Χθες, ενώ ο κόσμος ήταν προσηλωμένος στην έναρξη του WWDC της Apple, η startup 3D εκτύπωσης Formlabs με έδρα τη Βοστώνη παρουσίασε αθόρυβα έναν επαναστατικό νέο εκτυπωτή πυροσυσσωμάτωσης λέιζερ που ονομάζεται Ασφάλεια 1 — και είναι κάπως μεγάλη υπόθεση.
Για να πω την αλήθεια, πιθανότατα δεν πρόκειται να το χρησιμοποιήσετε ποτέ. Είναι περίπου στο μέγεθος ενός μίνι ψυγείου, είναι σχεδιασμένο για επαγγελματίες και κοστίζει 10.000 δολάρια. Αλλά ακόμα κι αν δεν το δείτε ποτέ, το Fuse 1 έχει κάποιες τεράστιες συνέπειες για το μέλλον της τρισδιάστατης εκτύπωσης. Να γιατί πρέπει να είστε ενθουσιασμένοι με αυτό.
Η αργή πορεία της προόδου της τρισδιάστατης εκτύπωσης
Τότε που η τρισδιάστατη εκτύπωση μόλις άρχιζε να μπαίνει στο mainstream, τους μόνους διαθέσιμους εκτυπωτές Οι καταναλωτές βασίζονταν λίγο πολύ στην ίδια τεχνική για τη δημιουργία εξαρτημάτων — μια διαδικασία γνωστή ως εναπόθεση νήματος μοντελοποίηση ή FDM. Είναι ο τύπος τρισδιάστατης εκτύπωσης που πιθανότατα έχετε ξαναδεί: Ένας εκτυπωτής τροφοδοτεί ένα νήμα από πλαστικό νήμα ένα ζεστό ακροφύσιο και στη συνέχεια εναποθέτει προσεκτικά τη λιωμένη ύλη σε μια πλάκα κατασκευής, στρώμα προς στρώμα, για να δημιουργήσει ένα τρισδιάστατο αντικείμενο. Είναι αυτό που οραματίζονται οι περισσότεροι όταν ακούνε τη φράση «3D printing».
Οι περισσότεροι τρισδιάστατοι εκτυπωτές που είναι διαθέσιμοι στους καταναλωτές βασίστηκαν στην ίδια τεχνική για τη δημιουργία εξαρτημάτων - μια διαδικασία γνωστή ως μοντελοποίηση απόθεσης νήματος ή FDM.
Το θέμα είναι ότι το FDM είναι μόνο ένα μικρό κομμάτι στο ευρύτερο φάσμα των τεχνολογιών τρισδιάστατης εκτύπωσης. Υπάρχουν τόνοι άλλων τεχνικών κατασκευής πρόσθετων εκεί έξω, όπως η στερεολιθογραφία, η πολυτζετ και η πυροσυσσωμάτωση με λέιζερ - όλα αυτά είναι πολύ ανώτερα από τους εκτυπωτές FDM όσον αφορά την ποιότητα εκτύπωσης. Αλλά δυστυχώς, παρά το γεγονός ότι η τρισδιάστατη εκτύπωση έχει γίνει ολοένα και πιο mainstream τα τελευταία λίγα χρόνια, οι περισσότερες από αυτές τις εκπληκτικές τεχνικές κατασκευής προσθέτων δεν είναι ακόμα διαθέσιμες σε επίπεδο καταναλωτή. Τα μηχανήματα είναι τόσο γελοία ακριβά που θα τα βρείτε μόνο σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις παραγωγής.
Αλλά αυτό αρχίζει να αλλάζει. Καθώς η 3D εκτύπωση έχει εισέλθει στον καταναλωτικό χώρο και έχει γίνει πιο ανταγωνιστική, εταιρείες όπως η Formlabs ξεκίνησαν για να βρούμε τρόπους για να ανασχεδιάζουμε αυτές τις βιομηχανικές τεχνολογίες υψηλής τεχνολογίας και να τις κάνουμε πιο προσιτές και προσιτός.
