Лиза Харуни: 3D печать для начинающих

Видео от 2011 года
2012-й может стать годом 3D печати, когда эта тридцатилетняя технология наконец-то станет доступной и даже привычной. Лиза Харуни представляет полезное введение в этот увлекательный способ создания вещей, включая сложные объекты, создавать которые до этого было невозможно. отсюда

В дополнение к видео, вот статья The rise of 3D Printers от 9 May 2013, где говорится:

According to a survey by the Journal of Peer Production in 2012, the 3D printing community has grown at a rate of 20–40% every year since 2005. In a recent article about the 3D printer phenomenon, the New York Times noted that “their rise has been compared to that of personal computers in the 1980s.”

Кстати текущий интерес к 3д принтерам иллюстрирует тот факт, что на Кикстартере (сервисе для стартапов), проект по 3д принтеру по цене $499, за месяц набрал $1млн (если быть точными они собрали $1,092,098.34) — RigidBot 3D Printer, при изначальной цели в $31500. Теперь у них заказ на 1952 шт. 3д принтеров.

Текст видео:

Сегодня реально загрузить изделия из Интернета, а точнее, данные об изделии, возможно, модифицировать и персонализировать его с учётом ваших личных предпочтений и на ваш вкус, и отправить эту информацию на настольную машину, которая немедленно произведёт его для вас. Мы можем очень быстро создать для вас физический объект. Мы можем делать это, используя развивающуюся технологию под названием аддитивное производство или 3D печать.

Это 3D принтер. Они известны нам уже почти 30 лет, что весьма удивительно, если подумать, что они только начали проникать в общественную жизнь. Как правило, нужно взять данные, например, данные этой ручки, являющиеся геометрическим представлением этого продукта в 3D, и передать эти данные вместе с материалом в машину. Происходящий в машине процесс представляет собой производство изделия слой за слоем. Можно получить на выходе физическое изделие, готовое к использованию, или, возможно, встроить во что-либо другое.

Но если эти машины известны нам почти 30 лет, почему мы не знаем о них? Потому что, как правило, они были очень неэффективны, недоступны, они были недостаточно быстры, и при этом достаточно дорогими. Но сегодня становится реальностью их успех. Многие барьеры рушатся. Это означает, что такие машины будут доступны скоро, если не прямо сейчас. Это изменит и разрушит привычный ландшафт производства и, несомненно, наши жизни, наши компании и жизни наших детей.

Так как это работает? Как правило, машина считывает данные дизайна изделия, созданные в профессиональных дизайнерских программах. Здесь вы можете видеть инженера — это может быть архитектор или профессиональный дизайнер — создающего изделие в 3D. Эти данные отправляются в машину, которая нарезает данные в двухмерные представления этого изделия по всей толщине, практически как нарезают салями. Эти данные слой за слоем проходят сквозь машину, начиная с основания изделия и откладывая материал, слой за слоем, вливая новый слой материалов поверх старого, в аддитивном процессе. Откладываемый материал изначально берётся в жидкой форме или в форме порошкового материала. Процесс соединения происходит за счёт плавления и отложения или отложения и затем плавления. Вот машина для лазерного спекания, разработанная EOS. Она использует лазер для нанесения нового слоя материала на поверхность текущего слоя. Через некоторое время, достаточно быстро, в течение нескольких часов можно создать физический объект, готовый к использованию. Эта выдающаяся идея является сегодня реальностью.

Все эти изделия, которые можно видеть на экране, были созданы таким же образом. Они все были созданы в 3D принтере. Как вы видите, они разнообразны — от обуви, колец, сделанных из нержавеющей стали, телефонных чехлов из пластика, до, например, имплантатов позвоночника, созданных из медицинского титана, и частей машины. Обратите внимание — все эти изделия очень, очень сложные. Дизайн выдающийся. Так как данные берутся в 3D форме, нарезая их до того, как они попадают в машину, можно создавать более сложные структуры, чем любой другой производственной технологией. Те, которые невозможно создать любым другим способом. Можно создавать части с движущимися компонентами, шарнирами, частями внутри частей.

