useita vuosia sitten hype 3D-tulostusteollisuuden ympärillä tuntui korviahuumaavalta. Kommentaattorit julistivat uuden teknologian tuloa, joka kykenee mullistamaan teollisuudenalat kautta linjan, lääketieteestä tuotekehitykseen ja valmistukseen. Mahdollisuudet olivat kiistattomat, vaikka teknologia oli nuorta ja siinä vaiheessa toteuttamiskelpoisia käyttötapauksia oli suhteellisen vähän.
tuon varhaisen hype-syklin jälkeen 3D-tulostusprosessit ovat kypsyneet tasaisesti, ja olemme nyt alkaneet nähdä 3D-tulostustyökaluja, jotka olivat aiemmin vain muutaman korkean teknologian teollisuuden saatavilla, ja jotka on saatettu laajemman valikoiman yritysten saataville.
Lataa full-size infographic nähdäksesi, miten lisäaineiden valmistusteollisuus on muuttunut viime vuosikymmenen aikana.
3D-tulostus, joka tunnetaan myös lisäaineiden valmistuksena, luo kolmiulotteisia komponentteja CAD-malleista. Se jäljittelee biologista prosessia ja lisää materiaalia kerros kerrokselta luodakseen fyysisen osan. 3D-tulostuksella voidaan tuottaa toiminnallisia muotoja, joissa käytetään vähemmän materiaalia kuin perinteisissä valmistusmenetelmissä.
3D-tulostuksen laajemman saatavuuden seurauksena valtava määrä toimialoja alkaa tuntea häiriötä. Koska 3D-tulostuksen työnkulku antaa sekä yksilöille että organisaatioille mahdollisuuden hallita omia suunnittelu-ja valmistusprosessejaan, yhä useammat käyttötapaukset syntyvät.
Lue lisää ja löydä 25 (usein odottamatonta) käyttötapausta 3D-tulostukselle, jotka osoittavat, kuinka laajalti käyttökelpoinen tekniikka on tulossa.
valmistus & tekniikka
autot
autoteollisuus on hyödyntänyt 3D-tulostuksen mahdollisuuksia jo vuosikymmeniä. 3D-tulostus on erittäin hyödyllinen nopeassa prototyyppien valmistuksessa, ja se on osoittautunut kykeneväksi lyhentämään merkittävästi uusien automallien suunnitteluaikoja ja läpimenoaikoja.
3D-tulostus on myös lisännyt tuotannon työnkulkua alan sisällä. Custom jigit, kalusteet, ja muut työkalut, joita voidaan tarvita yhden auton osa, varsinkin kun korkean suorituskyvyn koneet ovat huolissaan, kun tarvitaan joukko mukautettuja työkaluja, lisäämällä kustannuksia ja tehdä prosessin kokonaisuutena yhä monimutkaisempi.
3D-tulostuksella voidaan luoda omia jigejä ja muita pienitehoisia osia suoraan tuotantolinjaa varten. Valmistajat voivat lyhentää läpimenoaikoja jopa 90% ja pienentää riskiä integroimalla 3D-tulostusprosesseja. Virtaviivaistamalla omaa tuotantoa valmistusprosessi kokonaisuutena kasvaa tehokkaammaksi ja kannattavammaksi.
Pankl Racing Systemsin tuotantolaitoksessa insinöörit käyttävät 3D-tulostettuja mukautettuja jigejä moottoripyörien varusteiden valmistuksessa.
kun digitaalisen työnkulun laatu kasvaa jatkuvasti, kun Materiaalit paranevat ja prosessit ovat edullisempia, näemme autoissa yhä enemmän 3D-tulostettuja osia, mikä lisää mahdollisuuksia suunnittelun räätälöintiin ja parantaa suorituskykyä. Vähän kauempana ollaan vielä, mutta jotkut yritykset työstävät jo täysin 3D-tulostettuja autoja.
korut
3D-tulostus on käynnistämässä korujen suunnitteluvallankumousta. 3D-tulostettujen, perinteisesti käsityönä ja valettujen korujen kanssa vertailukelpoisen ulkoasun luominen oli ennen haastavaa. Kuitenkin sen jälkeen, kun uusin kierros edistysaskeleet asiantuntija high-end 3D-mallinnus ohjelmia, ja enemmän tulostettavia materiaaleja tarjolla, yhä useammat korut suunnittelijat nyt mieluummin 3D-malli ja tulostaa niiden malleja perinteisten käsityönä menetelmiä.
korut 3D-tulostimet luovat hartsista tai vahasta kappaleita, jotka perustuvat kultasepän suunnittelemaan 3D-malliin. Digitaalisia malleja voidaan helposti muokata, mikä tekee prototyyppien koruista 3D-tulostuksella uskomattoman halpoja ja käteviä.
