Mengapa pembuatan printer 3D tidak menjadi masalah besar bagi kebanyakan orang?

Ini adalah salah satu kebohongan terbesar di industri ini. Ini sangat meresap sehingga banyak dari jawaban lain untuk pertanyaan ini secara implisit mengasumsikannya.

Pencetakan 3D selalu, secara universal dijual lebih menarik dan bermanfaat daripada yang sebenarnya. Misalnya, ini adalah "mesin roket cetak 3D" terbesar yang saya tahu siap terbang, dan seperti yang saya pahami, jumlah komponen cetakan telah berkurang dari waktu ke waktu karena pengecoran lebih murah dan menghasilkan hasil yang lebih baik:

Itu tema yang kuat untuk pencetakan 3D. Bahkan dengan logam, umumnya tidak sesuai untuk proses produksi, hanya pembuatan komponen kecil dengan volume rendah. Relativitas Ruang mungkin mengubahnya, tetapi garis waktu perkembangan mereka terus merosot karena - sejauh yang saya tahu - mereka awalnya tidak tahu apa yang mereka lakukan. Kembali ketika Relativitas pertama kali dimulai, saya sedang bekerja dengan sebuah kelompok yang secara terbuka menangani masalah keandalan besar yang terkait dengan pencetakan logam, dan tampaknya sudah menjadi rahasia umum di industri bahwa pencetakan langsung bagian logam jadi adalah ide yang buruk. Bahkan mesin roket yang baru saja saya perlihatkan memiliki tanda pemesinan dan pengelasan.

Tebakan terbaik saya adalah mereka ingin memiliki keuntungan penggerak pertama dan membuat klaim yang menempatkan mereka di bawah beban inovasi yang luar biasa besar.

Saya telah berbicara tentang tren ini di masa lalu - sedikit detail baru yang saya tambahkan untuk jawaban ini adalah bahwa industri ini juga jauh lebih tua daripada yang Anda pikirkan. Penemuan pencetakan 3D, cukup liar, kurang menarik daripada yang mungkin Anda pikirkan, dan kurang revolusioner daripada yang disiratkan oleh banyak jawaban lain di sini, karena itu tidak ditemukan baru-baru ini, dan itu bukan teknologi baru. Sudah ada sejak tahun 1980-an:

Alasannya menjadi besar dalam dekade terakhir adalah kombinasi dari paten yang habis dan teknologi yang lebih baik membuatnya lebih mudah diakses daripada awalnya. Sebagian besar paten habis, dan itu benar-benar rahasia kotor di sini. Ada beberapa paten utama yang menahan industri ini, bahkan hingga hari ini.

Setelah yang pertama habis dan industri mulai tumbuh, hiperbola dan keserakahan mengambil alih dan orang-orang mulai menceritakan kisah-kisah panjang tentang hal itu dan mengklaim hal-hal yang tidak mungkin terjadi untuk menghidupkan antusiasme dan pendanaan investasi. Secara umum ada implikasi bahwa teknologi itu baru dan menarik ketika itu tidak baru dan telah ada pengembangan selama beberapa dekade untuk membantu mencari tahu aplikasi apa yang masuk akal.

Pada akhirnya, pencetakan 3D memiliki penggunaan terbatas di luar pembuatan komponen yang sangat disesuaikan atau sekali pakai. Dulu disebut "pembuatan prototipe cepat" dan bahkan dengan munculnya bahan cetakan yang lebih baik seperti logam, hal itu secara umum masih berlaku. Bahkan untuk aplikasi teknologi tinggi ada peringatan besar - seperti yang telah saya diberitahu, FAA dengan tegas menolak untuk mengesahkan komponen cetakan 3D untuk jet penumpang karena tidak ada yang benar-benar dapat membuktikan bahwa mereka aman, dan mesin SpaceX Superdraco yang disukai orang. sebenarnya peralatan darurat berlebihan dimaksudkan untuk sekali pakai:

Alasan aplikasinya sangat terbatas, dan teknologinya paling cocok untuk barang sekali pakai, adalah karena, secara desain, keandalan komponen cetak sangat buruk. Untuk menegaskan kembali, itu bukan bug, itu adalah fitur yang disengaja tentang bagaimana teknologi beroperasi!

Saya telah menyentuh ini di masa lalu, tetapi untuk memiliki proses manufaktur yang fleksibel, itu dipecah menjadi banyak operasi manufaktur berurutan kecil. Biasanya dalam kisaran 10,000 hingga 1 juta di antaranya. Katakanlah kita memiliki 100 cetakan sedang,000 operasi dan masing-masing memiliki tingkat keberhasilan 99,99 persen. Berapa peluang berhasil mencetak bagian?

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

Kami pada dasarnya dijamin memiliki semacam cacat. Dengan tingkat keberhasilan operasi 99,99 persen. Dengan asumsi Anda menginginkan peluang sukses 95 persen, setiap operasi individu harus 99,99995 persen dapat diandalkan, yang tidak masuk akal. Tidak seperti proses subtraktif, cacat pemesinan saat menempatkan material memiliki risiko tinggi yang berdampak langsung pada kinerja mekanis, sehingga saat Anda mencoba menyesuaikan angka keandalan ini untuk hanya mempertimbangkan operasi "penting", angka tersebut masih terlihat sangat tidak menarik.

Analisis saya di sini terlalu disederhanakan dan agak konservatif, tetapi perilaku dasar yang dikomentari adalah bagian mendasar dari pencetakan 3D. Karena pilihan desain yang membuatnya fleksibel dan nyaman untuk pembuatan barang, itu sangat tidak bisa diandalkan.

Cara yang paling jitu untuk menggunakan printer 3D adalah mampu mengidentifikasi bagian-bagian yang tidak sensitif terhadap cacat, atau mendesain ulang bagian untuk menurunkan kemungkinan menghasilkan cacat. Tapi… itu adalah tugas desain dan teknik yang sangat terampil yang tidak terlalu diminati oleh sebagian besar pengguna akhir printer 3D. Seluruh ide di sini adalah printer 3D seharusnya lebih mudah.

Belum lagi sebagian besar printer mendapat manfaat yang cukup besar dari pemeliharaan dan penyetelan yang konstan, bahkan di kelas atas. Saya telah memperbaiki cukup banyak Ultimakers ($3000-$10.000 printer) untuk mengetahui bahwa bukan hanya fungsi printer konsumen yang murah. Tuntutan yang ditempatkan pada mesin ini hanya membuat keandalan menjadi rumit

Saat Anda melihat daftar fitur tingkat atas, semuanya sangat menarik, tetapi ada banyak komplikasi rumit yang mematikan sebagian besar kegembiraan itu. Jadi, pada akhirnya, printer 3D adalah sedikit solusi untuk mencari masalah.

Dan, yah, mereka telah selama beberapa dekade lebih lama dari yang disadari kebanyakan orang.