3D打印原理摘录

摘自“捏造:3D打印的新世界”

不久之前,我收到一封电子邮件,询问我是否愿意回顾Cornell研究员Hod Lipson和技术分析师Melba Kurman编写的“ 捏造:3D打印的新世界” 。 Wiley Publishing最近的标题涵盖了增材制造的历史和未来,或3D打印,因为该技术通俗易懂。

随着这本书的电子版本,他们给了我一个摘录,这完美地总结了整个3D打印革命,我放弃了我正在做的开始阅读制作的权利。

Fabricated的作者从一开始就一直围绕3D打印:


他们在增材制造领域的经验和知识立刻就显现出来了,这本书以一个投机性的章节开篇,描述了3D打印深深扎根于我们生活中的美好未来。 这既有趣又令人振奋,并且看起来像是一部好的科幻小说。 但作者轻易断言,3D打印不是小说的东西。 它已经成为小批量生产过程的重要组成部分,其作用仅在增长。

你有一个真正的感觉,即未来的Lipson&Kurman所描述的完全在可能范围之内。 他们谈论的一些更有魅力的东西,比如生物印刷的器官或食品复制品还有数十年的历史,只存在于遥远的可能性范围内。 但是其他的事情,例如灵活的制造业和快速成型的兴起正在我们眼前发生。

我被允许发布Fabricated早期页面的摘录。

由于3D打印对于世界最终意味着什么,所以我觉得任何对这项技术感兴趣的人都会觉得它非常迷人。 我现在暂时不会对这本书提出任何进一步的评论 - 本月晚些时候我们会有一个完整的评论。

以下是摘录:

3D打印的十大原则

摘自Hed Lipson和Melba Kurman编写的“3D打印新世界”

预测未来是一种混乱。 当我们写这本书并采访人们关于3D打印的时候,我们发现一些潜在的“规则”不断出现。 来自广泛多样的行业和背景以及专业水平的人士描述了类似的方式,即3D打印帮助他们克服成本,时间和复杂性的关键障碍。

我们总结了我们学到的东西。 以下是我们希望能够帮助人们和企业充分利用3D打印技术的十大3D打印原理:

  • 原则一:制造复杂性是免费的。 在传统制造业中,物体形状越复杂,制造成本就越高。 在3D打印机上,复杂性与简单性相同。 制作华丽而复杂的形状不需要比打印简单的块更多的时间,技能或成本。 自由复杂性将打乱传统的定价模式,并改变我们如何计算制造成本的东西。
  • 原则二:品种是免费的。 一台3D打印机可以制作多种形状。 像人类工匠一样,3D打印机每次都可以制作不同的形状。 传统的制造机器通用性差得多,只能制造有限的几何形状。 3D打印消除了重新培训人力机械师或重新加工工厂机器的开销。 一台3D打印机只需要一个不同的数字蓝图和一批新的原材料。
  • 原则三:不需要组装。 3D打印形成互锁部件。 批量生产建立在装配线的骨干上。 在现代工厂中,机器制造相同的物体,之后由机器人或人类工人组装,有时甚至是大陆。 产品所含的部件越多,组装所花费的时间越长,制造成本也越高。 通过分层制作物体,3D打印机可以同时打印门和连接互锁铰链,无需组装。 减少装配将缩短供应链,节省劳动力和运输费用; 较短的供应链会污染较少。
  • 原则四:零交付时间。 当需要物体时,3D打印机可以按需打印 。 现场制造能力降低了公司存储实物库存的需求。 由于3D打印机使企业能够根据客户订单按需制作特殊或定制对象,新型业务服务成为可能。 如果印刷产品是在需要和需要的地方制造的话,那么零时间制造可以将长途运输的成本降到最低。
  • 原则五:无限的设计空间。 传统制造技术和人类工匠只能制作有限形状的曲目。 我们形成形状的能力受到我们可用的工具的限制。 例如,传统的木材车床只能制造圆形物体。 磨机只能制作可用铣刀访问的零件。 成型机只能制作可倒入模具然后从模具中取出的形状。 3D打印机消除了这些障碍,打开了广阔的新设计空间。 打印机可以制造出迄今为止只能在大自然中使用的形状。
  • 原则六:零技能制造。 传统工匠多年来一直以学徒的身份进行培训,以获得他们所需的技能。 大规模生产和计算机制造的机器减少了对熟练生产的需求。 然而传统的制造机器仍然需要有经验的专家来调整和校准它们。 3D打印机从设计文件中获得大部分指导。 为了制造一个相同复杂性的目标,3D打印机比注塑机需要更少的操作员技能。 非技术制造业开辟了新的商业模式,并可为偏远环境或极端情况下的人们提供新的生产模式。
  • 原则七:紧凑,便携式制造。 在每个生产空间中,3D打印机的制造能力比传统的制造机器要多。 例如,注塑机只能制造比自己小得多的物体。 相比之下,3D打印机可以制作与其印花床一样大的物体。 如果安排3D打印机使其打印设备可以自由移动,3D打印机可以制作比自己大的物体。 每平方英尺的高生产能力使得3D打印机成为家庭使用或办公室使用的理想选择,因为它们提供的物理足迹很小。
  • 原则八:减少废物副产品。 与传统金属制造技术相比,使用金属制造的3D打印机可以产生更少的废弃副产品。 加工金属是非常浪费的,因为估计原金属的90%会被磨掉并最终在工厂车间。 3D打印对于金属制造来说更为浪费。 随着印刷材料的改进,“网状”制造可能是一种更绿色的生产方式。
  • 原则九:无限的材料色调。 使用今天的制造机器将不同的原材料组合成单一产品是困难的。 由于传统的制造机器雕刻,切割或模塑成形,这些工艺不能轻易地将不同的原材料混合在一起。 随着多种材料3D打印的发展,我们将获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为我们提供了一个更大,大多数未开发的材料调色板,具有新颖的属性或有用的行为类型。
  • 原则十:精确的物理复制。 数字音乐文件可以无限复制而不会损失音频质量。 未来,3D打印将把这种数字精度扩展到物理世界。 扫描技术和3D打印将共同在物理世界和数字世界之间引入高分辨率形变。 我们将扫描,编辑和复制物理对象以创建精确的副本或改进原始副本。

其中一些原则今天已经成立。 其他人将在未来一到两年(或三年)实现。 通过消除熟悉的,历史悠久的制造限制,3D打印为下游创新提供了一个舞台。 在接下来的章节中,我们将探讨3D打印技术将如何改变我们工作,吃饭,治疗,学习,创造和玩耍的方式。 我们首先来看看制造和设计世界,3D打印技术可以缓解规模经济的暴政。

作者简介:


共同作者Hod Lipson和Melba Kurman是3D打印领域的顶尖专家,经常向这个行业,学术界和政府提出这个技术的建议。 康乃尔大学的利普森实验室开创了3D打印,产品设计,人工智能和智能材料的跨学科研究。 Kurman是一位技术分析师和商业战略顾问,他以清晰,引人入胜的语言撰写了有关改变游戏规则的技术。

欲了解更多信息,请访问威利出版社。

摘自出版商Wiley的许可,来自Fabricated:Hod Lipson和Melba Kurman的3D打印新世界。 版权所有©2013。