В некоторых случаях можно полностью упразднить необходимость ручной работы. Звучит великолепно! Это на самом деле великолепно! Сегодня есть 3D принтеры, создающие структуры подобные этим. Эта — почти 3 метра высотой. И была построена откладыванием искусственного песчаника слой за слоем, каждый толщиной примерно от 5 до 10 мм, постепенным наращиванием этой структуры. Это было создано архитектурной компанией Shiro. Можно зайти в неё. С другой стороны, это микроструктура. Она создала откладываемые слои толщиной 4 микрона. Разрешение действительно совершенно невероятное. Детализация, которую можно получить сегодня, поразительна.

Так кто использует это? Как правило, можно создавать изделия очень быстро, поэтому это было использовано дизайнерами или теми, кто хотел изготовить прототип или очень быстро создать или повторить дизайн. На самом деле удивительно в этой технологии ещё и то, что можно создавать изделия на заказ совместно. Эффект масштаба очень маленький. Так что теперь можно очень легко создавать единичные изделия. Архитекторы, например, хотят создавать прототипы зданий. Это — здание Свободного университета в Берлине выполненное по проекту Foster and Partners. Опять, его невозможно построить другим способом. Его очень сложно создать даже вручную.

Это — деталь машины. Она была разработана компанией Within Technologies с помощью быстрого прототипирования в 3D и селективного лазерного спекания. Её внутренний дизайн чрезвычайно детальный. Сегодня 3D печать может разрушить барьеры в дизайне, бросая вызов ограничениям массового производства. Если заглянуть в это изделие, которое, кстати, находится здесь, можно видеть, что оно имеет несколько охлаждающих каналов, проходящих через него, это означает, что оно является более эффективным. Это нельзя создать стандартными производственными методами, даже если попытаться сделать это вручную. Это более эффективно, потому что теперь можно создавать все эти полости внутри объекта, охлаждающие жидкость. Это используется в авиакосмической промышленности и машиностроении. Это более лёгкая часть и её производство отличается меньшим расходом материала. По общей производительности и эффективности они превосходят стандартные изделия массового производства.

Взяв эту идею создания очень подробной структуры, можно применить её к структуре медовых сот и использовать их в имплантантах. Фактически, имплантант более эффективен внутри организма, если он более пористый, так как в этом случае наша ткань врастётся в него. Вероятность отторжения меньше. Создать его стандартными методами очень сложно. С 3D печатью мы видим сегодня, что можно создавать гораздо лучшие имплантанты. Так как можно создавать единичные изделия на заказ совместно, можно создавать имплантанты, индивидуальные для каждого человека.

Как можно видеть, эта технология и качество изделий, созданных этими машинами, фантастические. Мы начинаем видеть её использование для создания завершённых конечных изделий. С улучшением детализации улучшается качество, стоимость машин уменьшается и они становятся быстрее. Они также достаточно небольшие, чтобы уместиться на рабочем столе. Сегодня можно купить примерно за 300 долларов машину, которую можно также сделать своими руками, что само по себе потрясающе.

Напрашивается вопрос: почему у каждого из нас нет дома такой машины? Просто потому, что многие из нас сегодня не знают, как создавать данные, которые способен считать 3D принтер. Если я дам вам 3D принтер, вы не будете знать, как управлять им, чтобы сделать то, что вы хотите. Но сегодня появляется все больше и больше технологий, программного обеспечения и процессов, разрушающих эти барьеры. Я полагаю, мы достигли переломного момента, когда это неизбежно. Эта технология действительно разрушит привычный ландшафт производства, и, я уверена, вызовет революцию в производстве.

Сегодня можно загрузить изделия из Интернета — всё, что может быть на вашем рабочем столе, например, ручки, свистки, соковыжималки для лимона. Можно использовать программное обеспечение, такое как Google SketchUp для создания изделий с нуля очень просто. 3D печать может быть также использована для загрузки запасных частей из Веба. Представьте, у вас дома есть, скажем, техника марки Hoover и она сломалась. Вам нужна запасная часть, но вы понимаете, что выпуск техники Hoover был прекращён. Можете ли вы представить себе выйти в Интернет — это реальность — и найти запасную часть в базе данных деталей этого изделия, выпуск которого был прекращён, загрузить эту информацию, эти данные и сделать дома изделие, готовое к использованию, по вашему требованию? По сути, так как мы можем создавать запасные части для вещей, машины буквально создают сами себя. У вас есть машины, производящие самих себя. Это части машины RepRap, являющейся своего рода настольным принтером.

