Obsah
- Dějiny 3-D ing
- Pokles cen a svět her
- Žádné chyby, žádný stres - Váš průvodce krok za krokem k vytváření softwaru pro změnu života, aniž by došlo ke zničení vašeho života
- Pokroky a nové materiály
- Revoluce uvnitř revoluce
- 3-D ing a nanotechnologie
- Budoucnost a výzvy
Zdroj: Scanrail / Dreamstime.com
Odnést:
Ve světě 3-D ing je neustálá inovace. Podívejte se na některá z jeho nejnovějších použití a také se dozvíte o jeho historii.
Pro mnoho lidí je 3D technika (známá také jako „aditivní výroba“) jednou z těch úžasných technologií, díky nimž se cítíme, jako by byli opravdu žít v budoucnosti. Schopnost postavit něco tak komplexního jako protetická končetina nebo plně funkční auto se stále jeví jako nevysvětlitelný čin magie, spíše než běžný technologický pokrok.
V posledních několika letech se však 3-D ing stal běžným a méně nákladným, přesto je (zápletka) ve skutečnosti tři desetiletí stará. Průmysloví konstruktéři a inženýři ve skutečnosti spolehlivě používají velké a drahé 3-Ders k výrobě prototypových dílů pro letadla a automobilová vozidla od konce 80. let. (Více informací o prvních 3-D ing najdete v tématu 3-D ing Je zbrusu nový?
Proč jsou dnes 3-D tolik populárnější a kam směřuje tato technologie v dohledné budoucnosti? Začněme nejprve mluvit o jeho minulosti.
Dějiny 3-D ing
První prototyp 3-D er byl vyvinut Dr. Hideo Kodama v roce 1981. Vynalezl inovativní způsob, který používal fotocitlivou pryskyřici polymerovanou UV zářením k výrobě trojrozměrných plastových modelů po vrstvách. Protože patentový požadavek nepodal včas, první patent na stereolitografii (SLA) podal Charles Hull teprve o tři roky později, v roce 1984. O několik let později, v roce 1988, byly další dvě techniky 3D vynalezl Carl Deckard na University of Texas a Scott Crump ve společnosti Stratasys Inc.
V roce 1992 vyvinula Stratasys své modelování depozičního depozice (FDM), což je výrobní technologie, kterou v současné době používá většina 3D. S vývojem nových technik se pomalu objevoval sektor 3D. Protože se nástroje CAD stávaly stále pokročilejšími a dostupnějšími, výroba aditiv se postupně rozšířila.
Na začátku roku 2000 vidělo světlo některé z nejúžasnějších aplikací technologie 3D, jako například první protetické nohy 3-D ed. Když v roce 2009 všechny patenty spadaly do veřejné sféry, revoluce 3-Dingu začala desítkami průkopnických společností, které začaly investovat do nových ambiciózních projektů. Novější metody zlepšily účinnost a snížily náklady, díky čemuž byla tato technologie stále běžnější. Za pouhých šest let, od roku 2010 do roku 2016, se 3-D ing úspěšně použil k výrobě plně funkčního automobilu, potravinářského podniku pro výživu astronautů ve vesmíru a pomoci chirurgům s neuvěřitelně složitými postupy.
Éra 3-D ing, jak ji známe a představujeme si ji dnes, konečně začala.
Pokles cen a svět her
Jedním z nejdůležitějších důvodů, proč se 3-Ding stal tak rozšířeným, byl pokles cen. Základní technologie zaznamenala největší pokrok, kdy se low-endy staly přesnější, efektivnější a přesto cenově dostupné. Stejně jako to, co se stalo s osobní výpočetní technikou nebo mobilními zařízeními, i 3D jsou stále dostupnější pro téměř každého. Přestože se stále ještě ani zdaleka nestávají běžnými domácími spotřebiči, jako jsou lednice nebo televize, mnoho malých a středních podniků si nyní může dovolit koupit jeden z nich.
Žádné chyby, žádný stres - Váš průvodce krok za krokem k vytváření softwaru pro změnu života, aniž by došlo ke zničení vašeho života
Nemůžete zlepšit své programovací schopnosti, když se nikdo nestará o kvalitu softwaru.
Hromadné přizpůsobení umožnilo mnoha začínajícím 3-D svým vlastním miniaturám a figurkám vyvinout nové stolní hry. Spolu s možností dosáhnout jinak nedosažitelných cílů prostřednictvím crowdfundingových platforem mnoho nezávislých společností vyvinulo a uvedlo na trh své úžasné nápady. Od tradičních válečných her k revolučním projektům přispěl 3-D ing k novému zlatému věku ve světě deskových her. Každý den se sériově vyrábějí a prodávají miliony nových krásně vyřezávaných modelů, figurek a miniatur pro radost nadšenců z celého světa.