ostokokemus muuttuu Tämän seurauksena tuntuvammaksi-asiakkaat voivat nyt kokeilla prototyyppejä kappaleista, joita he ovat auttaneet suunnittelussa varmistaakseen, että se näyttää ja tuntuu juuri oikealta ennen ostoa.
lopulliset mallit voidaan sitten 3D-tulostaa ja valaa muottiin käyttäen samaa työnkulkua kuin perinteisissä koruissa. Tulokset voivat olla tyrmääviä:
korut kappaletta valettu käyttäen 3D painettu kuvio tuotettu stereolitografia (SLA) 3D-tulostustekniikka.
perinteisiä tuotantomenetelmiä täydentävän digitaalisen työnkulun ja CAD/CAM-taidoilla varustettujen uusien suunnittelijoiden saapuessa työpajaan custom jewelry on nopeasti entistä helpommin saavutettavissa, minkä ansiosta korunvalmistajat ja vähittäiskauppiaat voivat luoda läheisempiä suhteita asiakkaisiinsa.
Onshoring
mikä tahansa, jolla on niin paljon voimaa muuttaa suunnittelu-ja tuotantomenetelmiä kuin 3D-tulostus, aiheuttaa väistämättä aaltoja valmistuksessa. Mutta on olemassa mahdollisia etuja omaksua 3D-tulostus tällä alalla, jotka ovat vaikeampia visualisoida.
yksi näistä on valmistuksen jatkaminen. Viime vuosikymmeninä, on ollut selvä lasku Yhdysvaltain valmistus, kun yritykset siirsivät toimintoja ulkomaille hyödyntää alhaisemmat työvoimakustannukset. Kaupallinen merkitys tässä muutossa on kiistaton, sillä ” Kiinassa tai Vietnamissa valmistettu työkalu voi maksaa missä tahansa $10,000 – $50,000 vähemmän kuin Yhdysvalloissa valmistettu työkalu.”
Offshoringilla on kuitenkin huonot puolensa suunnittelu-ja tuotantoprosessissa. Toimitusajat ovat usein pitkiä, tuotteiden tuonti ulkomailta on kallista ja ympäristön kannalta epäystävällistä.
3D-tulostus, joka kykenee tuottamaan monimutkaisempia malleja, voi kääntää onshoringin takaisin houkuttelevaksi tulevaisuudennäkymäksi. Sen hyödyllisyys suunnitteluprosessille, kyky parantaa läpimenoaikoja dramaattisesti ja lisätä tehokkuutta, kaikki tekevät talon tuotannosta elinkelpoisen jälleen.
varaosat & amp; varaosat
tuotteiden tai laitteiden osien häviämisen tai rikkoutumisen vaikutukset voivat vaihdella epämukavasta tuhoisaan.
3D-tulostus siirtää ne päivät, jolloin on maksettava kohtuuttomia korjauskustannuksia, tai muuten heittää pois enimmäkseen toimivan laitteen, menneisyyteen, koska kuluttajat voivat valmistaa varaosia ja varaosia.
Ashley Furniture-yhtiön insinöörit käyttivät 3D-tulostusta tyhjiöpidikkeen renkaan korvaamiseen pisteestä pisteeseen porauskoneelle. Sen sijaan, että he olisivat ostaneet koko kapselin 700 dollarilla, he pystyivät 3D-skannaamaan osan napatakseen geometrian ja tulostamaan korvaavan osan 1 dollarilla.
digitaalinen työnkulku tarkoittaa, että harvoin tilattujen varaosien kallis varastointi ei ole enää ongelma valmistajille, ja kuluttajilla on mahdollisuus saada jopa tuotannon ulkopuoliset osat vaihdettua.
Ilmailu
painon minimointi on ensisijainen tapa, jolla 3D-tulostus on mahdollistanut ilmailuteollisuuden huomattavan säästön. 3D-tulostetussa osassa tarvittavien komponenttien pienempi määrä johtaa yleisesti kevyempiin osiin – tämä näennäisen pieni muutos tuotantoon vaikuttaa myönteisesti lentokoneen hyötykuormaan, päästöihin ja polttoaineen kulutukseen sekä nopeuteen ja turvallisuuteen vähentäen samalla merkittävästi tuotantojätettä. Kuten monilla muillakin aloilla, työnkulku mahdollistaa myös sellaisten komponenttien valmistamisen, jotka ovat yksinkertaisesti liian monimutkaisia perinteisille menetelmille.
