10 3D хэвлэлийн зарчмууд

"Материал: 3D хэвлэх шинэ ертөнц"

Би Корнелл судлаач Ход Липсон, технологийн шинжээч Мелба Курман нарын бичсэн Fabricated: New 3D 3D хэвлэлийн талаар эргэцүүлэн бодохыг хүсч байна. Wiley Publishing-ийн саяхны нэр нь технологийн талаархи мэдлэгтэй тул нэмэлт процессийн түүх болон ирээдүйг хамардаг.

Номын цахим хуулбартай хамт тэд намайг 3D хэвлэлийн хувьсгалыг бүрэн гүйцэд нэгтгэн бичсэн хэсгийг нь илгээсэн юм. Би уншсан зүйлээ уншиж эхэлсэн.

Fabricated-ийн зохиогчид анхнаасаа 3D хэвлэх ажилд оролцож байсан:

Нэмэлт үйлдвэрлэлийн салбарт ажиллаж байсан туршлага, мэдлэг нь нэн даруй илэрхийлэгдэх бөгөөд энэ ном нь 3D хэвлэлт бидний амьдралд гүн гүнзгий шингэсэн сайхан ирээдүйг дүрсэлсэн таамаглалыг нээж өгдөг. Энэ бол хөгжилтэй, сүнслэг нөлөөтэй бөгөөд шинжлэх ухааны сайн сайхан зүйл мэт уншдаг. Гэсэн хэдий ч 3D хэвлэлтийг зохиогчид амархан хэлэх нь уран зохиол биш юм. Энэ нь жижиг бетон зуурмагийн үйлдвэрлэлийн процессын чухал хэсэг болсон бөгөөд түүний үүрэг зөвхөн өсөн нэмэгдэж байна.

Ирээдүйн Липсон & Курманын дүр төрх боломжийн хүрээнд сайнаар төсөөлөгдөнө. Биологийн хэвлэмэл эрхтэнүүд, хүнсний хуулбарлагчдын талаар ярихдаа илүү дур булаам зүйлсийн заримыг нь зөвхөн боломжит алслагдмал газар л үлдсэн хэдэн арван жилийн туршид ярьдаг. Гэхдээ бусад зүйлүүд нь түргэн загвар үйлдвэрлэх, хурдан прототип хийх, бидний нүдний өмнө зөв болж байна.

Би бүтээлийн эхэн хуудсуудаас ишлэл авахыг зөвшөөрсөн.

Энэ нь 3D хэвлэлтийг эцсийн эцэст юу гэж ойлгох вэ гэдэг гайхалтай тойм юм. Энэ технологийг сонирхож байгаа хэн бүхэнд энэ нь үнэхээр гайхалтай санагддаг. Би энэ номноос өөр тайлбарыг хойшлуулах болно. Энэ сарын сүүлээр бид бүрэн дүүрэн дүн шинжилгээ хийх болно.

Энд ишлэл байна:

3D хэвлэлийн арван зарчим

Ирээдүйг урьдчилан таамаглах нь crapshoot юм. Бид энэ номыг бичиж, 3D хэвлэлийн талаар хүмүүст ярилцлага өгөхдөө цөөн тооны "дүрмүүд" гарч ирэв. Өргөн хүрээний, төрөл бүрийн салбарууд, туршлага, түвшний туршлагатай хүмүүсийн хүмүүс өнгөрсөн түлхүүр зардал, цаг хугацаа, нарийн төвөгтэй саад бэрхшээлийг арилгахад тусалдаг байсан.

Бид юу мэдсэнээ нэгтгэн дүгнэсэн. 3D хэвлэлийн арван зарчим нь хүмүүс болон бизнес эрхлэгчид 3D хэвлэлийн технологийг бүрэн ашиглахад туслах болно гэж найдаж байна:

• Зарчим 1: Ажлын цогцолбор нь үнэ төлбөргүй байдаг. Уламжлалт үйлдвэрлэлийн хувьд объектын хэлбэрийг илүү төвөгтэй болгодог бол илүү их зардал гарах болно. 3D принтер дээр нарийн төвөгтэй байдал нь хялбархан зарагддаг. Орчин үеийн, төвөгтэй хэлбэрийг бүтээх нь энгийн блок хэвлэхээс илүү хугацаа, ур чадвар, эсвэл зардлыг шаарддаггүй. Үнэгүй нарийн төвөгтэй байдал нь уламжлалт үнийн загварыг алдагдуулж, үйлдвэрлэлийн зардлыг хэрхэн тооцоолохыг өөрчлөх болно.

