Waarom was de creatie van de 3D-printer voor de meeste mensen niet zo belangrijk?

Dit is een van de grootste leugens in de branche. Het is zo doordringend dat veel van de andere antwoorden op deze vraag er impliciet van uitgaan.

3D-printen wordt altijd universeel oververkocht als interessanter en nuttiger dan het in werkelijkheid is. Dit is bijvoorbeeld de grootste "3D-geprinte raketmotor" die ik ken en die klaar is om te vliegen, en zoals ik het begrijp is het aantal geprinte onderdelen in de loop van de tijd afgenomen omdat gieten goedkoper is en betere resultaten oplevert:

Dat is een sterk thema voor 3D-printen. Zelfs met metalen is het over het algemeen niet geschikt voor productieruns, alleen voor de productie van kleine onderdelen in kleine volumes. Relativity Space kan daar verandering in brengen, maar hun ontwikkelingstijdlijn is voortdurend verschoven omdat ze - voor zover ik weet - aanvankelijk geen idee hadden wat ze aan het doen waren. Toen Relativity voor het eerst begon, werkte ik met een groep die openlijk de enorme betrouwbaarheidsproblemen aanpakte die samenhangen met het printen van metaal, en het leek algemeen bekend in de branche dat het direct printen van afgewerkte metalen onderdelen een slecht idee was. Zelfs de raketmotor die ik zojuist heb laten zien, heeft bewerkings- en lassporen.

Mijn beste gok is dat ze first-mover-voordeel wilden hebben en claims maakten die hen een absurd hoge innovatielast oplegden.

Ik heb het in het verleden echter over deze trend gehad - het nieuwe stukje detail dat ik voor dit antwoord toevoeg, is dat de branche ook veel ouder is dan mensen willen dat je denkt dat het is. De uitvinding van 3D-printen was vreemd genoeg minder interessant dan je waarschijnlijk denkt, en minder revolutionair dan veel van de andere antwoorden hier suggereren, omdat het niet recentelijk is uitgevonden en het geen nieuwe technologie is. Het bestaat al sinds de jaren 80:

De reden dat het in het afgelopen decennium groot werd, is een combinatie van patenten die opraken en betere technologie waardoor het toegankelijker werd dan het aanvankelijk was. Meestal raken de patenten echter op, en dat is hier echt het vuile geheim. Er zijn enkele belangrijke patenten die de industrie zelfs vandaag nog tegenhouden.

Toen de eerste op waren en de industrie begon te groeien, namen overdrijving en hebzucht het over en begonnen mensen er sterke verhalen over te vertellen en te beweren dat er dingen gingen gebeuren die gewoon niet mogelijk waren om enthousiasme en investeringsfinanciering op te wekken. Er was over het algemeen een implicatie dat de technologie nieuw en opwindend was terwijl het niet nieuw was en er waren tientallen jaren van ontwikkeling geweest om erachter te komen welke toepassingen zinvol waren.

Uiteindelijk heeft 3D-printen een beperkt nut buiten het maken van sterk op maat gemaakte of wegwerpbare onderdelen. Vroeger heette het "rapid prototyping" en zelfs met de komst van betere gedrukte materialen zoals metalen, is dat over het algemeen nog steeds waar. Zelfs voor high-tech toepassingen zijn er enorme voorbehouden - zoals mij is verteld, weigert de FAA onvermurwbaar om 3D-geprinte onderdelen voor passagiersvliegtuigen te certificeren omdat niemand echt kan bewijzen dat ze veilig zijn, en de SpaceX Superdraco-motoren die mensen graag noemen zijn eigenlijk overbodige noodapparatuur die bedoeld is om wegwerpbaar te zijn:

De reden waarom toepassingen zo beperkt zijn en de technologie het meest geschikt is voor wegwerpartikelen, is dat de betrouwbaarheid van gedrukte onderdelen door het ontwerp absurd slecht is. Nogmaals, dat is geen bug, het is een opzettelijk kenmerk van hoe de technologie werkt!

Ik heb dit in het verleden besproken, maar om zo'n flexibel fabricageproces te hebben, wordt het opgesplitst in vele kleine opeenvolgende fabricagebewerkingen. Meestal tussen de 10,000 en 1 miljoen. Laten we zeggen dat we een medium print hebben van 100,000 operaties en elk heeft een slagingspercentage van 99,99 procent. Hoe groot is de kans dat een onderdeel succesvol wordt geprint?

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

We hebben in principe gegarandeerd een defect. Met een slagingspercentage van 99,99 procent. Ervan uitgaande dat u 95 procent kans op succes wilt, moet elke afzonderlijke operatie voor 99,99995 procent betrouwbaar zijn, wat gewoon absurd is. In tegenstelling tot subtractieve processen hebben bewerkingsdefecten bij het plaatsen van materiaal een hoog risico op directe invloed op de mechanische prestaties, en dus als u deze betrouwbaarheidscijfers probeert aan te passen om alleen "belangrijke" bewerkingen te overwegen, zien ze er nog steeds buitengewoon onflatteus uit.

Mijn analyse hier is te vereenvoudigd en een beetje conservatief, maar het basisgedrag waarop het commentaar geeft, is een fundamenteel onderdeel van 3D-printen. Vanwege de ontwerpkeuzes die het flexibel en handig maken om dingen te maken, is het hilarisch onbetrouwbaar.

De meest trefzekere manier om een ​​3D-printer te gebruiken, is om onderdelen te kunnen identificeren die niet gevoelig zijn voor defecten, of om een ​​onderdeel opnieuw te ontwerpen om de kans op het produceren van een defect te verkleinen. Maar... dat is een zeer bekwame ontwerp- en engineeringtaak waar de meeste eindgebruikers van een 3D-printer niet bepaald in geïnteresseerd zijn. Het hele idee hier is dat een 3D-printer eenvoudiger zou moeten zijn.

Om nog maar te zwijgen van het feit dat de meeste printers vrij sterk profiteren van constant onderhoud en afstemming, zelfs aan de hoge kant. Ik heb genoeg Ultimakers gerepareerd ($3000-printers van $ 10.000) om te weten dat dit niet alleen een functie is van consumentenprinters die goedkoop zijn. De eisen die aan deze machines worden gesteld, maken de betrouwbaarheid gewoon lastig

Als je een lijst met functies op het hoogste niveau ziet, is het allemaal erg opwindend, maar er zijn veel lastige complicaties die het grootste deel van die opwinding teniet doen. Dus uiteindelijk zijn 3D-printers een beetje een oplossing op zoek naar een probleem.

En, nou ja, ze zijn al tientallen jaren langer dan de meeste mensen zich realiseren.