GE engineers 3D tulosti polttoainesuuttimen ja onnistui yhdistämään 20 osaa yhdeksi yksiköksi, joka painoi 25% vähemmän kuin edeltäjänsä ja oli yli viisi kertaa kestävämpi. (lähde: ge)
GE, Boeing ja Airbus ovat hyväksyneet 3D-tulostuksen arvon ja sisällyttävät jo tuhansia 3D-tulostettuja osia aluksiinsa.
silmälasit ja silmälasit
kaikenlaisten kasvojen muotojen huomioon ottaminen on myös ala, joka hyötyy selvästi 3D-tulostuksen rajattomasta räätälöintikyvystä. Uudet mallit, joiden tarkoituksena on optimoida sekä mukavuus että suunnittelun laatu, voidaan, kuten muuallakin, prototyyppiä nopeasti käyttäen 3D: tä ja tuottaa halvemmalla ja asiakkaan kannalta miellyttävämmin.
tuloksena on kevyempi, mukavampi silmälasipuku, joka on valmistettu mahdollisimman vähäisellä jätteellä. Jotkut alan yritykset käyttävät jopa 3D-tulostustuotannon ominaisuuksia kannustaakseen asiakkaita suunnittelemaan omia lasejaan, jotka ovat erinomaisia brändiuskollisuuden tuottamiseen ja kuluttajien valtuuttamiseen.
kengät
urheilujalkineteollisuus on jo pitkään luottanut teknologiaan optimoidakseen tuotteidensa suorituskyvyn, ja digitaalisen työnkulun myötä heillä on enemmän vaihtoehtoja kuin koskaan räätälöinnissä.
kaksi limited edition kenkä malleja 3D painettu välipohjat suunnitellut New Balance ja 3D painettu Formlabs SLA 3D tulostustekniikka.
suuret tuotemerkit kuten New Balance, Adidas ja Nike, jotka ovat tunnustaneet lisäaineiden valmistuksen voiman, aikovat massatuotantoon mukautettuja 3D-tulostetuista materiaaleista valmistettuja välipohjia. Kuten muillakin teollisuudenaloilla, digitaalinen työnkulku lisää perinteisiä valmistusmenetelmiä-kunkin tuotteen kriittiset, pitkälle räätälöidyt komponentit uskotaan 3D-tulostukseen ja loput jätetään perinteisille keinoille.
alalla, jolla on niin intohimoinen kuluttajapohja, 3D-tulostus on myös omiaan voimaannuttamaan asiakkaita suoraan. Se antaa kuluttajille mahdollisuuden suunnitella omat kenkänsä sekä henkilökohtaiseen että laajaan kulutukseen. 3D-tulostuksen tämän puolen viraalipotentiaali on jo tarttunut brändeihin.
Muoti ja älyvaatteet (horisontissa)
yksi alue, jolla 3D-tulostuksen kaupallinen ja taiteellinen potentiaali todennäköisesti törmää, on Muodin ja älyvaatteiden alalla. Kun 3d-työnkulussa hyödynnettävien materiaalien ja Tekstiilien kuormalava kasvaa, suunnittelijoille tarjotaan valtava valikoima uusia mahdollisuuksia.
3D-tulostustekniikka ei ainoastaan voi muuttaa Tekstiilien tuotantoa, vaan se tarjoaa myös mahdollisuuden luoda uusia tekstiilejä, jotka ovat esimerkiksi luodinkestäviä, tulenkestäviä ja kestävät lämpöä. Tätä 3D-työnkulun haaraa ei ole vielä hiottu, mutta lähitulevaisuudessa näemme 3D-tulostettujen vaatteiden valmistuvan museoista ja haute couturesta putiikkiin.
työnkulun valtuuttamat taiteilijat ovat käyttäneet 3D-älyvaatteita myös ”henkilökohtaisena, puettavana, datavetoisena veistoksena”, jolla on taiteellinen tarkoitus.
Mallinteko
Mallinteko on toinen niche-käytäntö, johon 3D-työnkulku sopii erinomaisesti. Kun realistiset jäljennökset olivat aikoinaan kohtuuttoman kalliita tai niitä oli mahdotonta mallintaa, 3D-tulostusmenetelmien avulla toteutettujen yksityiskohtien ja viimeistelyjen laatu on tehnyt realististen, yksityiskohtaisten miniatyyrien ja pienoismallien valmistamisesta edullisempaa ja helpompaa.
CAD voi tehdä kevyttä työtä aiemmin monimutkaisista mallinnushaasteista, mikä antaa suunnittelijoille mahdollisuuden perinpohjaisesti suunnitella niinkin monimutkainen rakenne kuin moottori 3D-skannauksista tai SpaceX: n raketeista.
digitaalisen työnkulun sisäinen tuotanto mahdollistaa mukautetun mallinnuksen ympärille keskittyvän liiketoiminnan skaalautumisen perinteisillä markkinarakoilla. Esimerkiksi DM-Toysin laaja pöytäkoneiden 3D-tulostimien integrointi on mahdollistanut sen, että ne voivat sekä häiritä Euroopan pitkäaikaisia rautatiemarkkinoita että toimittaa asiakkaille nopeammin ja edullisemmin.
