Γιατί οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές δεν έχουν βελτιωθεί πολύ με τα χρόνια;

Επειδή η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι μια τρομερή τεχνολογία κατασκευής.

Ολόκληρος ο κλάδος προσπαθεί (και κάπως αποτυγχάνει) να το καλύψει αυτό. Κοιτάξτε πόσο διαφορετικό είναι αυτό το "3D printed tank" απευθείας από το μηχάνημα σε σχέση με το τελικό κατασκευασμένο προϊόν:

Προφανώς αυτό δεν τυπώθηκε απευθείας. Υπήρχαν πολλά άλλα βήματα που εμπλέκονταν, και αυτά τα βήματα απλά δεν αναφέρθηκαν.

Αυτός είναι ο τυπικός τρόπος που εμπορεύεται η ίδια η βιομηχανία - οτιδήποτε χρησιμοποιεί τρισδιάστατη εκτύπωση σε οποιοδήποτε σημείο της κατασκευής της είναι "3D printed". Η υποκείμενη πραγματικότητα είναι ότι η κατασκευή προσθέτων παράγει εξαρτήματα αργά, αναποτελεσματικά και με πολλά ελαττώματα, και έτσι εξακολουθούμε να βασιζόμαστε στην παραδοσιακή κατασκευή για να καλύψουμε τα κενά. Η παράβλεψη των πρόσθετων βημάτων κατασκευής που απαιτούνται (ή η ομαδοποίηση τους σε "μετα-επεξεργασία") απλώς σαρώνει το πρόβλημα κάτω από το χαλί, γιατί στο τέλος της ημέρας αυτά τα "εκτυπωμένα μέρη" δεν μπορούν να παραχθούν μόνο με έναν εκτυπωτή.

Ο λόγος που η υπάρχουσα τεχνολογία λειτουργεί τόσο καλύτερα είναι ότι η καλή κατασκευή περιλαμβάνει την απλούστευση της διαδικασίας όσο το δυνατόν περισσότερο. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχουν λιγότερες πιθανότητες να πάει στραβά και πρέπει να καταβάλετε λιγότερη προσπάθεια για να αποφύγετε πιθανά σφάλματα. Η τρισδιάστατη εκτύπωση παράγει κατώτερα αποτελέσματα επειδή κάνει το ακριβώς αντίθετο από αυτό - σπάει τη διαδικασία κατασκευής σε πολύ μικρά κομμάτια, ώστε να υπάρχει μεγαλύτερη ευελιξία. Αυτή η ιδέα είναι κρίσιμη για την κατανόηση της τεχνολογίας, αλλά οι άνθρωποι τείνουν να τη χάνουν, γι' αυτό θα την επαναλάβω ξανά με έμφαση:

Σχεδιαστικά, η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι επιρρεπής σε σφάλματα και παράγει κατώτερα μέρη.

Για να είμαστε δίκαιοι, αυτή είναι μια κάπως παραπλανητική δήλωση, επειδή κάνει μια σύγκριση σε ίσο αγωνιστικό χώρο. Εκεί που η τρισδιάστατη εκτύπωση υπερέχει είναι όταν η παραδοσιακή κατασκευή αποτυγχάνει, για τον ένα ή τον άλλο λόγο. Το πιο συνηθισμένο είναι ότι ένα εξάρτημα είναι πολύ περίπλοκο για να κατασκευαστεί με οποιονδήποτε άλλο τρόπο. Ένα άλλο είναι όταν η προσπάθεια κατασκευής του παραδοσιακά θα ήταν απαγορευτικά δαπανηρή, και επομένως αξίζει τον κόπο να αντιμετωπίσουμε τα ποιοτικά ζητήματα (κοινά στην αεροδιαστημική).

Με παρόμοιο τρόπο, η τρισδιάστατη εκτύπωση έχει πολύ λιγότερους περιορισμούς για το τι μπορεί και τι δεν μπορεί να κάνει, και αυτό επιτρέπει δυνητικά δραματικές βελτιώσεις στο σχεδιασμό και την επιλογή υλικού που δίνουν στα τυπωμένα μέρη ένα πλεονέκτημα σε σχέση με εκείνα που δεν εκτυπώνονται. Μια συναρπαστική εφαρμογή αυτής της αρχής είναι το υλικό πλέγματος, το οποίο είναι άκαμπτο, ελαφρύ, απορροφά την κρούση και ανεκτικό σε σφάλματα:

Αλλά αν κάνετε μια σύγκριση μήλων με μήλα, τότε η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι πάντα χειρότερη. Ποτέ δεν θα ταιριάζει ή θα ξεπεράσει την παραδοσιακή κατασκευή σε ομοιόμορφο αγωνιστικό χώρο, γιατί δεν είναι αυτό που έχει σχεδιαστεί να κάνει.

Δυστυχώς, αυτό είναι που πολλοί άνθρωποι θέλουν από την τεχνολογία, και έτσι υπάρχει μια προσδοκία ότι η τρισδιάστατη εκτύπωση θα «βελτιωθεί» με τρόπους που αντίκεινται στον τρόπο λειτουργίας της τεχνολογίας σε ένα αρκετά βασικό επίπεδο.

Με πιο απλά λόγια, οι άνθρωποι απλά δεν καταλαβαίνουν πώς λειτουργεί.