• Зарчим 2: Янз бүрийн үнэ төлбөргүй байдаг. Нэг 3D принтер олон хэлбэртэй байж болно. Хүний гар аргын нэгэн адил 3D принтер нь өөр өөр хэлбэрийг бүтээж чаддаг. Уламжлалт үйлдвэрлэлийн машинууд нь илүү уян хатан бөгөөд зөвхөн хязгаарлагдмал спектрийн хэлбэртэй зүйлсийг л хийж чаддаг. 3D хэвлэлийн машиныг хүнд машин механизмын дахин боловсруулалт эсвэл дахин машин үйлдвэрлэх тоног төхөөрөмжтэй холбоотой зардлуудыг арилгадаг. Нэг 3D принтер нь зөвхөн өөр өөр тоон зураг төсөл, түүхий эдийг шинэхэн багц хэлбэрээр ашиглах хэрэгтэй.

• Гуравдугаар зарчим: Ямар ч угсралтын шаардлагагүй. 3D хэвлэх нь хоорондоо холбоотой хэсгүүд юм. Масс үйлдвэрлэл нь угсралтын шугамын нуруун дээр суурилагдсан. Орчин үеийн үйлдвэрүүдэд машинууд хожим нь робот эсвэл хүний ​​ажилчдаар бүрдсэн ижил төстэй объектуудыг бий болгодог. Бүтээгдэхүүний олон хэсгүүдээс бүрдэх бөгөөд угсарч авахад илүү урт хугацаа шаардагддаг бөгөөд илүү үнэтэй болдог. Давхаргын объектуудыг хийснээр 3D принтер нь хаалгыг хэвлэж, хоорондоо холбоостой нугасыг хавсаргаж болох бөгөөд угсрах шаардлагагүй. Бага хурал нь нийлүүлэлтийн гинжийг богиносгох, хөдөлмөрийн хөлс, тээврийн зардал хэмнэх; Хангамжийн богино гинж нь бохирдол бага байх болно.

• Дөрвөн зарчим: Хар тугалгын тэг. 3D хэвлэгч нь объектын шаардлагатай үед эрэлт хэрэгцээг хэвлэж чаддаг. Ажлын байран дахь үйлдвэрлэлийн хүчин чадал нь компаниудад физик бүртгэлийг овоолох хэрэгцээг багасгадаг. 3D принтер нь хэрэглэгчийн захиалгын дагуу эрэлт хэрэгцээтэй, тусгай захиалгаар хийлгэх боломжийг олгодог. Хэрвээ хэрэгцээтэй газарт нь шаардлагатай үед хэвлэмэл барааг үйлдвэрлэдэг бол урт хугацааны хар тугалганы үйлдвэрлэл нь хол зайд тээвэрлэх зардлыг багасгадаг.

• Тавдугаар зарчим: Хязгааргүй загварын зай. Уламжлалт үйлдвэрлэлийн технологи ба хүний ​​гар урчууд зөвхөн хэлбэр дүрслэх боломжтой. Бодит хэлбэрийг бий болгох бидний чадавхи нь бидэнд зориулсан хэрэгсэлээр хязгаарлагддаг. Жишээ нь, уламжлалт модон токарь нь дугуй хэлбэртэй байж болно. Тээрэм нь зөвхөн тээрэмдэх багажаар хандаж болох эд ангиудыг хийж чаддаг. Мөөгөнцөр машин нь цутгаж, дараа нь мөөгөнцөрөөс гаргаж авч болно. 3D хэвлэгч нь эдгээр саадыг арилгаж, шинэ загварын зайг нээсэн. Хэвлэгч нь зөвхөн шинж чанарыг боломжтой болтол бүтээж болно.

• Зарчим 6: Тэг ур чадварын үйлдвэрлэл. Уламжлалт гар урчууд нь шаардлагатай ур чадвараа олж авахын тулд олон жилийн турш дагалдан суралцдаг. Масс үйлдвэрлэлийн болон компьютерийн удирдлагатай үйлдвэрлэлийн машинууд нь чадварлаг үйлдвэрлэлийн хэрэгцээг багасгадаг. Хэдийгээр уламжлалт үйлдвэрлэлийн машинууд нь чадварлаг шинжээчдийг тохируулах, тохируулахыг шаарддаг. 3D принтер нь дизайны файлаас ихэнх зааварчилгааг авдаг. Илүү төвөгтэй объектыг бүтээхийн тулд 3D хэвлэгч шахах машинаас илүү операторын ур чадвар шаарддаг. Мэргэжлийн бус үйлдвэрлэл нь шинэ бизнесийн загварыг нээж, алслагдсан орчинд эсвэл онцгой нөхцөлд хүмүүст зориулсан үйлдвэрлэлийн шинэ горимуудыг санал болгож чадна.

