Γιατί η δημιουργία του τρισδιάστατου εκτυπωτή δεν ήταν μεγάλη υπόθεση για τους περισσότερους;

Αυτό είναι ένα από τα μεγαλύτερα ψέματα στον κλάδο. Είναι τόσο διάχυτο που πολλές από τις άλλες απαντήσεις σε αυτήν την ερώτηση το υποθέτουν σιωπηρά.

Η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι πάντα, παγκοσμίως, υπερπουλημένη ως πιο ενδιαφέρουσα και χρήσιμη από ό,τι στην πραγματικότητα. Για παράδειγμα, αυτός είναι ο μεγαλύτερος «τρισδιάστατος εκτυπωμένος κινητήρας πυραύλων» που γνωρίζω ότι είναι έτοιμος για πτήση και, όπως το καταλαβαίνω, η ποσότητα των τυπωμένων εξαρτημάτων έχει μειωθεί με την πάροδο του χρόνου, επειδή η χύτευση είναι φθηνότερη και παράγει καλύτερα αποτελέσματα:

Αυτό είναι ένα ισχυρό θέμα για την τρισδιάστατη εκτύπωση. Ακόμη και με μέταλλα, γενικά δεν είναι κατάλληλο για σειρές παραγωγής, απλώς για την κατασκευή μικρών εξαρτημάτων χαμηλού όγκου. Το Relativity Space μπορεί να το αλλάξει αυτό, αλλά το χρονοδιάγραμμα ανάπτυξής τους ολισθαίνει συνεχώς επειδή - από όσο μπορώ να πω - αρχικά δεν είχαν ιδέα τι έκαναν. Όταν πρωτοξεκίνησε το Relativity, δούλευα με μια ομάδα που αντιμετώπιζε ανοιχτά τα τεράστια ζητήματα αξιοπιστίας που σχετίζονται με την εκτύπωση μετάλλων και φαινόταν να είναι κοινή γνώση στη βιομηχανία ότι η απευθείας εκτύπωση έτοιμων μεταλλικών εξαρτημάτων ήταν κακή ιδέα. Ακόμα και ο πυραυλοκινητήρας που μόλις έδειξα έχει σημάδια μηχανικής κατεργασίας και συγκόλλησης.

Η καλύτερη εικασία μου είναι ότι ήθελαν να έχουν πλεονέκτημα πρώτης κίνησης και έκαναν ισχυρισμούς που τους έβαζαν κάτω από ένα παράλογα μεγάλο βάρος καινοτομίας.

Ωστόσο, έχω μιλήσει για αυτήν την τάση στο παρελθόν - η νέα λεπτομέρεια που προσθέτω για αυτήν την απάντηση είναι ότι ο κλάδος είναι επίσης πολύ παλαιότερος από ό, τι θέλουν οι άνθρωποι να πιστεύετε ότι είναι. Η εφεύρεση της τρισδιάστατης εκτύπωσης ήταν, αρκετά τρελά, λιγότερο ενδιαφέρουσα από όσο νομίζετε και λιγότερο επαναστατική από ό,τι υπονοούν πολλές από τις άλλες απαντήσεις εδώ, επειδή δεν εφευρέθηκε πρόσφατα και δεν είναι μια νέα τεχνολογία. Υπάρχει από τη δεκαετία του 1980:

Ο λόγος που έγινε μεγάλος την τελευταία δεκαετία είναι ένας συνδυασμός διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας που τελειώνουν και καλύτερης τεχνολογίας που το καθιστούν πιο προσιτό από ό,τι ήταν αρχικά. Κυρίως όμως οι πατέντες εξαντλούνται, και αυτό είναι πραγματικά το βρώμικο μυστικό εδώ. Υπάρχουν μερικά βασικά διπλώματα ευρεσιτεχνίας που εμποδίζουν τη βιομηχανία, ακόμη και σήμερα.

Μόλις τελείωσαν τα αρχικά και ο κλάδος άρχισε να αναπτύσσεται, η υπερβολή και η απληστία κυριάρχησαν και οι άνθρωποι άρχισαν να λένε ιστορίες γι' αυτό και να ισχυρίζονται ότι επρόκειτο να συμβούν πράγματα που απλά δεν ήταν δυνατά για να τυλιχτεί ο ενθουσιασμός και η επενδυτική χρηματοδότηση. Υπήρχε γενικά μια ιδέα ότι η τεχνολογία ήταν νέα και συναρπαστική όταν δεν ήταν νέα και ότι είχαν αναπτυχθεί δεκαετίες για να βοηθήσουν να καταλάβουμε ποιες εφαρμογές είχαν νόημα.

