Dalla mente alla materia: c'è qualcosa che una stampante 3D non può fare?

Se non hai mai sentito parlare di produzione additiva, c'è una migliore possibilità di aver sentito il termine più colloquiale per la stessa cosa: stampa 3D. Ciò che molte persone ancora non si rendono conto è che c'è molto di più in questa tecnologia relativamente nuova rispetto agli usi pedonali come realizzare catene chiave e kitsch. Poiché il concetto si sta rapidamente sviluppando sia nelle fabbriche che negli scantinati, le persone ora stanno fabbricando cose come stampi per parti e strumenti mobili, dispositivi medici e ogni sorta di altri oggetti. Ogni giorno il concetto sta scuotendo sempre più l'industria come la conosciamo. Diamo un'occhiata alla stampa 3D e a cosa vengono utilizzati per realizzare questi dispositivi sempre più accessibili.

Come funziona la stampa 3D

Il concetto più spesso definito stampa 3D ha guadagnato il nome di produzione additiva perché è un processo di produzione unico che prevede la creazione di un oggetto solido, in cui il materiale viene aggiunto anziché rimosso. La fabbricazione tradizionale di un oggetto solido singolare in genere comporta la rimozione di materiale; pensa a scolpire il legno, incollare la plastica o limare e saldare i metalli in forme. Nel processo di stampa 3D della produzione additiva, un file digitale creato con un programma CAD su un computer trascrive le istruzioni su un dispositivo desktop - la "stampante" - che aggiunge i singoli strati di materiale in modo altamente accurato e preciso in modo da produrre una replica tridimensionale del file digitale. La stampa di un articolo richiede spesso dai 20 ai 40 minuti, ma può richiedere fino a 24 ore. Quindi, per alcuni articoli, potresti voler stampare un contenitore per popcorn, che è esattamente il tipo di cosa che potrebbe fare la maggior parte delle stampanti 3D.

Come è andata la stampa 3D

Come tecnologia emergente, la produzione additiva sta solo "emergendo", nel senso che sta arrivando sulla scena molto fortemente negli ultimi tempi. Tuttavia, il concetto e la tecnologia esistono da 30 anni. È molto simile alla tecnologia per tablet e smartphone, che esisteva da parecchio tempo prima che questi dispositivi diventassero oggetti onnipresenti nella maggior parte delle case americane. Dopotutto, spesso ci vuole tempo perché la tecnologia si sviluppi adeguatamente per essere venduta ai consumatori e diventare abbastanza economica da permettere a una vasta gamma di consumatori di permettersela. La tecnologia necessaria per le stampanti 3-D - come i laser coinvolti - semplicemente non è stata pienamente realizzata fino agli anni 2000, quando i progetti open source e altre iniziative hanno contribuito a sviluppare ulteriormente la tecnologia.

Chi utilizza le stampanti 3D?

La cosa che rende così eccitante la stampa 3D è che, almeno in teoria, questo tipo di produzione potrebbe essere utilizzata per produrre quasi tutto, compresi gli organi umani funzionanti. È stato utilizzato - principalmente a livello sperimentale - nei settori automobilistico, aeronautico, manifatturiero, medico e fai-da-te. I principali produttori, ad esempio, utilizzano la stampa 3D per vari motivi di risparmio di costi e di tempo.

"I reparti marketing sono i clienti. Acquistano queste stampanti per diversi motivi. Spesso, un cliente non è in grado di visualizzare l'aspetto di un prodotto finito. È estremamente utile per loro poter tenere in mano un prototipo", ha affermato. Scott Cleveland di Impac Systems, rivenditore di stampanti 3D.

Ciò ha senso se si considera la facilità e il risparmio di progettazione di un prototipo in plastica piuttosto che qualsiasi materiale più costoso di cui il prodotto finale potrebbe effettivamente essere realizzato. Alcune aziende adottano anche questa tecnologia di produzione per motivi di pura praticità fisica.

"I prodotti offerti dalle compagnie petrolifere e del gas tendono ad essere estremamente grandi. Se dovessero portare il prodotto finito ad una fiera, è troppo pesante", ha detto Cleveland. "Oggi, molti stampano prototipi ridimensionati che possono essere facilmente visualizzati su un tavolo."

Ma il mondo della stampa 3D domestica è cresciuto più rapidamente del castello LEGO di un bambino, che, tra l'altro, è qualcosa che molte persone ora stampano per i loro figli. Il buon crowdsourcing Web 2.0 è in gran parte responsabile della crescita della stampa 3D. Esistono numerosi siti Web in cui le persone vendono i propri prodotti fabbricati, progetti di tali prodotti o semplicemente condividono i progetti in modo open source. Shapeways.com e Thingiverse.com sono due siti così popolari. (sul crowdsourcing nel crowdsourcing: cos'è, perché funziona e perché non se ne va.)