Η επανάσταση της ρητίνης
Όλα ξεκίνησαν με τη στερεολιθογραφία (SLA). Αυτή η τεχνική — στην οποία χρησιμοποιείται λέιζερ υπεριώδους ακτινοβολίας για την «ανάπτυξη» αντικειμένων υψηλής ανάλυσης από μια λακκούβα ρητίνης που αντιδρά στο φως— υπάρχει εδώ και δεκαετίες, αλλά μέχρι πριν από λίγα χρόνια, οι μηχανές SLA ήταν πολύ ακριβές για τους μεμονωμένους καταναλωτές. χρήση. Στη συνέχεια, όμως, το 2012, η Formlabs παρουσίασε τον Form 1, τον πρώτο εκτυπωτή SLA σε επίπεδο καταναλωτή στον κόσμο, σε Καμπάνια Kickstarter.
Σχεδόν αμέσως, αυτό πυροδότησε μια επανάσταση. Λίγο αφότου η Formlabs ολοκλήρωσε την τεράστια επιτυχία της καμπάνιας crowdfunding, άλλες startup ακολούθησαν το παράδειγμά τους και άρχισαν να κυκλοφορούν δικούς τους εκτυπωτές SLA. Fast forward πέντε χρόνια, και τώρα είναι πιο συνηθισμένα και προσιτά από ποτέ. Ενώ οι μηχανές SLA κοστίζουν πάνω από 100.000 $, μπορείτε να πάρετε τα χέρια σας για μόλις $1.200 Σε σύνδεση. Φυσικά, εξακολουθούν να μην είναι τόσο φθηνοί ή πανταχού παρόντες όσο οι εκτυπωτές FDM, αλλά οι μηχανές SLA γίνονται σταθερά πιο δημοφιλείς, προσιτές και προσβάσιμες σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα. Και το μόνο που χρειάστηκε ήταν μια εταιρεία να τα καταφέρει και να αποδείξει ότι η καλύτερη τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης έχει μεγάλη απήχηση.
Τολμηρή νέα περιοχή
Τώρα, με το Fuse 1, η Formlabs μπορεί απλώς να κάνει το ίδιο πράγμα για την τεχνολογία επιλεκτικής πυροσυσσωμάτωσης λέιζερ — και αυτή είναι μια αρκετά συναρπαστική προοπτική.
Η εκτύπωση SLS λειτουργεί πολύ διαφορετικά από το FDM και το SLA. Για να δημιουργήσει ένα αντικείμενο, το μηχάνημα αναβοσβήνει ένα λέιζερ πάνω από ένα στρώμα λεπτής σκόνης, συντήκοντας τα σωματίδια μεταξύ τους για να σχηματίσουν ένα λεπτό, στερεοποιημένο στρώμα. Στη συνέχεια, το μηχάνημα σκουπίζει περισσότερη σκόνη στην κορυφή αυτού του στρώματος και επαναλαμβάνει τη διαδικασία μέχρι να ολοκληρωθεί η εκτύπωση.
Οι εκτυπωτές SLS μπορούν να κατασκευάσουν αντικείμενα που είναι σχεδόν εξίσου καλά με τα μέρη που δημιουργούνται μέσω χύτευσης με έγχυση, φρεζαρίσματος και άλλων παραδοσιακών διαδικασιών παραγωγής.
Η εκτύπωση αντικειμένων με αυτόν τον τρόπο έχει μια σειρά από ευδιάκριτα πλεονεκτήματα. Λειτουργεί με μια ευρεία γκάμα υλικών, μπορεί να εκτυπώσει μεγάλους προεξοχές και ανοίγματα χωρίς τη χρήση υλικού υποστήριξης και τα εξαρτήματα που παράγει είναι εξαιρετικά υψηλής ποιότητας. Τα νάιλον εξαρτήματα που τυπώνονται με την ασφάλεια 1 είναι στην πραγματικότητα αρκετά ανθεκτικά και αρκετά λεπτομερή ώστε να πωλούνται ως ανταλλακτικά τελικής χρήσης.