Σε τελική ανάλυση, η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι περιορισμένης χρήσης εκτός από τη δημιουργία εξαιρετικά προσαρμοσμένων ή αναλώσιμων εξαρτημάτων. Παλαιότερα ονομαζόταν "ταχεία δημιουργία πρωτοτύπων" και ακόμη και με την εμφάνιση καλύτερων τυπωμένων υλικών όπως τα μέταλλα, αυτό εξακολουθεί να ισχύει γενικά. Ακόμη και για εφαρμογές υψηλής τεχνολογίας υπάρχουν τεράστιες επιφυλάξεις - όπως μου είπαν, η FAA αρνείται κατηγορηματικά να πιστοποιήσει 3D εκτυπωμένα εξαρτήματα για επιβατικά τζετ, επειδή κανείς δεν μπορεί πραγματικά να αποδείξει ότι είναι ασφαλή και οι κινητήρες SpaceX Superdraco θέλουν να αναφέρουν είναι στην πραγματικότητα περιττός εξοπλισμός έκτακτης ανάγκης που προορίζεται να είναι μιας χρήσης:

Ο λόγος που οι εφαρμογές είναι τόσο περιορισμένες και η τεχνολογία είναι η καταλληλότερη για αναλώσιμα, είναι ότι, από το σχεδιασμό, η αξιοπιστία των τυπωμένων εξαρτημάτων είναι παράλογα χαμηλή. Για να επαναλάβω, αυτό δεν είναι σφάλμα, είναι ένα σκόπιμα χαρακτηριστικό του πώς λειτουργεί η τεχνολογία!

Το έχω αγγίξει στο παρελθόν, αλλά για να έχουμε μια τόσο ευέλικτη διαδικασία παραγωγής, αναλύεται σε πολλές μικρές διαδοχικές διαδικασίες παραγωγής. Συνήθως κυμαίνεται από 10,000 έως 1 εκατομμύριο από αυτά. Ας υποθέσουμε ότι έχουμε μια μεσαία εκτύπωση 100,000 πράξεων και η κάθε μία έχει ποσοστό επιτυχίας 99,99 τοις εκατό. Ποια είναι η πιθανότητα επιτυχούς εκτύπωσης ενός εξαρτήματος;

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

Βασικά είναι εγγυημένο ότι έχουμε κάποιο είδος ελαττώματος. Με ποσοστό επιτυχίας λειτουργίας 99,99 τοις εκατό. Υποθέτοντας ότι θέλετε 95 τοις εκατό πιθανότητα επιτυχίας, κάθε μεμονωμένη λειτουργία πρέπει να είναι 99,99995 τοις εκατό αξιόπιστη, κάτι που είναι απλώς παράλογο. Σε αντίθεση με τις διαδικασίες αφαίρεσης, τα ελαττώματα μηχανικής κατεργασίας κατά την τοποθέτηση υλικού έχουν υψηλό κίνδυνο να επηρεάσουν άμεσα τη μηχανική απόδοση, και έτσι όταν προσπαθείτε να προσαρμόσετε αυτούς τους αριθμούς αξιοπιστίας για να λάβετε υπόψη μόνο τις «σημαντικές» λειτουργίες, εξακολουθούν να φαίνονται εξαιρετικά μη κολακευτικά.

Η ανάλυσή μου εδώ είναι υπεραπλουστευμένη και λίγο συντηρητική, αλλά η βασική συμπεριφορά που σχολιάζει είναι θεμελιώδες μέρος της τρισδιάστατης εκτύπωσης. Λόγω των σχεδιαστικών επιλογών που το καθιστούν ευέλικτο και βολικό για την κατασκευή αντικειμένων, είναι ξεκαρδιστικά αναξιόπιστο.

Ο πιο σίγουρος τρόπος για να χρησιμοποιήσετε έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή είναι να είστε σε θέση να εντοπίσετε εξαρτήματα που δεν είναι ευαίσθητα σε ελαττώματα ή να επανασχεδιάσετε ένα εξάρτημα για να μειώσετε την πιθανότητα δημιουργίας ελαττώματος. Αλλά… αυτό είναι μια εργασία σχεδιασμού και μηχανικής υψηλής εξειδίκευσης που οι περισσότεροι τελικοί χρήστες ενός 3D εκτυπωτή δεν ενδιαφέρονται ακριβώς να κάνουν. Η όλη ιδέα εδώ είναι ότι ένας τρισδιάστατος εκτυπωτής υποτίθεται ότι είναι ευκολότερος.

Για να μην αναφέρουμε ότι οι περισσότεροι εκτυπωτές επωφελούνται αρκετά από τη συνεχή συντήρηση και τον συντονισμό, ακόμη και σε υψηλό επίπεδο. Έχω επιδιορθώσει αρκετά Ultimakers ($3000-$10000 εκτυπωτές) για να γνωρίζω ότι δεν είναι απλώς μια συνάρτηση της φθηνής τιμής των εκτυπωτών καταναλωτών. Οι απαιτήσεις που τίθενται σε αυτά τα μηχανήματα απλώς κάνουν την αξιοπιστία δύσκολη

Όταν βλέπετε μια λίστα με χαρακτηριστικά ανώτατου επιπέδου, είναι όλα πολύ συναρπαστικά, αλλά υπάρχουν πολλές δύσκολες επιπλοκές που σκοτώνουν το μεγαλύτερο μέρος αυτού του ενθουσιασμού. Έτσι, τελικά, οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές είναι λίγο μια λύση που αναζητά ένα πρόβλημα.

Και, λοιπόν, ήταν για δεκαετίες περισσότερο από ό,τι αντιλαμβάνονται οι περισσότεροι.