Oh, The Crazy Things People Print

L'intero concetto di stampa 3D è senza dubbio parte di una tendenza più ampia nel crescente movimento fai-da-te, che è andato avanti negli scantinati e nelle officine per decenni. Mentre i professionisti utilizzano la tecnologia di stampa 3D per il design industriale, l'architettura, l'ingegneria e altro ancora, la barriera per le persone nella produzione di prodotti fatti in casa come hobbisti può essere di soli $ 400 per alcune stampanti. Questo è il prezzo di una mountain bike decente. Inoltre, se vai con la stampante, potresti semplicemente essere in grado di stampare le parti per costruire la tua mountain bike.

Sebbene il mercato medio per le stampanti 3D sia di circa $ 2.000, questo mette ancora questi dispositivi a portata di mano da un designer di hobbisti, come il popolare MarkerBot Replicator 2, mostrato di seguito.

Inoltre, la gente dei dati e dell'ingegneria non mancherà di metodi e terminologie su cui lavorare mentre si gettano nella curva di apprendimento del design 3D; termini come "riduzione del conteggio dei poligoni" e "plastica ABS" e "plastica PLA" sono la norma.

Makerbot Replicator 2, Makerbot.com

La creatività dei disegni per le stampanti 3D sembra non avere limiti, dai pezzi di gioco fatti in casa e alle custodie per iPhone, beh, dadi e bulloni (letteralmente). Ecco alcuni esempi sorprendenti.

Crea i tuoi occhiali con un design per queste specifiche Marcello, Vertdesign.com.au

Gioca con questo cubo di Rubik da 1.600 $, 17x17x17 dall'inferno, Shapeways.com

Mentre sfogliavo le navate virtuali di questi siti di condivisione di progetti 3D, non potevo fare a meno di sorridere ai numerosi oggetti stravaganti che la gente stava chiaramente facendo non per le masse, ma per se stessi. Come questa striscia di Super Mario Mobius:

Striscia di Super Mario Mobius, Shapeways.com

Ed ecco un'altra cosa che le persone stanno iniziando a fare a casa: i giocattoli sessuali. Tom Nardone, fondatore di MakerLove.com, un sito gratuito che offre progetti per giocattoli sessuali fatti in casa, ha spiegato i vantaggi della privacy nella produzione domestica di articoli che molte persone trovano imbarazzanti da acquistare.

Polemica sulla stampa 3D

Ma con tutte le cose di benessere che le persone stampano a casa, ci sono anche polemiche sulla stampa 3D, perché non tutti stampano giocattoli sessuali innocui e occhiali da vista. Per prima cosa, numerosi hobbisti stanno realizzando progetti e stampe reali di prodotti brevettati, che violano i diritti del proprietario del brevetto. Una rapida ricerca su molti siti Web torrent noti per il trading di file sotterraneo e talvolta squallido rivela un numero crescente di progetti condivisi per articoli brevettati. Le infrazioni probabilmente non si attenueranno presto, soprattutto ora che la scansione di oggetti con le app di scansione CT ha reso così facile la traduzione istantanea di oggetti 3D in un file digitale.

Ma ciò che è ancora più controverso - specialmente mentre gli Stati Uniti lottano con la legislazione sul controllo delle armi - è la capacità di stampare armi da fuoco in plastica perfettamente funzionanti. Secondo la maggior parte dei conti, la qualità di queste armi da fuoco è discutibile, ma presentano problemi se i legislatori decidono di attuare la legislazione per aumentare il controllo delle armi, nel senso che c'è molto poco da fare per prevenire la proliferazione delle armi stampate a casa.

Il futuro della 3-D

Man mano che le persone sviluppano nuovi prodotti per stampanti 3D ovunque, non saranno solo i prodotti stessi a cambiare il panorama delle cose, ma i concetti derivati ​​dalla pratica, come il crowdsourcing, uno spostamento verso la produzione fai-da-te, e la pura creatività delle applicazioni che escogitano hobbisti e produttori. Il fatto che la tecnologia di stampa 3D sia sostanzialmente aperta e accessibile è sia il suo più grande vantaggio sia una delle maggiori sfide che dovrà affrontare quando si troverà contro le leggi sui brevetti e altre restrizioni - per non parlare della notevole potenza dell'industria manifatturiera . Ma mentre solo pochi anni fa stampare i propri prodotti anziché acquistarli nel negozio era totalmente inconcepibile, sta diventando sempre più un'opzione più realistica. Come con qualsiasi tecnologia innovativa, i risultati saranno sicuramente fantastici … e forse un po 'complicati.