3D baskı temel üretim süreçlerinde nasıl devrim yarattıYenilikçi teknoloji tasarımcıların hizmetinde

Bugün, Tasarım Müzesi web sitesini ziyaret edenleri sıra dışı bir teknoloji ile tanıştırıyoruz. Merak Ediyorum? O zaman bu makale tam size göre! Bazı gözlemciler tarafından İngiltere merkezli bir şirketin genel müdürü ve danışmanı olarak selamlandı.

Bu araştırma, danışmanlık ve 3D baskı firması Avrupa, Kuzey Amerika, Orta Doğu, Uzak Doğu ve Afrika'da çok çeşitli müşterilerle çalışmaktadır. Phil Reeves bize bu yeniliğin teknoloji stratejisi ve ticari faydaları hakkında bilgi verecek. 3D baskı nedir??

3D baskı, üç boyutlu bilgisayar verilerinden somut bir ürün üreten bir dizi yeni buluşu tanımlamak için kullanılan bir terimdir. Bu teknoloji genellikle endüstride kullanılır. İşlem, iki boyutlu malzeme katmanlarının, tüm hacimsel parça tamamlanana kadar katman katman birbirine yapıştırılmasıyla gerçekleştirilir. Yirmi yılı aşkın bir süredir var, ancak bu süre zarfında ne gibi ilerlemeler kaydedildi??

İlk 3D baskı makineleri yalnızca ürün geliştirmede kullanılan modellerin hızlı prototiplenmesi (RP) için kullanılıyordu. Bu ilk ürünler düşük kalitedeydi ve genellikle üretildikten sonraki haftalar hatta günler içinde deforme oluyor ya da bozuluyordu.

Ancak bunların sadece şekli veya görünümü değerlendirmek için kullanıldığı göz önüne alındığında, bu o zamanlar kabul edilebilirdi. Teknoloji olgunlaştıkça ve elimizdeki malzeme çeşitliliği arttıkça, mekanik özellikler ve dayanıklılık da gelişti.

Parçalar artık titanyum veya altın gibi metallerden, ABS, naylon ve polikarbonat gibi polimerlerden veya seramiklerden yapılabilmektedir. Buna paralel olarak, teknoloji daha büyük ve daha hızlı hale gelerek, üretimi daha verimli ve daha ekonomik hale getirmiştir. Bu bağlantı, artan malzeme uygunluğu ile daha fazla üretkenlik anlamına gelir.

Bu buluşun arkasındaki itici güç ana akım üretim olmuştur ve ortopedik implantlar, diş protezleri ve kronları, işitme cihazları, cep telefonu kılıfları ve ev iç aksesuarları gibi alanlarda uygulanmaktadır. Şaşırdın? İlginç bir şekilde, iç dekorasyon, 3D baskının orijinal şeyler yapmak için gerçekten kullanıldığı ilk alanlardan biriydi.

Milenyumun başında, üniversitede RP teknolojisinden etkilenen bazı genç yaratıcı tasarımcılar, lambalardan dekoratif kürelere ve mobilyalara kadar 3D üretilmiş iç mekan aksesuarları satan işletmeler kurmaya başladılar.

Janne Kitanen muhtemelen bu süreç üzerindeki en önemli etkendir. Modern baskı yönteminin gücünü iş perspektifinden anladı ve bunları yapmak için büyük ekipman yatırımı olmadan daha önce düşünülemeyen geometrik olarak karmaşık ürünleri satan bir şirket yaratmayı başardı.

Janne, internet aracılığıyla bunları daha üretilmeden satmayı başardı. 3D baskı teknolojisine yatırım yapan üçüncü taraf firmalar tarafından talep üzerine küçük partiler oluşturuldu.

Materialise MGX gibi diğer şirketler de kısa süre içinde farklı tasarımcılardan 3D iç tasarım ürünleri toplamaya ve bunları ev için daha geleneksel perakende mağazaları aracılığıyla satmaya başladı. Lionel Dean gibi diğer çağdaş baskı tasarımcıları, İtalya'daki mevcut iç mekan üreticileriyle ortaklık kurarak 3D baskılı ürünleri pazara sunmak için bu kanalları kullandı.

Yeni teknolojinin mimarlar tarafından nasıl kullanıldığını görmek istiyoruz?

Şimdilik 3D baskı mimarlar için çok hızlı bir prototipleme aracı. Giderek daha fazla profesyonel 2D CAD yazılımından 3D CAD yazılımına geçtikçe, yazılım ve 3D baskı arasındaki bağlantıyı memnuniyetle kullanıyorlar.