3D-tulostus on ihanteellinen luoda realistisia, yksityiskohtaisia miniatyyrejä ja pienoismalleja.
Terveydenhuolto
Audiologia
3D-tulostuksen mahdollistama monipuolisuus ja laaja räätälöinti tarkoittaa, että siitä on paljon hyötyä lääketieteen aloilla. Olemme nähneet, että se alkaa muuttaa audiologista tilaa jo, kuuloasiantuntijat ja korvamuottilaboratoriot ovat käyttäneet tekniikkaa valmistaakseen suuria määriä mukautettuja korvatuotteita, kuten kuulolaitteita, suojatulppia ja kuuloketta vuosien ajan.
3D-tulostus sopii erinomaisesti audiologiaan, sillä se tarjoaa räätälöintimahdollisuuksia ilman lisäkustannuksia, mikä ennen oli monimutkaista ja kallista perinteisin menetelmin.
kun tekniikka tulee edullisemmaksi, näemme yhä enemmän kuluttajasovelluksia, kuten mukautettuja nappikuulokkeita, ilmaantuvan: prosessi on niinkin yksinkertainen kuin kauppaan Käveleminen, korvien Skannaaminen ja 3D-tulostaminen.
kuten koruissa, 3D-tulostuksella voidaan tuottaa suuria määriä monimutkaisia malleja edullisesti ja samalla lyhentää läpimenoaikoja. Kaikki on hallittavissa tulostimesta, joka on niin pieni, että se mahtuu työpöydälle. Audiologists näkevät valmistuskustannukset menevät alas, niiden tarve ulkoistaminen vähentynyt (avain pienemmille yrityksille).
pari mukautetun valettu nappikuulokkeet tuotettu Formlabs 3D-tulostustekniikka.
asiakkaat tuntevat hyödyt suoraan, sillä 3D-tulostettujen äänilaitteidensa erittäin tarkan räätälöinnin avulla he voivat odottaa uusia erikoistumisasteita ja mukavuutta korvassa käytettävässä tekniikassaan.
Hammaslääketiede
hammaslääketiede on ollut myös yksi 3D-tulostuksen merkittävimmistä käyttäjistä, pöytäkoneiden 3D-tulostimet ovat yhä yleisempi näky hammaslaboratorioissa ja-käytännöissä. Itse asiassa Suositut selkeät Suuntaajat, lämpömuovattu 3D – painetuilla muoteilla, ovat mahdollisesti menestyksekkäin yksittäinen 3D-tulostuksen käyttö, jonka olemme nähneet tähän mennessä.
korkealaatuisten ja kohtuuhintaisten hammashoitotuotteiden jatkuva luominen on osoittautunut vaikeaksi jokaisen hammaskotelon ainutlaatuisuuden ja inhimillisten erehdysten mahdollisuuksien vuoksi. Digitaaliset työnkulut hammaslääketieteessä tuovat mahdollisuuksia entistä suurempaan johdonmukaisuuteen, tarkkuuteen ja tarkkuuteen. Intraoral digital impression scanning voi tarjota paljon parempaa tietoa teknikoille, mahdollistaen toistettavien mallien helpon luomisen 3D-tulostuksen avulla ja tehokkuuden parantamisen sekä hammashoidossa että laboratoriossa.
hampaiden 3D-tulostimet käyttävät enimmäkseen hartsipohjaisia 3D-tulostusprosesseja, kuten SLA-tai digital light processing (DLP), luodakseen erilaisia merkintöjä, kuten kirurgisia oppaita, hammaslääkärin malleja, muotit kirkkaille suuntaajille, hammasproteesit tai valettavat kuviot kruunuille ja silloille nopeasti, paremmalla tarkkuudella ja alhaisemmilla kustannuksilla kuin perinteiset menetelmät.
tuloksena asiakkaalle on runsas määrä hammashoitotuotteita, jotka sopivat paremmin ja toimivat paremmin, ja potilas hyväksyy ne kliinisemmin. Virtaviivaisen työnkulun säästämä aika johtaa parempaan läpimenoon, alhaisempiin materiaalikustannuksiin ja parempiin tuloksiin potilaille.
valikoima hammashoitotuotteita, jotka on valmistettu stereolitografialla 3D-tulostustekniikalla.