• 7-р зарчим: Компакт, зөөврийн үйлдвэрлэл. Үйлдвэрлэлийн хэмжээ нь 3D хэвлэгч нь уламжлалт үйлдвэрлэлийн машинаас илүү үйлдвэрлэлийн багтаамжтай байдаг. Жишээлбэл, шахах хэлбэржүүлэх машин нь зөвхөн өөрийнхөөсөө хамаагүй бага объектыг бий болгодог. Үүний эсрэгээр, 3D принтер нь хэвлэмэл орных шиг том объектыг бүтээж чаддаг. Хэрэв 3D хэвлэгчийг зохион байгуулдаг бол хэвлэх төхөөрөмж нь чөлөөтэй хөдөлж чаддаг бол 3D хэвлэгч нь өөрөө өөрөөсөө илүү том объектыг бүтээж болно. Квадрат хөл тутамд үйлдвэрлэх өндөр хүчин чадал нь 3D форматыг гэрийн болон албан тасалгааны зориулалтаар ашиглахад тохиромжтой.

• 8-р зарчим: Хаягдал багатай бүтээгдэхүүн. Металлаар ажилладаг 3D принтер нь уламжлалт метал үйлдвэрлэх технологийг бодвол хаягдал багатай бүтээгдэхүүнийг бий болгодог. Металлын метал нь үр ашиггүй байдаг тул анхны металлын 90% нь үйлдвэрээс гардаг. 3D хэвлэх ажил нь метал үйлдвэрлэлд илүү их дутагдаж байна. Хэвлэлийн материалыг сайжруулснаар "Цэвэр хэлбэр" үйлдвэрлэл нь ямар нэгэн зүйл хийх ногоон арга байж болох юм.

• Зарчим 9: Хязгааргүй материалууд. Төрөл бүрийн түүхий эдийг нэг бүтээгдэхүүн болгон нэгтгэх нь өнөөдрийн үйлдвэрлэлийн машиныг ашиглахад хэцүү байдаг. Уламжлалт үйлдвэрлэлийн машинууд бутлах, бууруулах, эсвэл хэлбэр дүрслэхэд эдгээр процессууд нь янз бүрийн түүхий эдийг нийлүүлж чадахгүй. Материаллаг 3D хэвлэлтийг бий болгосноор бид янз бүрийн түүхий эдийг холих, холих чадварыг олж авна. Түүхий материалын өмнө нь хүрч чаддаггүй шинэ хольц нь биднийг шинэ шинж чанар, эсвэл ашигтай зан төлөв бүхий материалуудаас илүү их хайхрамжгүй материалыг санал болгодог.

• Аравдугаар зарчим: Бие махбодийн давталтын нарийн. Дижитал хөгжмийн файлыг аудио чанарын алдагдалгүйгээр төгсгөлгүйгээр хувилж болно. Ирээдүйд 3D хэвлэлт нь физик объектуудын ертөнцөд энэ тоон утгыг улам гүнзгийрүүлнэ. Сканнердах технологи болон 3D хэвлэлт нь физик болон тоон ертөнцийг хооронд нь өндөр нарийвчлалтай тогтооно. Бид хуулбарлах, эсвэл эхийг сайжруулахын тулд физик объектуудыг хайлт хийх, засварлах, хуулбарлах болно.

Эдгээр зарчмуудын зарим нь өнөөдөр батлагддаг. Бусад нь дараагийн арван жилд, эсвэл хоёр (эсвэл гурав) -д хэрэгжих болно. 3D хэвлэлийн үйлдвэрлэлийн хязгаарлалтыг цаг алдалгүй арилгаж, доод талд нь шинийг эрэлхийлж буй үе шатыг тогтоодог. Дараах бүлгүүдэд бид 3D хэвлэлийн технологиуд хэрхэн ажилладаг, идэж, эдгээх, сурах, үүсгэх, тоглох арга замыг хэрхэн өөрчлөх талаар судлах болно. 3D хэвлэлийн технологиуд нь эдийн засгийн цар хүрээний дарангуйллыг хөнгөвчлөх үйлдвэрлэлийн болон дизайны ертөнцөд зочлон эхэлье.

Зохиогч Bios:

Хамтлагийн зохиолч Ход Липсон, Мелба Курман нар 3D хэвлэлийн мэргэжилтнүүдийг тэргүүлдэг бөгөөд энэ технологийг үйлдвэрлэл, эрдэм шинжилгээ, засгийн газарт байнга зөвлөж, зөвлөгөө өгдөг. Корнеллийн Их Сургуулийн Липссоны лаборатори нь 3D хэвлэлт, бүтээгдэхүүний загвар, хиймэл оюун ухаан, ухаалаг материалууд дээр салбар хоорондын судалгаа явуулж эхэлжээ. Курман нь технологийн шинжээч, бизнесийн стратегийн зөвлөх бөгөөд тоглоомд ээлтэй технологиудыг ил тод, чөлөөтэй хэл дээр бичдэг.

Дэлгэрэнгүй мэдээлэл авахыг хүсвэл Wiley Publishing-д зочилно уу.

Хэвлэмэл материалаас Wiley, хэвлэлийн газраас зөвшөөрөл авсан Ход Липсон, Мелба Курман нарыг 3D хэвлэлийн шинэ ертөнц. Зохиогчийн эрх © 2013.