchu pethau.

• Egwyddor dau: Mae amrywiaeth yn rhad ac am ddim. Gall argraffydd 3D sengl wneud llawer o siapiau. Fel crefftwr dynol, gall argraffydd 3D wneud ffurf wahanol bob tro. Mae peiriannau gweithgynhyrchu traddodiadol yn llawer llai hyblyg a gallant ond wneud pethau mewn sbectrwm cyfyngedig o siapiau. Mae argraffu 3D yn dileu'r costau gor-bennaeth sy'n gysylltiedig ag ail-hyfforddi peirianwyr dynol neu ail-offer peiriannau ffatri. Dim ond glasbrint digidol gwahanol a swp newydd o ddeunydd crai sydd ei angen ar argraffydd 3D unigol.

• Egwyddor tri: Dim angen cynulliad. Mae argraffu 3D yn ffurfio rhannau rhyngddoledig. Mae gweithgynhyrchu mas yn cael ei adeiladu ar asgwrn cefn llinell y cynulliad. Mewn ffatrïoedd modern, mae peiriannau'n gwneud gwrthrychau union yr un sy'n cael eu casglu'n ddiweddarach gan robotiaid neu weithwyr dynol, weithiau cyfandiroedd i ffwrdd. Y rhannau mwyaf y mae cynnyrch yn ei gynnwys, y hiraf y mae'n ei gymryd i ymgynnull ac yn ddrutach y bydd yn ei wneud. Drwy wneud gwrthrychau mewn haenau, gallai argraffydd 3D argraffu drysau a bisiau sy'n cyd-glymio ynghlwm ar yr un pryd, dim angen cynulliad. Bydd llai o gynulliad yn lleihau'r cadwyni cyflenwi, gan arbed arian ar lafur a chludiant; bydd cadwyni cyflenwi byrrach yn llai llygredig.

• Egwyddor pedwar: Dim amser arweiniol. Gall argraffydd 3D argraffu ar alw pan fo angen gwrthrych. Mae'r gallu ar gyfer gweithgynhyrchu yn y fan a'r lle yn lleihau'r angen i gwmnïau stocio rhestr eiddo ffisegol. Mae mathau newydd o wasanaethau busnes yn dod yn bosib gan fod argraffwyr 3D yn galluogi busnes i wneud pethau arbennig neu arfer - gwrthrychau ar alw mewn ymateb i orchmynion cwsmeriaid. Gallai gweithgynhyrchu amser-arwain arwain at leihau cost llongau pellter hir os gwneir nwyddau printiedig pan fydd eu hangen ac yn agos lle mae eu hangen.

• Egwyddor pump: Lle dylunio anghyfyngedig. Gall technolegau gweithgynhyrchu traddodiadol a chrefftwyr dynol wneud repertoire cyfyngedig o siapiau yn unig. Mae ein gallu i ffurfio siapiau wedi'i gyfyngu gan yr offer sydd ar gael i ni. Er enghraifft, gall tyn pren traddodiadol wneud gwrthrychau crwn yn unig. Gall melin wneud rhannau yn unig y gellir eu defnyddio ag offer melino. Gall peiriant mowldio wneud siapiau yn unig y gellir eu tywallt i mewn ac yna eu tynnu o fowld. Mae argraffydd 3D yn dileu'r rhwystrau hyn, gan agor mannau dylunio newydd helaeth. Gall argraffydd wneuthuro siapiau sydd hyd yn hyn wedi bod yn bosibl yn unig yn eu natur.

• Egwyddor chwech: Gweithgynhyrchu sgiliau dim. Mae cwmnļau traddodiadol yn hyfforddi fel prentisiaid am flynyddoedd i ennill y sgiliau sydd eu hangen arnynt. Mae cynhyrchu masau a pheiriannau gweithgynhyrchu a arweinir gan gyfrifiaduron yn lleihau'r angen am gynhyrchu medrus. Fodd bynnag, mae peiriannau gweithgynhyrchu traddodiadol yn dal i alw arbenigwr medrus i'w haddasu a'u graddnodi. Mae argraffydd 3D yn cael y rhan fwyaf o'i arweiniad o ffeil ddylunio. Er mwyn gwneud gwrthrych o gymhlethdod cyfartal, mae argraffydd 3D yn gofyn am lai o sgil gweithredwr na pheiriant mowldio chwistrellu. Mae gweithgynhyrchu heb sgiliau yn agor modelau busnes newydd a gallai gynnig dulliau cynhyrchu newydd ar gyfer pobl mewn amgylcheddau anghysbell neu amgylchiadau eithafol.