Мою компанию больше всего интересует тот факт, что индивидуальные, уникальные изделия можно создавать в больших объёмах. Нет необходимости запускать производство миллионов экземпляров или заказывать производство изделия путём литья из пластмассы в Китае. Вы можете просто сделать это физически на месте. Это означает, что теперь можно представить общественности следующее поколение работы под заказ. Сегодня стало возможным личное управление внешним видом ваших изделий.

Мы все знакомы с идеей работы под заказ или персонализации. Такие бренды как Nike этим занимаются. Это происходит по всему Интернету. Фактически, каждый крупный бренд позволяет вам взаимодействовать с их продуктами ежедневно, от умных машин до Prada до Ray Ban, например. Это не совсем массовое производство под заказ, уже известное как варьируемое производство, вариации одного и того же изделия. Теперь можно действительно влиять на изделие и управлять его формой.

Не знаю как у вас, но у меня был случай, когда я зашла в магазин и знала точно, что я хочу и я искала везде ту идеальную лампу, которую я знаю, где поставлю в моем доме, и я просто не могу найти подходящую вещь или то совершенное ювелирное украшение в подарок или для себя. Представьте, что теперь можно быть вовлечёнными в бренд и взаимодействовать, вкладывая свои личные качества в изделие, который вы собираетесь купить.

Сегодня вы можете загрузить изделие в подобную программу, увидеть изделие в 3D. Это 3D данные, которые машины будет считывать. Это лампа. Вы можете начать повторять дизайн. Вы можете управлять цветом будущего изделия, возможно, материалом. А также вы можете быть вовлечены в изменение формы изделия в безопасных пределах. Очевидно, не все — профессиональные дизайнеры. Программное обеспечение будет ограничивать людей в пределах возможного. Когда кто-либо готов приобрести изделие с персонализированным дизайном, они нажимают «Ввод» и эти данные конвертируются в данные, считываемые 3D принтером и передаются на 3D принтер, возможно, на чей-либо настольный компьютер.

Но я не думаю, что это произойдёт немедленно. Я не думаю, что это произойдёт в ближайшее время. Более вероятно, и мы видим это сегодня, что данные отправляются в местный производственный центр. Это означает меньшие экологические последствия. Теперь вместо доставки изделия по всему миру, мы отправляем данные по Интернету. Перед вами созданное изделие. Можно видеть, что оно было создано в виде цельного куска, и электроника была внедрена позже. Это лампа, как можно видеть здесь. При наличии данных вы можете создавать изделие по требованию.

Вам не обязательно использовать это исключительно для эстетических изменений. Вы можете использовать это для функциональных изменений, сканируя части тела и создавая подходящие вещи. Можно применить, например, к протезированию, которое очень индивидуально для человеческого увечья. Или можно создавать очень индивидуальные протезы для человека. Сегодня сканируются зубы, сегодня можно отсканировать ваши зубы и изготовить зубное покрытие специально для вас. Пока вы ожидаете у стоматолога, машина будет спокойно создавать это для вас, готовое для вставки в ваши зубы.

Текущая идея — создание имплантантов, сканирование данных, чей-либо скан MRI может быть конвертирован в трёхмерные данные, и мы можем создавать для них очень индивидуальные имплантанты. Применяя это к идее создания того, что есть внутри нашего тела. Это пара лёгких и бронхиальное дерево. Они очень сложные. Вы не можете создать или имитировать их любым другим способом. На основе данных MRI можно создать очень сложный продукт. Используя этот процесс, пионеры индустрии сегодня выращивают клетки. Одним из пионеров является, например, доктор Энтони Атала, он работал над выращиванием клеток для создания органов — мочевых пузырей, клапанов сердца, почек. Это ещё не готово для широкой общественности, но уже находится в процессе разработки.

Подводя итоги, каждый из нас индивидуален. У нас у всех разные предпочтения и нужды. Нам нравятся разные вещи. Мы все разные и наши компании тоже. Компании хотят разные вещи. Без малейшего сомнения я верю, что эта технология вызовет производственную революцию и изменит устоявшийся ландшафт производства.

Спасибо.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *