Proč pro většinu lidí nebylo vytvoření 3D tiskárny velkým problémem?

To je jedna z největších lží v oboru. Je tak všudypřítomná, že mnoho dalších odpovědí na tuto otázku to implicitně předpokládá.

3D tisk je vždy, všeobecně přeprodávaný, jako zajímavější a užitečnější, než ve skutečnosti je. Jedná se například o největší „3D tištěný raketový motor“, o kterém vím, že je připraven k letu, a pokud tomu rozumím, množství vytištěných dílů se postupem času snížilo, protože odlévání je levnější a přináší lepší výsledky:

To je silné téma pro 3D tisk. Dokonce ani u kovů to obecně není vhodné pro výrobní série, jen pro malosériovou výrobu malých dílů. Relativity Space to může změnit, ale jejich časová osa vývoje neustále klesá, protože - pokud mohu říci - zpočátku neměli ponětí, co dělají. Když se Relativity poprvé rozběhla, pracoval jsem se skupinou, která se otevřeně zabývala obrovskými problémy se spolehlivostí spojenými s tiskem kovů, a zdálo se, že v tomto odvětví bylo všeobecně známo, že přímý tisk hotových kovových dílů byl špatný nápad. Dokonce i raketový motor, který jsem právě ukázal, má stopy po obrábění a svařování.

Můj nejlepší odhad je, že chtěli mít výhodu prvního tahu a dělali tvrzení, která je postavila pod absurdně velkou inovační zátěž.

O tomto trendu jsem však mluvil v minulosti – nový detail, který k této odpovědi přidávám, je, že toto odvětví je také mnohem starší, než si lidé přejí, abyste si mysleli, že je. Vynález 3D tisku byl překvapivě méně zajímavý, než si pravděpodobně myslíte, a méně revoluční, než naznačují mnohé další odpovědi, protože nebyl vynalezen nedávno a není to nová technologie. Existuje od 80. let:

Důvodem, proč se v posledním desetiletí rozrostla, je kombinace docházejících patentů a lepší technologie, díky níž je přístupnější, než tomu bylo původně. Většinou však docházejí patenty, a to je opravdu to špinavé tajemství. I dnes existují některé klíčové patenty, které toto odvětví brzdí.

Jakmile došly ty původní a průmysl začal růst, převládla nadsázka a chamtivost a lidé o tom začali vyprávět a prohlašovat, že se budou dít věci, které prostě nebyly možné, aby se získalo nadšení a investiční financování. Obecně se naznačovalo, že tato technologie byla nová a vzrušující, když nebyla nová a existovaly desítky let vývoje, který pomohl zjistit, jaké aplikace dávají smysl.

V konečném důsledku má 3D tisk omezené použití mimo vytváření vysoce přizpůsobených nebo jednorázových dílů. Dříve se tomu říkalo „rychlé prototypování“ a dokonce i s příchodem lepších tištěných materiálů, jako jsou kovy, to stále obecně platí. Dokonce i pro high-tech aplikace existují velká varování – jak mi bylo řečeno, FAA rozhodně odmítá certifikovat 3D tištěné díly pro dopravní letadla, protože nikdo nemůže skutečně prokázat, že jsou bezpečné, a lidé rádi zmiňují motory SpaceX Superdraco. jsou ve skutečnosti nadbytečné nouzové vybavení určené k jednorázovému použití:

Důvodem, proč jsou aplikace tak omezené a technologie se nejlépe hodí pro jednorázové použití, je to, že spolehlivost tištěných součástí je z hlediska konstrukce absurdně nízká. Znovu opakuji, že to není chyba, je to záměrný rys fungování technologie!

Už jsem se toho dotkl v minulosti, ale abychom měli tak flexibilní výrobní proces, je rozdělen do mnoha malých sekvenčních výrobních operací. Obvykle v rozsahu od 10,{1}} do 1 milionu z nich. Řekněme, že máme střední tisk se 100000 operacemi a každá z nich má úspěšnost 99,99 procent. Jaká je šance na úspěšný tisk součásti?

(.999)(100000)=0.000045(.999)(100000)=0.000045

Nějaký defekt máme v podstatě zaručeně. S úspěšností operace 99,99 procent. Za předpokladu, že chcete 95procentní šanci na úspěch, každá jednotlivá operace musí být 99,99995 procent spolehlivá, což je prostě absurdní. Na rozdíl od subtraktivních procesů mají vady obrábění při umisťování materiálu vysoké riziko, že přímo ovlivní mechanický výkon, a tak když se pokusíte upravit tato čísla spolehlivosti tak, aby zvažovaly pouze „důležité“ operace, stále vypadají extrémně nelichotivě.

Moje analýza je zde příliš zjednodušená a trochu konzervativní, ale základní chování, které komentuje, je základní součástí 3D tisku. Vzhledem k volbám designu, díky nimž je flexibilní a vhodný pro výrobu věcí, je až k smíchu nespolehlivý.

Nejjistější způsob, jak používat 3D tiskárnu, je být schopen identifikovat díly, které nejsou citlivé na vady, nebo přepracovat součást tak, aby se snížila pravděpodobnost vzniku defektu. Ale… to je vysoce kvalifikovaný projektový a inženýrský úkol, o který většina koncových uživatelů 3D tiskárny zrovna nemá zájem. Celá myšlenka je taková, že 3D tiskárna má být jednodušší.

Nemluvě o tom, že většina tiskáren poměrně silně těží z neustálé údržby a ladění, a to i na nejvyšší úrovni. Opravil jsem dost Ultimakerů ($3000-$10000 tiskáren), abych věděl, že to není jen funkce levných spotřebitelských tiskáren. Požadavky kladené na tyto stroje jen komplikují spolehlivost

Když vidíte seznam funkcí nejvyšší úrovně, je to všechno velmi vzrušující, ale je tu spousta záludných komplikací, které většinu tohoto vzrušení zabíjejí. Takže nakonec jsou 3D tiskárny tak trochu řešením, které hledá problém.

A jsou o desítky let déle, než si většina lidí uvědomuje.