Innehåll
- Historik om 3-D ing
- Prisfall och World of Gaming
- Inga buggar, ingen stress - din steg-för-steg-guide för att skapa livsförändrad programvara utan att förstöra ditt liv
- Framsteg och nytt material
- En revolution inom revolutionen
- 3-D ing och nanoteknologi
- Framtid och utmaningar
Källa: Scanrail / Dreamstime.com
Hämtmat:
Det finns konstant innovation i världen av 3D-ing. Kolla in några av de senaste användningarna och lära dig dess historia.
För många människor är 3-D ing (även känd som "additiv tillverkning") en av de fantastiska teknologier som får oss att känna att de verkligen var lever i framtiden. Att kunna bygga något så komplicerat som en protesben eller en fullt fungerande bil verkar fortfarande en oförklarlig prestation av magi snarare än en normal teknikutveckling.
Emellertid har 3-D ing bara blivit mainstream och billigare de senaste åren, men är (plot twist) faktiskt tre decennier gammal. Industridesigners och ingenjörer har faktiskt använt stora och dyra 3D-ers för att tillverka prototypdelar för flygplan och fordon sedan slutet av 80-talet. (Mer information om tidig 3-D ing, se Think 3-D ing Är helt nytt? Tänk igen.)
Varför är 3D-ers så mycket mer populära idag, och vart ska denna teknik ta sig i överskådlig framtid? Låt oss börja med att först prata om dess förflutna.
Historik om 3-D ing
Den första 3-D er prototypen utvecklades av Dr. Hideo Kodama 1981. Han uppfann en innovativ metod som använde ett ljuskänsligt harts som polymeriserades av ett UV-ljus för att tillverka tredimensionella plastmodeller lager för lager. Eftersom han inte inlämnade patentkravet i tid, lämnades dock det första patentet för stereolitografi (SLA) in av Charles Hull endast tre år senare, 1984. Några år därefter, 1988, var två andra 3D-tekniker uppfann av Carl Deckard vid University of Texas, och Scott Crump på Stratasys Inc.
1992 utvecklade Stratasys sin fused deposition modellering (FDM), tillverkningstekniken som för närvarande används av de flesta 3D-ers. Den 3-D ing sektoren framträdde långsamt när nya tekniker fortsatte att uppfinna. Sedan CAD-verktyg blev mer och mer avancerade och tillgängliga, blev tillsatsstillverkningen gradvis mer utbredd.
Under de tidiga 2000-talet såg några av de mest fantastiska tillämpningarna av 3D-teknik ljuset, till exempel de första 3D-protesbenen. När alla patent föll till det offentliga området 2009, började revolutionen av 3-D ing med att dussintals banbrytande företag började investera i nya ambitiösa projekt. Nyare metoder förbättrade effektiviteten och minskade kostnaderna, vilket gjorde denna teknik mer och mer mainstream. På bara sex år, från 2010 till 2016, användes 3D-framgång framgångsrikt för att tillverka en fullt fungerande bil, en livsmedel för att ge näring till astronauter i rymden och hjälpa kirurger med otroligt komplexa procedurer.
Äldern med 3-D ing som vi känner och föreställer oss idag har äntligen börjat.
Prisfall och World of Gaming
En av de viktigaste orsakerna till att 3-D ing blev så utbredd var prisfallet. Bastekniken såg de största framstegen, med avancerade ersättare som blev mer exakta, effektiva och ändå överkomliga. Liksom vad som hände med personlig datorteknik eller mobila enheter, blir 3D-ers till överkomligt för nästan alla. Även om de fortfarande långt ifrån att bli vanliga hushållsmaskiner såsom ett kylskåp eller en TV, kan många små till medelstora företag nu råd att köpa en av dem.
Inga buggar, ingen stress - din steg-för-steg-guide för att skapa livsförändrad programvara utan att förstöra ditt liv
Du kan inte förbättra dina programmeringsfärdigheter när ingen bryr sig om mjukvarukvalitet.
Massanpassning gjorde det möjligt för många nystartade företag att 3-D sina egna miniatyrer och figurer att utveckla nya brädspel. Tillsammans med chansen att nå annars ouppnåliga mål genom crowdfunding-plattformar, utvecklade och lanserade många indieföretag sina fantastiska idéer på marknaden. Från traditionella krigsspel till mer revolutionära projekt bidrog 3-Ding till en ny guldålder i brädspelens värld. Varje dag massproduceras och säljs miljontals nya vackert skulpturerade modeller, figurer och miniatyrer för glädje för entusiaster över hela världen.
