Hvorfor var ikke etableringen av 3D-printeren en stor sak for folk flest?

Dette er en av de største løgnene i bransjen. Det er så gjennomgående at mange av de andre svarene på dette spørsmålet implisitt antar det.

3D-utskrift er alltid, universelt oversolgt som mer interessant og nyttig enn det faktisk er. Dette er for eksempel den største "3D-trykte rakettmotoren" jeg vet om som er flyklar, og slik jeg forstår det har mengden av trykte deler gått ned over tid fordi støping er billigere og gir bedre resultater:

Det er et sterkt tema for 3D-utskrift. Selv med metaller er det generelt ikke egnet for produksjonskjøringer, bare lavvolumproduksjon av små deler. Relativitetsrommet kan endre det, men utviklingstidslinjen deres har stadig falt fordi - så vidt jeg kan se - de i utgangspunktet ikke hadde noen anelse om hva de gjorde. Da Relativity først startet opp, jobbet jeg med en gruppe som åpent tok tak i de enorme pålitelighetsproblemene knyttet til metallutskrift, og det så ut til å være allment kjent i bransjen at direktetrykking av ferdige metalldeler var en dårlig idé. Til og med rakettmotoren jeg nettopp viste har maskinerings- og sveisemerker.

Min beste gjetning er at de ønsket å ha first-mover-fordel og kom med påstander som satte dem under en absurd stor innovasjonsbyrde.

Jeg har imidlertid snakket om denne trenden tidligere - den nye detaljen jeg legger til for dette svaret er at bransjen også er mye eldre enn folk vil at du skal tro den er. Oppfinnelsen av 3D-printing var, vilt nok, mindre interessant enn du sannsynligvis tror, ​​og mindre revolusjonerende enn mange av de andre svarene her tilsier, fordi den ikke ble oppfunnet nylig, og det er ikke en ny teknologi. Det har eksistert siden 1980-tallet:

Grunnen til at det ble stort det siste tiåret er en kombinasjon av patenter som går tom og bedre teknologi som gjør det mer tilgjengelig enn det var i utgangspunktet. For det meste går patentene ut, og det er egentlig den skitne hemmeligheten her. Det er noen sentrale patenter som holder industrien tilbake, selv i dag.

Når de første tok slutt og industrien begynte å vokse, tok overdrevenhet og grådighet overhånd og folk begynte å fortelle store historier om det og hevde at ting skulle skje som bare ikke var mulig for å tromme opp entusiasme og investeringsfinansiering. Det var generelt en implikasjon at teknologien var ny og spennende når den ikke var ny, og det hadde vært flere tiår med utvikling for å finne ut hvilke applikasjoner som var fornuftige.

Til syvende og sist er 3D-utskrift av begrenset bruk utenom å lage svært tilpassede deler eller engangsdeler. Det pleide å bli kalt "rask prototyping", og selv med bruken av bedre trykte materialer som metaller, gjelder det fortsatt generelt. Selv for høyteknologiske applikasjoner er det store forbehold - som jeg har blitt fortalt, nekter FAA på det sterkeste å sertifisere 3D-printede deler for passasjerfly fordi ingen virkelig kan bevise at de er trygge, og SpaceX Superdraco-motorene folk liker å nevne. er faktisk overflødig nødutstyr beregnet på å være engangsbruk:

Grunnen til at applikasjonene er så begrensede, og teknologien er best egnet for engangsartikler, er at den trykte delens pålitelighet er absurd dårlig. For å gjenta, det er ikke en feil, det er et tilsiktet trekk ved hvordan teknologien fungerer!

Jeg har vært inne på dette tidligere, men for å ha en så fleksibel produksjonsprosess er den delt opp i mange små sekvensielle produksjonsoperasjoner. Vanligvis i området 10,000 til 1 million av dem. La oss si at vi har en middels utskrift på 100,000 operasjoner og hver enkelt har en suksessrate på 99,99 prosent. Hva er sjansen for å lykkes med å skrive ut en del?

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

Vi er i utgangspunktet garantert å ha en form for defekt. Med en suksessrate på 99,99 prosent. Forutsatt at du vil ha 95 prosent sjanse for å lykkes, må hver enkelt operasjon være 99,99995 prosent pålitelig, noe som bare er absurd. I motsetning til subtraktive prosesser, har maskineringsfeil ved plassering av materiale en høy risiko for direkte innvirkning på mekanisk ytelse, og så når du prøver å justere disse pålitelighetstallene til kun å vurdere "viktige" operasjoner, ser de fortsatt ekstremt lite flatterende ut.

Analysen min her er forenklet og litt konservativ, men den grunnleggende oppførselen den kommenterer er en grunnleggende del av 3D-printing. På grunn av designvalgene som gjør den fleksibel og praktisk for å produsere ting, er den morsomt upålitelig.

Den mest sikre måten å bruke en 3D-skriver på er å kunne identifisere deler som ikke er følsomme for defekter, eller å redesigne en del for å redusere sannsynligheten for å produsere en defekt. Men ... det er en svært dyktig design- og ingeniøroppgave som de fleste sluttbrukere av en 3D-skriver ikke akkurat er interessert i å gjøre. Hele ideen her er at en 3D-printer skal være enklere.

For ikke å nevne at de fleste skrivere drar ganske mye nytte av konstant vedlikehold og justering, selv på den høye enden. Jeg har fikset nok Ultimakers ($3000-$10000-skrivere) til å vite at det ikke bare er en funksjon av at forbrukerskrivere er billige. Kravene som stilles til disse maskinene gjør påliteligheten vanskelig

Når du ser en liste over funksjoner på toppnivå, er alt veldig spennende, men det er mange vanskelige komplikasjoner som dreper det meste av spenningen. Så til syvende og sist er 3D-skrivere litt av en løsning på jakt etter et problem.

Og vel, de har vært i flere tiår lenger enn de fleste er klar over.