proteesit
3D-tulostuksen vaikutus ei rajoitu työnkulkujen parantamiseen tai nopean prototyyppauksen mahdollistamiseen. Se voi myös muuttaa elämää suoraan. Koska 30 miljoonaa ihmistä maailmassa tarvitsee keinotekoisia raajoja ja henkseleitä, on toivoa, että 3D-tulostus voi tarjota uusia ratkaisuja, joissa kustannukset ja erittely ovat perinteisesti olleet esteitä.
proteeseista on maailmanlaajuinen pula kysyntään nähden, ja tarvittavien proteesien hankkimiseen tarvittava aika ja taloudelliset kustannukset voivat osoittautua kohtuuttomiksi, varsinkin kun otetaan huomioon proteesien räätälöinnin aste ja suuri tarve esimerkiksi kehitysmaissa. Proteesit ja henkselit, joita ei ole rakennettu spesifikaation mukaan, voivat lopulta aiheuttaa epämukavuutta niille, joita heidän pitäisi auttaa ja voimaannuttaa.
3D-tulostus voi tarjota edullisen vaihtoehdon, joka, kuten monet siihen liittyvät lääketieteen edistysaskeleet, voi tarjota hoitoa, joka on paljon paremmin räätälöity potilaan tarpeisiin. 3D-tulostustekniikoiden edullisuus ja räätälöitävyys voivat merkittävästi muuttaa elämänlaatua paremmaksi niille, jotka kärsivät vammasta tai vammaisuudesta, kuten näimme tässä isän ja pojan tarinassa.
Ortoosit voidaan räätälöidä yksilöllisesti kunkin potilaan tarpeisiin 3D-tulostuksella.
leikkaus
3D-tulostus voi auttaa myös leikkauksen keskeisinä hetkinä. Lääkärit voivat skannata potilaan ennen leikkausta ja luoda mukautettuja 3D-tulostettuja malleja anatomisia malleja suunnitella ja harjoitella leikkausta varten.
esimerkiksi Lyypekin yliopistollisen sairaalan tutkijat vähensivät aivoleikkausten riskejä käyttämällä 3D-tulostettuja valtimoita. Muualla terveydenhuollon tarjoajat ovat kaksinkertaistaneet 3D-tulostuksen tarjotakseen nopeita, realistisia 3D-kirurgisia malleja.
kirurgisissa tapauksissa 3D—tulostuksella voidaan ratkaisevasti lisätä olemassa olevia fysikaalisia käytäntöjä-esimerkiksi kameroiden epätarkempaa käyttöä elimen tilan arvioimiseksi reaaliajassa. Yhdistämällä digitaalisen työnkulun näkökohtia tietokoneavusteisen suunnittelun ja datan visualisoinnin käyttöön lääkärit pystyivät luomaan nämä tarkasti mallinnetut objektit ja työskentelemään uudella tarkkuudella ja huolellisuudella hoitopaikassa.
3D-tulostus on myös tehnyt aiemmin mahdottomista leikkauksista todellisuutta. Yläleuan korvaaminen, uuden kallon muodostaminen ja syöpäisten nikamien korvaaminen, jotka kaikki olivat käsittämättömiä ennen kehittyneen 3D-kuvantamisen ja tulostamisen tuloa, on nyt suoritettu onnistuneesti sen vuoksi.
malli potilaan jalka, tehty spesifikaation kanssa 3D-tulostus, käytetään valmistelemaan lääkäreitä monimutkaisia tapauksia.
3D – tulostetut urut (horisontissa)
niin paljon kuin 3D-tulostustekniikka on kehittynyt viime vuosina, on kehitteillä vielä enemmän suuritehoisia ja näennäisesti epätodennäköisiä käyttötapauksia. Painetut elimet ovat yksi niistä.
mahdollisuus luoda helposti uusia elimiä on ollut vuosikymmeniä regeneratiivisen lääketieteen tutkijoiden unelma. Vaikka 3D-työnkulun käyttö elinsiirtokelpoisten orgaanisten kudosten tuottamisessa on vielä alkuvaiheessa, se tuottaa varhaisia hedelmiä. Tykkää Organovo ja monet muut laboratoriot ja startupit ympäri maailmaa ovat tehneet luoda maksakudoksen kautta 3D tulostus tutkimus prioriteetti.
3D-elinten luominen keskittyy bioprinting-käytäntöön, joka on erikoistunut 3D-tulostukseen, joka ottaa soluja luovuttajilta, muuttaa ne tulostettaviksi bio-musteiksi ja sitten kerrokset ja viljelee ne kypsäksi kudokseksi, joka on valmis elinsiirtoa varten.
