3D printerlar uy kompyuterlari kabi oddiy bo'lishi mumkin

Yetishtiruvchilar ham, ishlab chiqaruvchilar ham bir qismga jo‘natish o‘rniga, tez va oson sinovdan o‘tkazib, o‘zlari tayyorlaydigan kunni orzu qilishgan.

Bu orzu haqiqatga aylanishga har qachongidan ham yaqinroq, chunki 3D bosib chiqarish ilm-fan va san'ati ko'lami va mashhurligi oshib bormoqda. Texnologiya jismoniy shaxslar va kompaniyalarga doimiy ravishda ortib borayotgan turli xil xususiyatlar va funktsiyalar bilan moslashtirilgan komponentlarni joyida chop etish imkonini beradi.

"Men hali 3D bosib chiqarish yordam bera olmaydigan sanoatni uchratganim yo'q", dedi Mayk Nagel, Advanced Technology Systems biznes-texnologiyalari menejeri, bu yilgi mahsulot marketingi assotsiatsiyasi (PMA) texnologiya bilimlari simpoziumidagi taqdimot paytida. Nagel 3D bosib chiqarish tizimlarini joriy etishda bir qator sanoat tarmoqlari, jumladan, oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlash va qishloq xo‘jaligi bilan ishlagan.

3D bosib chiqarish allaqachon inson organlari, protezlar, konstruksiya shakllari va avtomobil qismlari kabi narsalarni tayyorlashda qo'llanilmoqda. Eng so'nggi Airbus samolyotining 1,000 dan ortiq qismlari 3D-bosma.

Nagelning aytishicha, 3D bosib chiqarishning asosi ishlab chiqarishga boshqacha qarashdan kelib chiqadi. An'anaviy usul subtractive deb ataladi, bu erda xom ashyoning katta qismi qisqartiriladi, qoliplanadi va kerakli yakuniy mahsulotga shakllanadi. San'at olamida haykaltarosh subtractiv ishlab chiqarishning asosiy amaliyotchisi hisoblanadi.

"Taqqoslash uchun, qo'shimcha yoki 3D siz loyihalashtirgan narsani oladi va faqat kerakli narsalarni chop etadi", dedi Nagel.

Nagelning ta'kidlashicha, an'anaviy ishlab chiqarish uzoq muddat, qimmatbaho asboblar va dizayn cheklovlari bilan shug'ullanishni anglatishi mumkin va ko'pincha yuqori hajmdagi mahsulotlarga mos keladi. 3D bosib chiqarish texnologiyasining paydo bo'lishi tezroq reaksiyaga kirishish, faqat kerakli qismlarni chop etish imkoniyati va minimal xavf ostida sinab ko'rish va tashlash imkoniyatini beradi. Ushbu turdagi ishlab chiqarish moslashtirish va mahsulotlarning past hajmiga ko'proq mos keladi.

3D bosib chiqarishda turli xil texnologiyalar qo'llaniladi, ammo texnologiyani tushunishning eng yaxshi yo'li tortga qanday qilib muzlash qo'shilishi haqida o'ylashdir. Oldindan dasturlashtirilgan, kompyuter quvvatlangan dizayn (SAPR) asosida ishlaydigan printer yakuniy mahsulotni yaratish uchun kerakli materialni qatlamlarda qo'llaydi.

Ikkita asosiy bosib chiqarish texnologiyalari - bu polijetlash va eritilgan cho'kma modellash yoki FDM. Polijetlash an'anaviy ikki o'lchovli chop etishga o'xshaydi, quruq to'shak orqali oziqlanadigan xom suyuqlikdan boshlab, materialni qatlamlar yuzasiga chiqaradi. Bosma materialni kerakli yuzaga yopishtirish uchun ultrabinafsha nurlar ishlatiladi. FDM - bu eski texnologiya. U haydovchi vosita orqali kerakli materialning plastik filamentini oziqlantiradi. Keyin material isitiladi va ekstrude qilinadi, shuningdek, qatlam qatlami.

Printerlar o‘lchamlari va murakkabligi bo‘yicha turlicha bo‘lib, uy xobbilari (ular narsaiverse.com kabi veb-saytlardagi ishqibozlarning onlayn hamjamiyatlariga to‘plangan) yirik ishlab chiqaruvchilar tomonidan foydalaniladi.

"Bizning do'konimizda an'anaviy ikki o'lchovli ish stoli qog'oz printeri kabi 8,000 funt va katta SUV kabi katta tizimlargacha bo'lgan mahsulotlar, keyin esa ularning orasidagi hamma narsa bor", dedi Nagel.

Qishloq xo'jaligi 3D bosma qismlar va materiallarning afzalliklarini ham o'rganmoqda. Nagel va Advanced Technology Systems qishloq xo'jaligi mashinalari kompaniyalari bilan birlashma qo'shimchalari va maxsus urug'lik aplikatorlari kabi komponentlarni chop etish uchun ishlagan. Kichikroq miqyosda, FoodRising.org veb-sayti klapanlar, qisqichlar va armatura kabi narsalarni tayyorlash uchun bepul 3D bosib chiqarish dasturini taklif qiladi.

Mashinasozlik kompaniyasi an'anaviy tarzda o'zining dastgoh qo'shimchalarini aylanma qoliplash orqali yasaydi, bu esa barcha kerakli geometriya va shakllarga erisha olmadi. 3D bosib chiqarish kompaniyaga 12 kallakli kombayn uchun prototip qo'shimchalarini arzon narxlarda ishlab chiqarish va ularning samaradorligini turli dala sharoitlarida sinab ko'rish imkonini berdi.