Framsteg och nytt material
Ett av de mest betydande framstegen i 3D-ing var tillägget av en stor variation av nya material som möjliggör ett brett spektrum av applikationer. s kan nu vara mjuka, formbara, flexibla eller extremt robusta.
Formminnespolymerer (SMP) har förmågan att återgå till sin ursprungliga form efter deformation när de utsätts för specifika stimuli såsom värme eller tryck. Tillsatsstillverkning kan användas för ben-, brosk- och muskelstrukturer för storskalig humanimplantation. Nya piller kan lagras lag för lager för att manipulera läkemedelskompositionen och släppa ut dem i blodomloppet med precision när de intagits. 3D-ing kan även användas för att till fullo utnyttja världens tunnaste, starkaste och mest flexibla material: grafen.
Men ett av de största stegen framåt i denna teknik kom med den mindre futuristiska metallen. Även om det fortfarande är mycket dyrare än plast, är dess tillämpningar så många (från fordonsindustrin till flyg- och medicinalindustrin, för att nämna några) att priserna förväntas sjunka mycket snabbt inom en mycket nära framtid. (För mer om vad 3D-ing är - och vad det inte är - kolla in A-3D är inte en replikerare ännu, men dessa människor använder det ändå.)
En revolution inom revolutionen
3-D ing är inte bara en teknologisk revolution på grund av de produkter som kan tillverkas med den. Det har förändrat tillverkningsindustrins traditionella skalfördelar som helhet.
Olika artiklar kan produceras med samma utrustning bara genom att ändra den digitala blå i gränssnittet för en relativt enkel programvara. Lager full av reservdelar är nu helt onödiga, eftersom de nu bara finns i molnet, redo att laddas ner till valfri plats inom några minuter.
De mönster som utvecklats med 3D-ers kan vara mycket mer sofistikerade än traditionella, vilket kräver mindre material och arbete att göra, samt mindre efterbehandling och bearbetning för att ta bort grova ytor. Färdiga produkter är lättare, lättare att transportera och därför billigare.
3-D ing och nanoteknologi
Tillsatsstillverkning är redo för äktenskap med en annan häpnadsväckande teknik: nanoteknologi. Kolnanorör har redan implementerats av flera företag för att förstärka 3-D ed plastföremål genom att belägga sina filament med kol nanorör bläck. Resultatet är en mycket starkare och mer fjädrande produkt, men det är bara toppen av isberget.
Vissa av applikationerna är helt enkelt hisnande. 2013 utvecklade en grupp amerikanska forskare ett extremt effektivt batteri med ett bläck som innehåller litiumjon-nanopartiklar. Hela batteriet var 3-D ed för att vara litet som ett sandkorn! Med denna teknik kan vi förutse produktion av flexibla skärmar och batterier i 3D och beläggningsskikt som inte är mer än en atomtjocklek.
Framtid och utmaningar
3-D ing är utan tvekan en av de mest revolutionerande uppfinningarna från förra seklet. Även om det fortfarande är i sina tidiga stadier, är det avsett att förändra det sätt vi producerar och tillverkar nästan allt, från konstruktion till sjukvård, på ett eller annat sätt. Men det finns fortfarande några utmaningar som gör denna teknik ganska omogen att ta världen med våld.
Att använda 3D-ers till full omfattning av sina förmågor, eller till och med bara kalibrera dem, är fortfarande en ganska komplicerad uppgift som kräver ordentlig utbildning och en dedikerad personal. Inte varje företag har resurser att utbilda sin personal om att arbeta med modelleringsgränssnitten.
Även om massproduktion redan är möjlig, är branschen ännu inte redo att hantera de volymer som krävs av de flesta nuvarande marknader som bilindustrin. 3D-tekniker måste fortfarande skalas med volymer innan de kan överträffa traditionell tillverkning. En storskalig omvandling av vår ekonomi kommer nödvändigtvis också att möta någon form av motstånd.
Allt sagt, när kostnaden krymper och dess användbarhet expanderar, kommer användningen av 3D-ers fortsätta att tränga djupare. Det ögonblick då additiv tillverkning kommer att bli allestädes närvarande är att komma en dag närmare varje dag.