Wśród wszystkich nadchodzących innowacji w nauce, druk 3D jest bardzo obiecującą technologią dla różnych branż. Teoretycznie, druk 3D pozwala praktycznie każdemu na natychmiastową produkcję przedmiotów, niezależnie od ich ilości. Po pełnym wdrożeniu do społeczeństwa, technologia ta może na nowo zdefiniować żywność, odzież, a nawet medycynę, jaką znamy. Przyjrzyj się bliżej procesowi druku 3D dzięki poniższym faktom.

Krótkie fakty
  1. Producenci spodziewają się, że 6,7 mln drukarek 3D zostanie dostarczonych w ciągu 2020 r..
  2. Boeing zaoszczędził 3 mln USD dzięki przyjęciu druku 3D dla części tytanowych.
  3. General Electric spodziewa się zaoszczędzić od 3 do 5 miliardów dolarów w ciągu następnych 10 lat dzięki przejściu na druk 3D w produkcji.
  4. Przewidywania dotyczące wartości rynku druku 3D do roku 2022 wynoszą 9,4 miliarda dolarów w samym tylko przemyśle medycznym.
  5. Rynek metalicznego druku 3D ma wzrosnąć do 6,6 miliarda dolarów do 2026 roku.
Fakty
  1. David Jones po raz pierwszy opublikował koncepcję druku 3D w 1974 roku.
  2. Hideo Kodama opracował 2 metody produkcji plastikowych modeli 3D w 1981 roku.
  3. Bill Masters opatentował pierwszą drukarkę 3D w 1984 r.
  4. Chuck Hull opracował stereolitografię również w 1984 r.
  5. Stratasys wprowadził na rynek pierwsze drukarki 3D w technologii FDM w 1992 r.
  6. Towarzystwo Fraunhofera opracowało selektywne topienie laserowe w 1995 r.
  7. Patenty na FDM wygasły w 2009 r.
  8. Producenci zaczęli produkować metalowe części końcowego użytku za pomocą druku 3D w latach 2010.
  9. Filabot opracował nowy system w 2012 r. do produkcji szerszej gamy produktów z tworzyw sztucznych.
  10. Benjamin S. Cook i Manos M. Tentzeris opracowali w 2014 roku metodę wytwarzania złożonej elektroniki za pomocą druku 3D.
Interesujące fakty
  1. Druk 3D nazywany jest również wytwarzaniem addytywnym.
  2. Projekty do druku 3D są najpierw wykonywane za pomocą rysunków wspomaganych komputerowo (CAD).
  3. Drukowanie 3D zaczęło się tylko od tworzyw sztucznych, ale rozwinęło się do metalu i ceramiki.
  4. Niektórzy naukowcy twierdzą, że drukowanie 3D zwiastuje następną rewolucję przemysłową.
  5. Nawet Marynarka Wojenna Stanów Zjednoczonych badała możliwość wykorzystania drukowania 3D do produkcji części zamiennych.

Modelowanie przez osadzanie (FDM) jest najbardziej powszechną formą druku 3D w dzisiejszych czasach.

Nazywane również Fused Filament Fabrication (FFF), modelowanie przez osadzanie obejmuje 48% wszystkich drukarek 3D w użyciu. Tworzy ona kształty poprzez nakładanie warstw termoplastycznych, podobnie jak działa pistolet do klejenia. Te drukarki 3D zazwyczaj tworzą obiekty od dołu do góry.

prusa i3, druk 3dZdjęcie autorstwa Johna Abelli z Wikipedii

Stereolitografia wykorzystuje światło do druku 3D.

Dla stereolitografii światło rzeźbi model wewnątrz kadzi z surowcami. Używane surowce są wrażliwe na światło, twardnieją, gdy ono przez nie prześwieca. Światło utwardza surowce, utwardzając je warstwa po warstwie, aby uformować przedmiot. Gdy każda warstwa jest ukończona, jest podnoszona z wanny, a model wyłania się w całości po jej ukończeniu.

Selektywne spiekanie laserowe (SLS) jest nowszą metodą druku 3D.

Jak sama nazwa wskazuje, selektywne spiekanie laserowe tworzy modele przy użyciu lasera do łączenia sproszkowanych surowców w ostateczną formę. Popularnym surowcem używanym w tej metodzie jest nylon. Laser podgrzewa proszek nylonowy do granicy stopienia, co sprawia, że materiał staje się plastyczny i topliwy w pożądanym kształcie. Proces drukowania kończy się, gdy model jest w pełni stopiony.

Selektywne topienie laserowe (SLM) działa jak SLS.

