3D-Druck:Die 3 größten Missverständnisse

Wie bei so vielen anderen bahnbrechenden Ideen ist auch hier ein Balanceakt zwischen dem Verständnis dessen, was die aktuelle Technologie tatsächlich kann, und dem, was mit den aktuellen Marktbeschränkungen einfach unmöglich ist, zu bewältigen. Eine Herausforderung für die 3D-Druckindustrie besteht darin, den Mythos von der Realität zu trennen. Einige Missverständnisse gehen über die derzeitigen Möglichkeiten der additiven Fertigungstechnologien (AM) hinaus und geraten in den Bereich der Science-Fiction. Während die andere Seite des Spektrums 3D-Druck als Spielerei sieht, die nur gut darin ist, kleinen Schnickschnack herzustellen.

Hier ist also ohne weiteres meine Liste der größten Mythen und Missverständnisse des 3D-Drucks.

1. „3D-Druck ist ein effektiver Weg, um Waffen zu bauen.“

Die Chancen, eine funktionierende 3D-gedruckte Waffe zu bauen, sind sehr gering. Die Hitze und der Druck würden es der Waffe und all ihren beweglichen Teilen fast unmöglich machen, richtig zu funktionieren.

Problem 1:Explodieren unter Druck

Eine abgefeuerte 5,56-NATO-Patrone würde einen 3D-gedruckten Lauf knacken oder sprengen. Das Geschoss erzeugt innerhalb von 0,0005 Sekunden nach dem Abschuss 55.000 PSI, was etwa 40.000 PSI höher ist als bei unseren stärksten Materialien.

Problem 2:Schmelzen

Ein bedruckter Schaft würde sich bei starker Hitze verziehen oder schmelzen. Die nach etwa 100 Schüssen erzeugte Wärmemenge könnte die Hand des Schützen dritten Grades verbrennen, wenn die Hand den Lauf länger als eine Sekunde berührt. Um diese Temperatur ins rechte Licht zu rücken, erleiden die meisten Erwachsenen Verbrennungen dritten Grades, wenn sie zwei Sekunden lang 150 ° F Wasser ausgesetzt werden. Ein Stahlfass funktioniert noch bis zu dem Punkt, an dem der Stahl bei etwa 800°F rot zu glühen beginnt.

Derzeit könnte keines der nichtmetallischen 3D-Druckmaterialien auf dem Markt diesen Bedingungen standhalten. Es mag relativ einfach sein, eine 3D-gedruckte Schusswaffe herzustellen, aber die Waffe wird für den Schützen höchstwahrscheinlich ein größeres Risiko darstellen als alles andere in der Nähe. Höchstwahrscheinlich wird es in den Händen des Benutzers versagen oder explodieren. Die Weiterentwicklung von 3D-gedruckten Teilen in Verbrennungsmotoren könnte jedoch in den nächsten Jahren alles verändern (3D-gedruckte Kolben werden in #3 behandelt).

2. „Kunststoff-3D-Druckmaterialien können in einer Fertigungsumgebung nicht verwendet werden.“

Materialien der Vergangenheit erfüllten nicht einmal annähernd die Toleranz- und Haltbarkeitsanforderungen von Metalllösungen.

Natürlich sind CNC-Maschinen genau. Ihre Toleranzen von ±0,025 – 0,125 mm. Die Toleranzen unserer Stratasys FDM 3D-Drucker liegen jedoch bei etwa +/- 0,008 Zoll. Wo die CNC im Vergleich fällt, ist die Komplexität der Formen, die sie herstellen kann. Diese Drucker haben die einzigartige Fähigkeit, Unterstützungssysteme zu drucken, die es ermöglichen, vollständig montierte und voll funktionsfähige Builds mit Geometrien zu drucken, die mit einem subtraktiven Herstellungsprozess niemals möglich wären.

Drucker und ihre Materialien auf dem Markt sind jetzt zuverlässig genug, um in verschiedenen Konsumgüter-, Medizin-, Luft- und Raumfahrt- und Militäranwendungen eingesetzt zu werden. Volkswagen hat bereits 90 3D-Drucker in seinen Werken, mit denen seltene Ersatzteile reproduziert werden. Kürzlich gaben sie bekannt, dass sie „innerhalb von zwei bis drei Jahren Strukturteile mit der Technologie in Serie herstellen wollen“. Sie planen, Kolben in ihren Druckprozess einzubeziehen.

Beliebteste Methoden

Eine der derzeit häufigsten Anwendungen in der Fertigung ist der Druck von Vorrichtungen, Lehren und Vorrichtungen . Es spart Zeit beim Drucken von schwer zu bearbeitenden Teilen aufgrund ihrer komplizierten Geometrien. Der Prozess spart auch Zeit und Geld beim Erstellen eines einzigartigen Bauteils im Vergleich zu herkömmlichen subtraktiven Methoden. Hersteller aller Branchen profitieren von gesteigerter Produktivität, Effizienz und Genauigkeit. Die Möglichkeit, dieselbe Messung für hohe Stückzahlen schnell zu wiederholen, hilft Ausschuss, Geld und die geistige Gesundheit des Qualitätsingenieurs zu reduzieren.

3. „Sie können voll funktionsfähige Organe drucken.“

Dies ist vorerst nicht möglich. 3D-Druck kann kein echtes menschliches Gewebe duplizieren oder funktionierende Organe schaffen. Diese Anwendungen erfordern weitaus komplexere Technologien, die noch entwickelt werden müssen. Derzeit kann Bioprinting zum Testen der Arzneimittelsicherheit verwendet werden, was die Anzahl von Tierversuchen und riskanten klinischen Studien reduzieren könnte.

Das Potenzial, Ersatzorgane zu schaffen oder den Körper bei der Reparatur beschädigter Organe zu unterstützen, ist möglich. Lassen Sie uns erst einmal froh sein, dass die Tierversuchsrate gesenkt wird.

Auswirkungen auf die reale Welt

Der 3D-Druck hat Auswirkungen auf die Praxis im medizinischen Bereich. Im Nicklaus Kinderkrankenhaus in Miami, Fl. Adenelie Gonzalez, eine 4-jährige mit einer Herzanomalie, musste operiert werden, um ihr Leben zu retten. Ihr Zustand war so selten, dass Chirurgen zögerten, sie zu operieren. Ein 3D-gedrucktes Modell von Gonzalez 'Herz gab dem Chirurgen die Möglichkeit, das Problem zu sehen und die Patches genau an die Form ihres echten Herzens anzupassen, die für die Reparatur erforderlich war.