3D-tulostustekniikan hyödyntämisestä tarvittavien elinsiirtoelinten tuottamiseen koituvia mahdollisia hyötyjä on mahdoton arvioida. Lisäksi ne voivat vielä tasoittaa tietä vieläkin suuremmille harppauksille regeneratiivisessa lääketieteessä, tarjoten uusia, turvallisia tapoja suunnitella ja testata lääkkeitä, jotka voisivat hoitaa elimellisiä sairauksia ja estää elinsiirtojen tarpeen kokonaan.
rakentaminen
Arkkitehtuuri
geometriseen suunnitteluun, prototyyppeihin ja mallintamiseen jo perustuvana teollisuudenalana arkkitehtuuri hyötyy valtavasti 3D-tulostustekniikan kehityksestä. Olemme nähneet digitaalisen työnkulun tuottavan monimutkaisia arkkitehtonisia pienoismalleja yksityiskohtaisesti, parantaen arkkitehtisuunnittelun 3D-mallinnusvaihetta.
mallin tuotannon aikasäästön lisäksi 3D-tulostetut mallit antavat arkkitehdeille mahdollisuuden ennakoida tiettyjen suunnitteluominaisuuksien vaikutuksia paljon varmemmin, esimerkiksi näkemällä mallin, joka on valmistettu kattavammalla materiaalikomplementilla, arkkitehti voi mitata tällaisen valovirran rakenteen läpi suuremmalla tarkkuudella.
tällaisen tarkan mallin korkea esitysarvo tarkoittaa myös sitä, että 3D-tulostus voi olla akuutti kaupallinen väline yrityksille, jotka haluavat voittaa projekteja ja palkkioita esittelemällä suunnittelunsa kaikki ominaisuudet.
digitaalinen malli arkkitehtoninen suunnitelma, vieressä sen pienoismalli vastine luotu 3D-tulostus.
Taide
veistokset
”additiivisen taiteen” buumi on kasvanut asteittain viimeisen vuosikymmenen aikana, ja olemme nähneet 3D-tulostustekniikoiden tunkeutuvan taidemaailman eri kolkkiin kulutustaideteoksista Smithsonianiin sopiviin veistoksiin.
käyttämällä 3D-valokuvaskannausjärjestelmiä fyysisen taiteen luomiseen 3D-tulostusprosessit voivat tarjota paljon uusia vaihtoehtoja asiakkaille. Tämä kehitys on antanut sekä taiteilijoille että asiakkaille jonkin verran uutta luovaa voimaa—mitä tahansa he voivat kuvitella ja suunnitella, he voivat tuottaa, ja erittäin yksityiskohtaisia standardeja.
Elokuvat ja visuaaliset tehosteet
3D-tulostus on jo integroitu Hollywood-elokuvien tuotantoon, ja sitä käytetään laajalti käytännön visuaalisiin tehosteisiin ja puvustukseen.
siinä missä elokuvan mielikuvituksellisimpien olentojen luominen vaati aikoinaan pikkutarkkaa käsityötä, modernin elokuvanteon kasvanut aikaraja-ja aikavaatimus on tehnyt nopeammasta tavasta luoda käytännön efektejä elintärkeän. Efektistudiot kuten Aaron Sims Creative käyttävät nyt hybridisoitua lähestymistapaa, käytännön efektin tekemistä, jota digitaalinen työnkulku parantaa, luodakseen uusia yhteistyömahdollisuuksia ja leikatakseen läpimenoaikoja ideoiden herättämisessä eloon.
Katso kulissien takaa, miten Aaron Sims Creative (ASC) käytti 3D-tulostusta Stranger Thingsin hirviön luomiseen.
tanssi ja musiikki
3D-tulostuksen taiteellinen potentiaali ei rajoitu fyysiseen taiteeseen. Sillä on myös voimaa tuoda aivan uusia ulottuvuuksia tanssin ja musiikin kaltaisiin muotoihin.
Ajatellaanpa esimerkiksi Joseph Mallochin ja Ian Hattwickin McGill Universityn kehittämiä 3D-tulostettuja, puettavia ”instrumentteja”. Kehittyneiden tunnistustekniikoiden avulla ne muuttavat liikkeen, suuntautumisen ja kosketuksen musiikiksi.
soittimet
3D-tulostus voi jopa häiritä teollisuutta, joka on ollut staattisessa paradigmassa vuosia tai vuosisatoja.
esimerkiksi viulujen valmistus oli pysynyt muuttumattomana useita satoja vuosia—mestarikäsityöläisten täysin käsin tehty prosessi, sillä automatisoitu valmistus on osoittautunut kykenemättömäksi tuottamaan soitinta vaadittavaan viimeistelylaatuun.
koska 3D-tulostaminen on yksityiskohtaista, on vaikeasti katkeava teollisuus häiriintynyt.