Proszek żelaza, używany jako surowiec do druku 3D metodą SLM.Zdjęcie autorstwa Anonima Anonimskiego z Wikipedii

Ponieważ obie metody druku 3D wykorzystują lasery, SLM jest często nazywane podtypem SLS. Eksperci nie zgadzają się jednak z taką klasyfikacją. W SLM, lasery faktycznie topią surowiec w warstwach o grubości ok. 20 mm przed ich zespawaniem. W miarę spawania, tworzą one wzór końcowego przedmiotu.

W przeciwieństwie do SLS, SLM wykorzystuje proszek metalowy zamiast plastiku lub włókien syntetycznych. SLM jest właściwie jedną z najbardziej powszechnych metod druku 3D, która wykorzystuje metal.

Najbardziej zaawansowane drukarki 3D mogą wykorzystywać wiele rodzajów surowców.

Większość dzisiejszych drukarek 3D wykorzystuje tylko jeden rodzaj surowca, taki jak plastik, tkanina lub metal. Teraz, drukowanie czegoś z wielu rodzajów materiałów wymaga, aby końcowy obiekt był drukowany po jednej części na raz. Po tym żmudnym procesie poszczególne części są łączone ze sobą.

Naukowcy badają jednak obecnie, jak stworzyć drukarkę, która może wykorzystywać wiele rodzajów surowców jednocześnie. Choć przed nami jeszcze długa droga, medycyna już teraz z niecierpliwością czeka na ostateczny projekt. Teoretycznie, drukowanie 3D pigułek i innych leków drastycznie obniży koszty produkcji i umożliwi produkcję większych ilości.

Druk 3D po raz pierwszy został wykorzystany do budowy narzędzi i prototypów.

Początkowo głównym celem druku 3D były fabryki i inżynierowie, aby sprawniej wytwarzać narzędzia i części zamienne. Wcześnie druk 3D był również wykorzystywany do tworzenia prototypów w skali z większą szczegółowością i dokładnością w porównaniu z innymi metodami.

Nie dopiero w latach 2010-tych wysoki popyt i bardziej zaawansowana technologia pozwoliły drukarkom 3D na produkcję złożonych urządzeń.

garncarstwo, druk 3dPhoto by Bernat Cuni from Wikipedia

Naukowcy przyglądają się żywności drukowanej w 3D.

To brzmi jak coś z filmu sci-fi, ale to prawda. Naukowcy rozważają dziś drukarki 3D jako źródło żywności. Obecnie żywność drukowana w 3D jest wciąż ograniczona i działa tylko z bardziej miękkimi składnikami, takimi jak ser, czekolada i syrop. Jednak naukowcy wierzą, że nawet z tymi ograniczeniami, ich praca ma obietnicę.

Naukowcy widzą potencjał w druku 3D jako przełom dla osób ze specjalnymi dietami i osób starszych, które nie mogą jeść stałych pokarmów. NASA również bada ten pomysł, aby zapewnić żywność dla swoich astronautów.

Globalne marki już produkują ubrania i odzież drukowane w 3D.

Większość roli druku 3D w odzieży polega na produkcji prototypów, takich jak bielizna damska lub luksusowe ubrania, dla projektantów mody. Jednak duże marki, takie jak Nike, już od 2020 roku używają drukarek 3D do produkcji butów dla graczy futbolu amerykańskiego. New Balance również używa drukarek 3D do produkcji butów na zamówienie dla wszystkich dyscyplin sportowych.

Własność intelektualna jest głównym problemem, jeśli chodzi o druk 3D.

Chociaż druk 3D wydaje się być przyszłością, zagraża również wynalazcom i innowatorom. Zainteresowane osoby i strony wyraziły już swoje zdanie na temat minusów druku 3D, jeśli chodzi o naruszanie patentów i praw autorskich.

Jednakże sądy orzekły, że tak długo jak materiały drukowane w 3D nie są sprzedawane lub wykorzystywane dla zysku, podlegają one warunkom sprawiedliwego wykorzystania.

Broń drukowana w 3D jest kolejnym możliwym minusem druku 3D.

Wygoda druku 3D pozwala na natychmiastową produkcję na dużą skalę dowolnego obiektu – w tym broni. Rząd od tego czasu wyraził obawy o to, jak to zagraża istniejącym przepisom dotyczącym broni. Jak dotąd, kwestia ta jest nadal chroniona przez istniejące przepisy.

Na przykład, tworzenie własnych pistoletów jest nielegalne, jeśli nie jesteś licencjonowanym posiadaczem broni. Nielegalne jest również produkowanie broni na sprzedaż przez jedną osobę. Projekty broni należące do Narodowego Stowarzyszenia Strzeleckiego (NRA) podlegają dodatkowym podatkom i kolejnej licencji, zanim będzie można je odtworzyć.

Druk 3D, brońZdjęcie autorstwa Shanrilivan z Wikipedii

.

Leave a comment

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.