"Bu ular millionlab daromad keltiradigan narsa emas", dedi Nagel. "3D bosib chiqarish ularning xavfini kamaytiradi va unga yangi narsalarni sinab ko'rish va turli shakl va o'lchamlarni sinab ko'rish imkonini beradi."

Oziq-ovqat ishlab chiqarishning boshqa turlari 3D bosib chiqarishdan foydalanishni ko'paytirmoqda. Ularga quyidagilar kiradi:

• Idishlash: Idishning o'lchamlarini tez-tez o'zgartirishni va asboblarni o'zgartirishni talab qiladigan shisha quyish liniyasi turli xil shisha o'lchamlarini joylashtirish uchun 3D bosib chiqarish texnologiyasidan foydalanishi mumkin.
• Nonushta taomlari: Don ishlab chiqaruvchilari yangi ekstruziyalar va don uchun yangi shakllar uchun qoliplar tayyorlash uchun 3D bosib chiqarishdan foydalanmoqdalar - kengaytirilgan holda, xuddi shu kontseptsiya noyob mahsulotlar va boshqa turdagi oziq-ovqat mahsulotlariga ham tegishli bo'lishi mumkin.
• Qadoqlash: Paket shakllari va o'lchamlari tez-tez o'zgarganligi sababli va ko'proq noyob shakllar talab qilinganligi sababli, ushbu yangi uslublar uchun ishlatiladigan qoliplarni ishlab chiqarish uchun 3D bosib chiqarish qo'llaniladi.
• Chakana savdo: Do'kon jihozlari va xarid qilish nuqtalari displeylari 3D bosib chiqarish orqali tobora ko'proq ishlab chiqarilmoqda. Bu, ayniqsa, mavjud javon maydonining samaradorligini oshirish uchun zarur bo'lgan narsalarning o'lchamlarini sinab ko'rishda muhim bo'lishi mumkin.

3D bosib chiqarishning kelajagi texnologiyadan kengroq foydalanish va ko'proq turdagi ob'ektlarni chop etish imkoniyatini va'da qiladi. Printerlar allaqachon 70 tagacha turli xil jismoniy xususiyatlarga ega bitta ob'ektni yaratishi mumkin - bu har doimgidan ham ko'proq, dedi Nagel.

Printerlar ham kengroq bo'lishi kerak.

“Avvaliga yirik kompaniyalar ko‘plab 3D printerlarni sotib olib, ularni bir joyga joylashtirardi. Barcha muhandislar fayllarni markaziy markazga jo'natadi va markaz barcha qismlarni chop etib, ularni ishlab chiqqan odamlarga qaytarib yuboradi. Ular buni kelajakning o'ta samarali to'lqini deb o'ylashdi. Endi buning aksi. 3D bosib chiqarishning foydasi uning sizga yaqin bo'lishidir va kompaniyalar buni qilmoqdalar. Ular yangi narsalarni tez-tez sinab ko'rishadi va ulardan o'zlari xohlagan tarzda foydalanadilar."

Printerlar ishlatadigan dizaynlarni yaratish uchun texnik mahorat va tajriba talab qilinadi, ular SAPR bo'yicha o'qitilgan odamlardan keladi. Dizaynlarni printerga skanerlash uchun ma'lum darajadagi mahorat ham talab qilinadi. Biroq, kimdir printerni boshqarishga o'rgatish uchun bir kun kifoya qiladi, dedi Nagel.

"Agar siz Minnesota shtatidagi Sent-Pol shahridagi do'konimizga kelsangiz, siz 15 xil turdagi printerlarni ko'rasiz va ularning barchasini bir kishi boshqara oladi", dedi Nagel. "Ushbu texnologiyaning kaliti va uning asosiy afzalligi shundaki, uni ishlatish juda oddiy."

Ushbu qulaylik, shuningdek, shaxsiy uyda foydalanish uchun 3D printerlarning ko'payishiga yordam berishi kerak. Oddiy printerlar atigi 500 dollarga sotiladi va ularning soni uy kompyuterlari qanday kengayganiga o'xshash tarzda o'sishi mumkin.

Boshqa texnologiyalarda bo'lgani kabi, 3D bosib chiqarish imkoniyatlaridagi yutuqlarni ko'rishni kuting. Kelajakda, kimdir qilish kerak bo'lgan narsa, uni chop etish ishini boshlash uchun ob'ekt tasvirini skanerlashdir. Qatlamlashdan tashqari boshqa usullar, masalan, xom ashyo hovuzidan tayyor ob'ektlarni yaratish ham paydo bo'lishi mumkin.

Va keyin Nagelga doimo savol beriladi: Oziq-ovqatlarni chop etish mumkinmi? Biz tugmachani bosib, tiniq, suvli olma yoki merosxo'r sifatli pomidorni oladigan kun keladimi?

Javob: Agar kontseptsiyani Twinkies kabi krujkalar va gazaklar uchun qo'llash mumkin bo'lsa, biz allaqachon oziq-ovqat mahsulotlarini "chop etayapmiz". Asosiy material - xamir - shakllantiriladi va shakllanadi, so'ngra muzlash va muzlash tepada qatlamlanadi. Ammo asosiy ingredientlardan oziq-ovqat mahsulotlarini chop etishdagi eng katta to'siq - bu boshqa ko'plab oziq-ovqat mahsulotlarining muammosi: uning ta'mi yaxshi bo'ladimi? 3D bosib chiqarish uchun hozirda tajriba o'tkazilayotgan eng keng tarqalgan oziq-ovqatlardan biri shokolad bo'lishining sababi shu bo'lishi mumkin.