Brian Chan, formlabsin insinööri, loi täysin toimivan akustisen viulun käyttäen Formlabsin valkoista hartsia. Lopputulos oli paitsi maaliltaan realistinen, myös täysin pelattava.
koska soittimien räätälöinti ja erittely ovat osoittautuneet kalliiksi aiemmin, 3D-tulostusominaisuuksien pitäisi johtaa keskeisiin muutoksiin markkinoilla, kun uudet ja arvokkaat mallit ovat mahdollisia, mikä saattaa tasoittaa tietä täysin uusien soittimien luomiselle.
taiteen Restaurointi
3D-skannausta, CAD-ja 3D-tulostusta on käytetty joidenkin historian kuuluisimpien taiteilijoiden teosten restaurointiin ja Michelangelon ja da Vincin kaltaisten teosten palauttamiseen entiseen loistoonsa.
kun tietyn taideteoksen nykytila on arvioitu, teos voidaan skannata ja mallintaa digitaalisesti. Tahattoman tulkinnan mahdollisuus minimoidaan käyttämällä olemassa olevia teoksen osia myöhemmän restauroinnin pohjana. Restorers voivat käyttää runsaasti tietoa mahdollisista ongelmista sekä parannuksia, jonka jälkeen dokumentointi, suunnittelu muotoja, ja restaurointi.
rekonstruoidut 3D-tulostetut osat tässä monimateriaalisessa reliquaarissa näkyvät vain UV-valossa.
siihen liittyvien piirteiden monimutkaisuuden ja turvallisen palautumisen takaavien tekniikoiden puuttumisen vuoksi monet aiemmat restaurointiyritykset hylättiin mahdottomina. Nyt digitaalisen työnkulun avulla jopa uskomattoman monimutkaiset, monimateriaaliset restauroinnit ovat mahdollisia, kuten tämä Firenzen Museo Tesoro dei Granduchissa.
tutkimus
rikostekninen
3D-tulostuksella on yhtä paljon potentiaalista hyötyä rekonstruktiossa kuin tuotannossakin. Oikeuslääketieteellisen taiteilijan työtä vaikeuttavat usein puutteelliset todisteet. Digitaalitekniikasta voi olla valtavasti hyötyä oikeudellisissa tutkimuksissa, ja se voi lisätä oikeuslääketieteellisten taiteilijoiden kykyjä rekonstruoida tarkkoja malleja kiinnostavista henkilöistä tai uhreista.
digitaaliseen työnkulkuun kuuluu TIETOKONETOMOGRAFIOIDEN muuttaminen 3D-tulosteiksi tunnistamisen helpottamiseksi. Esimerkiksi kun tutkijat löytävät todisteeksi vain osan kallosta, tulostin voi mallintaa ja kopioida koko näytteen.
rikoksen uhrien ulkonäön Rekonstruktioilla on jo ollut keskeinen rooli oikeuden saavuttamisessa, mikä osoittaa jälleen kerran, että 3D-tulostaminen on hyödyllisempää kuin suunnittelun ja tuotannon tehokkuus.
paleontologia
paleontologit pitävät kenttäpäivän 3D-tulostuksella, sillä se voi auttaa dinosaurusten luurankojen täydentämisessä tulostamalla vaikeasti puuttuvat luut.
Smithsonian-museon henkilökunta teki äskettäin kokeita tulostamalla T. Rexin puuttuvat luut tarkasti täsmennettäväksi. 3D-työnkulku mahdollisti tiimin kokeilun laajalti ja turvallisesti mallinnusohjelmiston avulla, säästi aikaa ja pienensi riskiä todellisen luurangon eheydelle.
lähitulevaisuuden käyttötapaukset
kun 3d-tulostuksen valmiudet ovat kehittyneet nopeasti viimeisen vuosikymmenen aikana, työnkulun jännittävimpiä ja yllättävimpiä käyttötapauksia ovat ne, jotka eivät ole heti toteutettavissa, mutta tulevat pian uskottavaksi todellisuudeksi.
Asuminen ja rakentaminen
työpöydän 3D-tulostus rajoittuu pienempien esineiden tuottamiseen, kun taas valmistusmittakaavan lisäaineen työnkulku voi tuottaa paljon suurempia toiminnallisia komponentteja. Viime vuosina on käynnistynyt erilaisia aloitteita, joiden tavoitteena on luoda taloja ja suurempia rakenteita, jotka ovat täysin 3D-tulostuksen tuotetta ja jotka avaavat uusia rajoja kestävässä asumisessa ja rakentamisessa.