Mimarlar artık rutin olarak binaların, iç mekanların, saha modellerinin ve hatta tüm şehir ana planlarının son derece ayrıntılı modellerini üretiyor; bu da yeni teknolojiyi topolojik ve uydu tarama verileriyle birleştirerek mümkün hale geliyor. Google Earth'ten belirli bir coğrafi alan hakkında bilgi almak ve 3D baskı yapmak bile mümkün hale geldi.

Şimdi bazı firmaların bu modern sistemi büyük ölçekte kullanarak özellikle inşaat sektörü için yenilikler geliştirdiğini görüyoruz. Jet-bağlayıcıyı ayarlamak için sulandırılmış mermer tozu veya kum kullanır.

Benzer bir tasarıma bakın: Varlığın dantelli hafifliği: kendi ellerinizle romantik akşam yemekleri için orijinal aydınlatma armatürleri

Pergolalar, büfeler, banklar ve mobilyalar gibi nispeten büyük mimari nesneler (yaklaşık 5 metre yüksekliğinde) üretmek mümkündür. Diğer araştırma grupları tüm binaları üretmek için 3D baskıya bakıyor, ancak bu mümkün olsa bile gerçeklikten bir veya iki on yıl uzakta.

Şu anda böyle bir yenilik etrafında kesinlikle çok fazla ilgi ve heyecan var. Bir yandan, bu iyi bir şey. Ancak diğer yandan, bu teknolojinin olanaklarını abartmamaya dikkat etmeliyiz.

Bu yenilik, daha şık ve özelleştirilmiş cep telefonu panelleri gibi bazı pazar trendlerine yanıt olarak çok iyi olmuştur. Teknoloji, çevrimiçi oyunların ve sosyal medyanın yükselişine de yanıt vererek, kahramanların ve avatarların gerçek ama kişiselleştirilmiş ürünlere dönüştürülmesini sağladı.

Ancak süreç, ekonomi ve malzeme kapasitesi açısından hala önemli sınırlamalar vardır. Bir gün 3D baskının tencere ve tavalardan duşlara veya TV uzaktan kumandalarına kadar evde bile her şeyi yapabileceği umudu var. Aslında, bu tür sistemlerden çok uzakta değiliz. Tüketici pazarında bu teknolojiyi kullanarak oyuncak ve oyun yapan üreticiler zaten var.

3D baskının en önemli yönlerinden biri, karmaşık geometrik şekilleri maliyet olmadan yeniden üretebilmesidir. Aslında, bu yöntem genellikle plastik enjeksiyon kalıplama gibi geleneksel süreçler kullanılarak üretilemeyen ürünleri yapmak için kullanılır. Tasarımcılar bu geometrik esneklikten yararlanarak giderek daha fazla kalitenin ortaya çıkmasını sağlar.

3D baskı sadece döküm veya talaşlı imalatın yerini almak için kullanılan yıkıcı bir teknoloji değildir. Bu, şirketlerin tedarik zincirleri ve daha da önemlisi işletme içinde müşterilerle olan etkileşimleri hakkında farklı düşünmelerini sağlayan bir atılımdır.

İşte altı temel fayda:

• Araçsız dijital üretim, belirli coğrafyaları, demografik özellikleri ve sosyal yönleri desteklemek için ürün çeşitliliğini artırmak ve toplu üretim maliyetini azaltmak anlamına gelir.

• Tasarım özgürlüğü, artan geometrik karmaşıklık seviyelerine sahip çeşitli ürünlerin düşük maliyetle üretilmesinde yeni olanaklar anlamına gelir.

• Kişiselleştirme ürününün dahil edilmesi – karmaşık bir yapıya sahip özel projeler imkanı.

• Perakendede yeni bir deneyim – sezgisel 3D araçlara ve taramaya erişim ile çevrimiçi veya mağaza içinde kendi tasarım ürünlerini oluşturarak tüketicinin ilgisini çekmek.

• Piyasaların ortaya çıkan ihtiyaçlarının karşılanması. Her tür kitle için mükemmel ürün karışımı.

• Kısa tedarik zincirleri – stok, paketleme, lojistik ihtiyacı yok ve CO2 üretiminde net bir azalma.

Özünde, 3D baskı tüm satış zincirini tamamen yeniden yönlendirebilir ve tüketiciyi sondan ana akıma yerleştirebilir. İnsanlar ilk ürün tasarımına dahil olabilir veya talep üzerine herhangi bir ürün sipariş edebilir.

3D baskıda her şey bu kadar pürüzsüz mü?

Daha önce de söylediğimiz gibi, hala maddi kısıtlamalarımız var. Bunların bir kısmı fiziksel, bir kısmı ekonomik, bir kısmı da estetik ve şüphesiz çevreseldir.