• Egwyddor saith: Compact, gweithgynhyrchu cludadwy. Yn ôl cyfaint y gofod cynhyrchu, mae gan argraffydd 3D fwy o gapasiti gweithgynhyrchu na pheiriant gweithgynhyrchu traddodiadol. Er enghraifft, gall peiriant mowldio chwistrellu wneud gwrthrychau yn sylweddol llai na'i hun. Mewn cyferbyniad, gall argraffydd 3D wneuthuro gwrthrychau mor fawr â'i wely argraffu. Os trefnir argraffydd 3D fel y gall ei offer argraffu symud yn rhydd, gall argraffydd 3D wneuthur gwrthrychau yn fwy na'i hun. Mae gallu cynhyrchu uchel fesul troedfedd sgwâr yn gwneud argraffwyr 3D yn ddelfrydol ar gyfer defnydd cartref neu ddefnydd swyddfa gan eu bod yn cynnig ôl troed corfforol bach.

• Egwyddor wyth: Llai sgil-gynhyrchion gwastraff. Mae argraffwyr 3D sy'n gweithio mewn metel yn creu llai o sgil-gynhyrchion gwastraff nag sy'n gwneud technegau gweithgynhyrchu metel traddodiadol. Mae metel metel yn wastraffus amcangyfrifir bod tua 90 y cant o'r metel gwreiddiol yn mynd i lawr ac yn dod i ben ar lawr y ffatri. Mae argraffu 3D yn fwy di-wastraff ar gyfer gweithgynhyrchu metel. Wrth i ddeunyddiau argraffu wella, gallai gweithgynhyrchu "siâp net" fod yn ffordd fwy gwyrdd i wneud pethau.

• Egwyddor naw: Arlliwiau annheg o ddeunyddiau. Mae cyfuno gwahanol ddeunyddiau crai i mewn i un cynnyrch yn anodd gan ddefnyddio peiriannau gweithgynhyrchu heddiw. Gan fod peiriannau gweithgynhyrchu traddodiadol yn cario, torri, neu fowldio pethau yn siâp, ni all y prosesau hyn gyd-fynd yn hawdd â gwahanol ddeunyddiau crai. Wrth i argraffu 3D aml-ddeunydd ddatblygu, byddwn yn ennill y gallu i gymysgu a chymysgu gwahanol ddeunyddiau crai. Mae cyfuniadau newydd a oedd gynt yn anhygyrch o ddeunydd crai yn ein cynnig i ni balet o ddeunyddiau llawer mwy, heb ei archwilio yn bennaf, gydag eiddo newydd neu fathau o ymddygiadau defnyddiol.

• Egwyddor deg: Ailgynhyrchu ffisegol yn fanwl gywir. Gellir copïo ffeil cerddoriaeth ddigidol heb unrhyw golled o ansawdd sain. Yn y dyfodol, bydd argraffu 3D yn ymestyn y manylder digidol hwn i fyd gwrthrychau corfforol. Bydd technoleg sganio a phrintio 3D gyda'i gilydd yn cyflwyno siapiau datrysiad uchel rhwng y bydoedd ffisegol a digidol. Byddwn yn sganio, golygu, ac yn dyblygu gwrthrychau corfforol i greu union gliciau neu i wella ar y gwreiddiol.

Mae rhai o'r egwyddorion hyn eisoes yn wir heddiw. Bydd eraill yn dod yn wir yn y degawd neu ddwy nesaf (neu dri). Trwy ddileu cyfyngiadau gweithgynhyrchu cyfarwydd, amser-anrhydeddus, mae argraffu 3D yn gosod y llwyfan ar gyfer rhaeadru o arloesi i lawr yr afon. Yn y penodau canlynol, rydym yn archwilio sut y bydd technolegau argraffu 3D yn newid y ffyrdd yr ydym yn gweithio, yn bwyta, yn iach, yn dysgu, yn creu ac yn chwarae. Dechreuawn ag ymweliad â byd gweithgynhyrchu a dylunio, lle mae technolegau argraffu 3D yn hwyluso tyranni economïau maint.

Awdur Bios:

Mae cyd-awduron Hod Lipson a Melba Kurman yn arbenigwyr blaenllaw ar argraffu 3D, yn aml yn siarad ac yn cynghori ar y dechnoleg hon i ddiwydiant, academia a llywodraeth. Mae labordy Lipson ym Mhrifysgol Cornell wedi arloesi ymchwil rhyngddisgyblaethol mewn argraffu 3D, dylunio cynnyrch, deallusrwydd artiffisial, a deunyddiau smart. Mae Kurman yn ddadansoddwr technoleg ac yn ymgynghorydd strategaeth fusnes sy'n ysgrifennu am dechnolegau sy'n newid gêm mewn iaith gyffrous ac ymgysylltu.

Am fwy o wybodaeth ewch i Wiley Publishing.

Wedi'i ddarlunio gyda chaniatâd y cyhoeddwr, Wiley, o Fabricated: Y Byd Newydd o Argraffu 3D gan Hod Lipson a Melba Kurman. Hawlfraint © 2013.