3D打印原理摘錄

摘自“捏造:3D打印的新世界”

不久之前,我收到一封電子郵件,詢問我是否願意回顧Cornell研究員Hod Lipson和技術分析師Melba Kurman編寫的“ 捏造:3D打印的新世界” 。 Wiley Publishing最近的標題涵蓋了增材製造的歷史和未來,或3D打印,因為該技術通俗易懂。

隨著這本書的電子版本,他們給了我一個摘錄,這完美地總結了整個3D打印革命,我放棄了我正在做的開始閱讀製作的權利。

Fabricated的作者從一開始就一直圍繞3D打印:


他們在增材製造領域的經驗和知識立刻就顯現出來了,這本書以一個投機性的章節開篇,描述了3D打印深深紮根於我們生活中的美好未來。 這既有趣又令人振奮,並且看起來像是一部好的科幻小說。 但作者輕易斷言,3D打印不是小說的東西。 它已經成為小批量生產過程的重要組成部分,其作用僅在增長。

你有一個真正的感覺,即未來的Lipson&Kurman所描述的完全在可能範圍之內。 他們談論的一些更有魅力的東西,比如生物印刷的器官或食品複製品還有數十年的歷史,只存在於遙遠的可能性範圍內。 但是其他的事情,例如靈活的製造業和快速成型的興起正在我們眼前發生。

我被允許發布Fabricated早期頁面的摘錄。

由於3D打印對於世界最終意味著什麼,所以我覺得任何對這項技術感興趣的人都會覺得它非常迷人。 我現在暫時不會對這本書提出任何進一步的評論 - 本月晚些時候我們會有一個完整的評論。

以下是摘錄:

3D打印的十大原則

摘自Hed Lipson和Melba Kurman編寫的“3D打印新世界”

預測未來是一種混亂。 當我們寫這本書並採訪人們關於3D打印的時候,我們發現一些潛在的“規則”不斷出現。 來自廣泛多樣的行業和背景以及專業水平的人士描述了類似的方式,即3D打印幫助他們克服成本,時間和復雜性的關鍵障礙。

我們總結了我們學到的東西。 以下是我們希望能夠幫助人們和企業充分利用3D打印技術的十大3D打印原理:

  • 原則一:製造複雜性是免費的。 在傳統製造業中,物體形狀越複雜,製造成本就越高。 在3D打印機上,複雜性與簡單性相同。 製作華麗而復雜的形狀不需要比打印簡單的塊更多的時間,技能或成本。 自由複雜性將打亂傳統的定價模式,並改變我們如何計算製造成本的東西。
  • 原則二:品種是免費的。 一台3D打印機可以製作多種形狀。 像人類工匠一樣,3D打印機每次都可以製作不同的形狀。 傳統的製造機器通用性差得多,只能製造有限的幾何形狀。 3D打印消除了重新培訓人力機械師或重新加工工廠機器的開銷。 一台3D打印機只需要一個不同的數字藍圖和一批新的原材料。
  • 原則三:不需要組裝。 3D打印形成互鎖部件。 批量生產建立在裝配線的骨幹上。 在現代工廠中,機器製造相同的物體,之後由機器人或人類工人組裝,有時甚至是大陸。 產品所含的部件越多,組裝所花費的時間越長,製造成本也越高。 通過分層製作物體,3D打印機可以同時打印門和連接互鎖鉸鏈,無需組裝。 減少裝配將縮短供應鏈,節省勞動力和運輸費用; 較短的供應鏈會污染較少。
  • 原則四:零交付時間。 當需要物體時,3D打印機可以按需打印 。 現場製造能力降低了公司存儲實物庫存的需求。 由於3D打印機使企業能夠根據客戶訂單按需製作特殊或定制對象,新型業務服務成為可能。 如果印刷產品是在需要和需要的地方製造的話,那麼零時間製造可以將長途運輸的成本降到最低。
  • 原則五:無限的設計空間。 傳統製造技術和人類工匠只能製作有限形狀的曲目。 我們形成形狀的能力受到我們可用的工具的限制。 例如,傳統的木材車床只能製造圓形物體。 磨機只能製作可用銑刀訪問的零件。 成型機只能製作可倒入模具然後從模具中取出的形狀。 3D打印機消除了這些障礙,打開了廣闊的新設計空間。 打印機可以製造出迄今為止只能在大自然中使用的形狀。
  • 原則六:零技能製造。 傳統工匠多年來一直以學徒的身份進行培訓,以獲得他們所需的技能。 大規模生產和計算機製造的機器減少了對熟練生產的需求。 然而傳統的製造機器仍然需要有經驗的專家來調整和校準它們。 3D打印機從設計文件中獲得大部分指導。 為了製造一個相同複雜性的目標,3D打印機比注塑機需要更少的操作員技能。 非技術製造業開闢了新的商業模式,並可為偏遠環境或極端情況下的人們提供新的生產模式。
  • 原則七:緊湊,便攜式製造。 在每個生產空間中,3D打印機的製造能力比傳統的製造機器要多。 例如,注塑機只能製造比自己小得多的物體。 相比之下,3D打印機可以製作與其印花床一樣大的物體。 如果安排3D打印機使其打印設備可以自由移動,3D打印機可以製作比自己大的物體。 每平方英尺的高生產能力使得3D打印機成為家庭使用或辦公室使用的理想選擇,因為它們提供的物理足跡很小。
  • 原則八:減少廢物副產品。 與傳統金屬製造技術相比,使用金屬製造的3D打印機可以產生更少的廢棄副產品。 加工金屬是非常浪費的,因為估計原金屬的90%會被磨掉並最終在工廠車間。 3D打印對於金屬製造來說更為浪費。 隨著印刷材料的改進,“網狀”製造可能是一種更綠色的生產方式。
  • 原則九:無限的材料色調。 使用今天的製造機器將不同的原材料組合成單一產品是困難的。 由於傳統的製造機器雕刻,切割或模塑成形,這些工藝不能輕易地將不同的原材料混合在一起。 隨著多種材料3D打印的發展,我們將獲得混合和混合不同原材料的能力。 新的以前不可接近的原材料混合物為我們提供了一個更大,大多數未開發的材料調色板,具有新穎的屬性或有用的行為類型。
  • 原則十:精確的物理複製。 數字音樂文件可以無限複製而不會損失音頻質量。 未來,3D打印將把這種數字精度擴展到物理世界。 掃描技術和3D打印將共同在物理世界和數字世界之間引入高分辨率形變。 我們將掃描,編輯和復制物理對像以創建精確的副本或改進原始副本。

其中一些原則今天已經成立。 其他人將在未來一到兩年(或三年)實現。 通過消除熟悉的,歷史悠久的製造限制,3D打印為下游創新提供了一個舞台。 在接下來的章節中,我們將探討3D打印技術將如何改變我們工作,吃飯,治療,學習,創造和玩耍的方式。 我們首先來看看製造和設計世界,3D打印技術可以緩解規模經濟的暴政。

作者簡介:


共同作者Hod Lipson和Melba Kurman是3D打印領域的頂尖專家,經常向這個行業,學術界和政府提出這個技術的建議。 康乃爾大學的利普森實驗室開創了3D打印,產品設計,人工智能和智能材料的跨學科研究。 Kurman是一位技術分析師和商業戰略顧問,他以清晰,引人入勝的語言撰寫了有關改變遊戲規則的技術。

欲了解更多信息,請訪問威利出版社。

摘自出版商Wiley的許可,來自Fabricated:Hod Lipson和Melba Kurman的3D打印新世界。 版權所有©2013。