Çoğu zaman sınırlamalar, kalıplanmış plastiklerin veya aşırı sert alaşımlardan yapılmış metal parçaların mekanik özelliklerinden kaynaklanır. Ancak dünyanın dört bir yanındaki laboratuvarlarda ve üniversitelerde malzeme yelpazesini genişletmek ve elimizdekileri geliştirmek için pek çok çalışma yapılıyor.

Hammadde tedarik zincirindeki şirket sayısında bir artış var, bu da maliyetin düşmesine yol açıyor ve bu da elbette üretim ekonomisi üzerinde bir etkiye sahip. Yeşil Naylon 11 ve bitkilerden elde edilen PLA gibi polimerler sayesinde sürdürülebilirliğin yanı sıra parçaların estetiği de gelişiyor. Önümüzde uzun bir yol var, ancak bilim hızlı ve doğru yönde ilerliyor.

3D baskının önündeki ana engel nedir??

Söylediğimiz gibi, malzemeler bir sorundur, ancak bu, ürünler tasarlanmadan önce bir dereceye kadar öngörülebilir. 3D ekipman üretimi nispeten pahalı ve oldukça yavaş olduğu için ekonomik açıdan da bir zorluk teşkil ediyor. Ancak fiyatların düşmesi ve verimliliğin artması sayesinde bu tür baskılar daha kabul edilebilir hale gelmektedir.

Diğer önemli sınırlama ise bilgidir. Birçok şirket yeni teknolojiyi nasıl kullanacağını veya maliyeti nasıl hesaplayacağını bilmiyor. Ürün geliştiricilerin geometrik faydaların pazarlamaya nasıl uygulanacağını ya da müşteri ihtiyaç ve gereksinimlerinin zincire nasıl entegre edileceğini tam olarak anlamaması nedeniyle üretim tedarik zinciri şu anda kendini savunmasız hissetmektedir. Danışmanlığın bu sorunları ele almalarına ve teknolojiyi değerlendirmelerine yardımcı olacağını düşünüyoruz.

Düşük maliyetli taşınabilir masaüstü bilgisayarların ortaya çıkmasıyla, 3D baskı yakında evlerimizde olacak. Bu senaryo ne kadar olasıdır??

Dr. Phil Reeves şöyle diyor: "Evimde iki adet 3D yazıcı var ve çocuklarım onları çok seviyor.". Ev baskısına olan ilgi son birkaç yıldır olağanüstü boyutlara ulaştı. Pazar hizmeti şirketlerinin büyümesi de arttı. Geçen sefer dünya çapında 40'tan fazla firma saymıştık. 2012 yılında yaklaşık 15.000 ev yazıcısı satılmıştır. Bu yıl sayının 60.000'e yakın olmasını bekliyoruz (muhtemelen daha fazla). Böylece herkes güvence altına alınmış olacak.

Giderek daha fazla insanın bir hobisini desteklemek için yeni bir ürün satın aldığını görüyoruz; bu ister bir uçağın uzaktan kumandası olsun, ister balık tutmak için yem yaratmak olsun. Eğitim perspektifleri için mükemmeldir – bir 3D yazıcı, gıda boyası, sirke ve kabartma tozu alın ve en iyi volkanınızı elde edin – okul ödevi için bir proje.

Bu yenilikçi teknolojiyi potansiyel bir yatırım işi olarak keşfetmek isteyen girişimciler için birkaç ipucu var.

Pazarınızı, müşterilerinizi ve becerilerinizi tanımanız gerekir. Tedarik zinciri boyunca 3D baskılı ürünlerin tasarlanmasından, çevrimiçi veya ana caddede perakende satışına, başkalarının yaratma sürecine katılabilmesi için yazılım arayüzleri geliştirmeye, yeni malzemeler geliştirmeye veya üretim tesisleri kurmaya kadar birçok fırsat var.

Şirketler için anahtar, müşteri hizmetlerini anlamak ve teknoloji maliyetini hesaplamakta yatıyor. Bazıları için büyük bir meydan okuma. Bir firma 3D baskının nasıl değer katabileceğini anladıktan sonra, bunu nasıl kullanacağını ve ne zaman uygulayacağını bulması gerekir, ancak bu başka bir hikaye.

Econolyst Ltd CEO'su Dr. Phil Reeves'e uzman görüşleri ve 3D baskı dünyasına açtığı pencere için teşekkür ederiz.

İlginç bir iç mekan: Kenneth Cobonpue'den modern iç mekanlar için La Luna Koleksiyonu'ndan sıra dışı rattan sandalye