Αυτό είναι που κάνει αυτή την τεχνολογία τόσο ξεχωριστή. Ενώ οι εκτυπωτές FDM και SLA είναι καλοί για τη δημιουργία πρωτοτύπων, οι εκτυπωτές SLS μπορούν να δημιουργήσουν αντικείμενα που είναι σχεδόν όσο καλό ως εξαρτήματα που δημιουργούνται μέσω χύτευσης με έγχυση, φρεζαρίσματος και άλλων παραδοσιακών διαδικασιών παραγωγής. Με άλλα λόγια, μπορούν να φτιάξουν υλικά υψηλής ποιότητας που είναι έτοιμα για χρήση απευθείας από τον εκτυπωτή. Χρειάζεστε ένα νέο πεντάλ ποδηλάτου, στεγνωτήρα μαλλιών ή smartphone υπόθεση? Απλώς εκτυπώστε ένα και κερδίστε ένα ταξίδι στο κατάστημα.
Αυτός είναι ο δρόμος στον οποίο κατευθυνόμαστε, αλλά δεν έχουμε φτάσει ακόμα. Αυτό το είδος τεχνολογίας εκτύπωσης εξακολουθεί να μην είναι φθηνό. Ανεξάρτητα από το γεγονός ότι το Fuse 1 είναι 20 φορές φθηνότερο από τους περισσότερους βιομηχανικούς εκτυπωτές SLS, εξακολουθεί να κοστίζει 10.000 $ — κάτι που το καθιστά απρόσιτο για τους περισσότερους από εμάς. Αλλά είναι σημαντικό να θυμάστε ότι αυτό είναι μόνο η αρχή.
Παρουσιάζοντας την ασφάλεια 1
Εάν οι εκτυπωτές SLS μπορούν να μειωθούν από 200.000 $ σε μόλις $10.000, είναι λογικό ότι, σε άλλα 5 ή 10 χρόνια, η τεχνολογία μπορεί να φτάσει σε ένα εφικτό επίπεδο για μη εμπορικούς χρήστες.
Αυτό το είδος εκδημοκρατισμού είναι ακριβώς αυτό που χρειάζεται η τρισδιάστατη εκτύπωση για να γίνει πανταχού παρούσα. Αν πρόκειται ποτέ να συνειδητοποιήσουμε ένα μέλλον στο οποίο οι 3D εκτυπωτές θα είναι ένα βασικό οικιακό προϊόν παρόμοιο με τα πλυντήρια πιάτων και τους φούρνους μικροκυμάτων, όπου μπορούμε να εκτυπώσουμε προϊόντα υψηλής ποιότητας κατ' απαίτηση αντί να τα αγοράζετε από ένα κατάστημα και στη συνέχεια να μειώσετε το κόστος των νέων τεχνολογιών εκτύπωσης είναι το πρώτο βήμα.
Συστάσεις των συντακτών
- Καταπολέμηση τραυματισμών στο ποδόσφαιρο με τρισδιάστατα εκτυπωμένα, υπερπροσωποποιημένα μαξιλαράκια
- Το μέλλον της κατασκευής πραγμάτων: Μέσα στην εξέλιξη της τρισδιάστατης εκτύπωσης με τα Formlabs
- Η Czinger με έδρα το Λος Άντζελες εκτυπώνει 3D ένα υβριδικό υπεραυτοκίνητο 1.232 ίππων
- Η τρισδιάστατη εκτύπωση επιτρέπει στα νοσοκομεία να κατασκευάζουν υποκατάστατα αναπνευστήρα με κοινό εξοπλισμό
- Οι τρισδιάστατες βαλβίδες αναπνευστήρα βοηθούν το ιταλικό νοσοκομείο που συγκλονίστηκε από τον κορονοϊό