3D-tulostustekniikka antaa muodonvapauden arkkitehdeille, myös aiemmin vähemmän muokattavilla rakennusmateriaaleilla, kuten betonilla. Laajemmin se mahdollistaa täysin kestävien ja energiatehokkaiden kotien rakentamisen, jotka täyttävät myös nykyaikaiset mukavuusstandardit. Rakentaminen tällä tavalla voisi olla täysin jätettä, ja tarjota hyvin alhaiset hyötykustannukset.
helmikuussa 2019 Texasilaisyritys Sunconomy ilmoitti suunnitelmistaan myydä maailman ensimmäinen täysin 3D-tulostettu talo. Se näyttää tältä.
MX3D käyttää moniakselista digitaalista työnkulkua tulostaakseen ruostumattomasta teräksestä valmistetun sillan, joka asennetaan pian Oudezijds Achterburgwal-kanavan yli Amsterdamissa. (lähde: MX3D)
recruiting History
historiallisten artefaktien menetys tuntuu tuhoisalta, koska niiden uudelleen luominen tuntuu mahdottomalta. Monien syyrialaisten perintökohteiden, kuten muinaisen Palmyran kaupungin, tuhoaminen Isisin käsissä näytti merkitsevän synkkää ja peruuttamatonta askelta taaksepäin. 3D-tulostuksen edistysaskelten avulla voimme ehkä pian luoda uudelleen—ja varmistaa-menneisyyden loiston.
miljoonan kuvan Tietokantaprojektin kautta on käynnissä kampanja Palmyran vaurioituneiden raunioiden uudelleenluomiseksi 3D-tulostuksella. Se käyttää 3D-malleja sivuston koottu valokuvista luoda recreations, jotka ovat, mittakaavassa ja yksityiskohtaisesti, totta-to-history. Yhtä jännittävää, samoja mallinnustekniikoita voidaan laajentaa myös taidehistorian suurten mestariteosten takaamiseksi mahdollisia menetyksiä vastaan.
jatkossa 3D—tulostuksella ei ole ainoastaan tuotantoon ja suunnitteluun mullistavaa vaikutusta, vaan sillä voi olla myös merkittävä rooli kansainvälisissä ja historiallisissa asioissa.
Uusi avaruuskilpailu
, jossa on yksi maailman korkeimmista esteistä minkään teollisuuden markkinoille pääsylle, avaruusmatkailu saattaa olla yksi yllättävimmistä 3D-tulostusinnovaatioiden osa-alueista.
ilmailu-ja avaruusteollisuuden Startup-suhteellisuusteoria on testannut alumiinirakettimoottoreiden luomista lisäaineiden valmistuksen avulla. Onnistuessaan sovellus vähentäisi huomattavasti avaruusmatkailun kustannuksia ja käytännön vaikeuksia, mikä avaisi alan uudelle liiketoiminnalle ja valtavalle kasvupotentiaalille.
SpaceX: n 3D-tulostetuilla SuperDraco-moottoreilla varustettu Crew Dragon-avaruusalus nousi ensimmäisen kerran lentoon maaliskuussa 2019. (lähde: SpaceX)
SpaceX valitsi 3D-tulostuksen ottaen huomioon teknologian kustannukset ja jätteen leikkausvalmiudet sekä tuotantoprosessin joustavuuden. Moottorin polttokammio, joka myös tuotettiin 3D-tulostuksella, osoittautui ylivoimaiseksi lujuudeksi, sitkeydeksi, murtumiskestävyydeksi tavanomaisiin materiaaleihin nähden.
avaruudessa on käytetty jopa 3D-tulostusta, kun NASA rakensi 3D-tulostimella ratchet-jakoavaimen kansainväliselle avaruusasemalle, joka oli ensimmäinen laatuaan avaruudessa valmistettu työkalu.
loputtomat mahdollisuudet
3D-tulostukseen perustuvien muutosten visualisointi asioiden tekemisessä ei vaadi samoja mielikuvituksen urotekoja kuin ennen. Kun työnkulku on kehittynyt viime vuosien aikana ja saanut jalansijaa eri teollisuudenaloilla, alamme nähdä, että vallankumouksellinen potentiaali näkyy.
hammaslääketieteestä ja terveydenhuollosta kulutustavaroihin, arkkitehtuuriin ja valmistukseen yleisö on yhä enemmän vuorovaikutuksessa 3D-tulostuksen lopputuotteiden kanssa.
perinteiseen tuotantoon liittyvän jätteen kestävä vähentäminen, läpimenoaikojen ja yleiskustannusten lyhentäminen sekä asiakkaiden voimaannuttaminen tuomalla heidät lähemmäksi haluamiaan tuotteita – voimme vain odottaa 3D-tulostuksen vaikutuksen jatkuvan.
Lue lisää 3D-tulostuksesta