Pokroky a nové materiály
Jedním z nejvýznamnějších vylepšení v oblasti 3-D ing bylo přidání velkého množství nových materiálů, které umožňují širokou škálu aplikací. Nyní mohou být měkké, poddajné, flexibilní nebo extrémně robustní.
Polymery s tvarovou pamětí (SMP) mají schopnost se po deformaci vrátit do původního tvaru, jsou-li vystaveny specifickým podnětům, jako je teplo nebo tlak. Výroba aditiv může být použita pro kosti, chrupavku a svalovou strukturu pro rozsáhlou lidskou implantaci. Nové pilulky mohou být upravovány po jednotlivých vrstvách, aby se manipulovalo s lékovou kompozicí a uvolnilo se do krevního řečiště s přesností, jakmile se užije. 3-D ing lze dokonce použít k plnému využití nejtenčího, nejsilnějšího a nejflexibilnějšího materiálu na světě: grafenu.
Jeden z největších kroků vpřed v této technologii však přišel s méně futuristickým kovem. Ačkoli je to stále mnohem dražší než plastikářství, jeho použití je tolik (od automobilového průmyslu po letecký a zdravotnický průmysl, abychom jmenovali alespoň některé), že se očekává, že jeho ceny ve velmi blízké budoucnosti velmi rychle poklesnou. (Pro více informací o tom, co je to 3-D ing - a co to není - podívejte se na 3-D er není replikátor, ale tito lidé ho přesto používají.)
Revoluce uvnitř revoluce
3-D ing není jen technologická revoluce kvůli výrobkům, které by s ní mohly být vyrobeny. Změnil tradiční úspory z rozsahu zpracovatelského průmyslu jako celku.
Různé položky mohou být vyráběny se stejným zařízením pouze změnou digitální modré v rozhraní relativně jednoduchého softwaru. Sklady plné náhradních dílů jsou nyní zcela zbytečné, protože nyní existují pouze v cloudu, připravené ke stažení na jakékoli místo během několika minut.
Konstrukce vyvinuté s 3-D ery mohou být mnohem sofistikovanější než ty tradiční, vyžadují méně materiálu a práce, jakož i méně úpravy a obrábění k odstranění drsných povrchů. Hotové výrobky jsou lehčí, snáze přepravitelné, a proto levnější.
3-D ing a nanotechnologie
Výroba aditiv je připravena k manželství s další ohromující technologií: nanotechnologií. Uhlíkové nanotrubice již byly implementovány několika společnostmi k posílení plastových předmětů ve 3D ve formě povlaku jejich vláken uhlíkovým nanotrubičkovým inkoustem. Výsledkem je mnohem silnější a odolnější produkt, ale to je jen špička ledovce.
Některé aplikace jsou prostě úchvatné. V roce 2013 vyvinula skupina amerických vědců extrémně účinnou baterii pomocí inkoustu obsahujícího lithium-iontové nanočástice. Celá baterie byla 3-D ed být tak malý jako zrno písku! Díky této technologii můžeme předvídat výrobu flexibilních obrazovek a baterií 3-D ed nebo povlakových vrstev, které nejsou tlusté více než jeden atom.
Budoucnost a výzvy
3-Ding je nepochybně jedním z nejvíce revolučních vynálezů minulého století. Přestože je stále ve svých raných stádiích, je předurčena změnit způsob, jakým vyrábíme a vyrábíme téměř všechno, od stavby po zdravotnictví, tak či onak. Stále však existují určité výzvy, které způsobují, že tato technologie je poměrně nevyzrálá, aby vzala svět násilím.
Používání 3-D ers v plném rozsahu jejich schopností, nebo dokonce jen jejich kalibrace, je stále docela složitý úkol, který vyžaduje náležité školení a specializovaný personál. Ne každá společnost má zdroje, aby mohla své zaměstnance vzdělávat v práci na modelování rozhraní.
Ačkoli již je možná hromadná výroba, průmysl ještě není připraven zvládnout objemy, které vyžaduje většina současných trhů, jako je automobilový průmysl. 3-D ing techniky stále musí škálovat s objemy, než mohou překonat tradiční výrobu. Rozsáhlá přeměna naší ekonomiky bude také nutně čelit určité formě odporu.
Když se náklady sníží a její použitelnost vzroste, všechny věci říkají, že používání 3-D bude nadále pronikat hlouběji. Ve chvíli, kdy se výroba aditiv stane všudypřítomnou, se každý den přibližuje jeden den.