Uusia mahdollisuuksia 3D-tulostuksessa: innovaatioita ja innovaatioita

3D-tulostus on tekniikka, joka muuttaa vähitellen maailmaamme. Sen avulla voit luoda monimutkaisia ​​ja ainutlaatuisia esineitä erilaisista materiaaleista muovista metalliin. Viime aikoina on ilmestynyt useita innovaatioita, jotka laajentavat merkittävästi 3D-tulostuksen ominaisuuksia ja tekevät siitä entistä kätevämmän ja saavutettavissa olevan.

Edistyneet ja uudet rakenteet

Generatiivisen suunnittelun etuja ovat kyky luoda monimutkaisia ​​ja optimoituja rakenteita, jotka voidaan tuottaa vain 3D-tulostuksella. Tämä voi vähentää painoa ja parantaa tuotteiden, kuten autonosien tai ilmailukomponenttien, suorituskykyä.

On myös syytä huomata, että 3D-tulostus voi poistaa tarpeen varastoida suuria varaosavarastoja. Sen sijaan yritykset voivat tulostaa tarvittavat osat tarpeen mukaan, mikä on kustannustehokasta ja vähentää hukkaa.

Kaiken kaikkiaan uudet 3D-tulostusominaisuudet herättävät edelleen huomiota ja sovelluksia useilla eri aloilla. Ne avaavat oven innovaatioille, parannuksille ja uusille valmistus- ja suunnittelumahdollisuuksille. Kun tekniikka kehittyy ja uusia materiaaleja tulee saataville, voimme odottaa entistä enemmän edistystä ja uskomattomia tuloksia tulevaisuudessa.

Tuotanto ja suunnittelu tilauksesta   

Tilausvalmistus 3D-tulostuksella säästää myös kustannuksia. Perinteiset tuotantomenetelmät vaativat suuria investointeja laitteisiin ja infrastruktuuriin sekä pitkiä asennusaikoja tuotantolinjoilta. Sitä vastoin 3D-tulostuksen avulla voit nopeasti luoda ja muokata prototyyppejä ja tuotteita ilman suuria investointeja.

Kyky luoda monimutkaisia ​​rakenteita ja optimoida osia, 3D-tulostus voi myös parantaa tuotteen suorituskykyä ja tehokkuutta. Yritykset voivat esimerkiksi luoda kevyempiä autonosia, mikä vähentää polttoaineen kulutusta ja parantaa ympäristönsuojelun tasoa.

Proteesit

Proteesien 3D-tulostus on muuttanut tilannetta tehden niistä saavutettavia ja kustannustehokkaampia. 3D-tulostusyhteisö on kehittänyt erilaisia ​​proteeseja, mukaan lukien raajat, kasvoproteesit ja jopa proteesit eläimille. Räätälöidyt proteesit voidaan suunnitella skannaamalla ja mallintamalla potilas ja tulostaa sitten helposti saatavilla olevilla tulostimilla ja materiaaleilla.

3D-tulostus mahdollistaa myös kevyempien, vahvempien proteesien, kuten William Rootin jalkaproteesin, luomisen käyttämällä rakenteen onttoa sisägeometriaa. 3D-tulostetut proteesit kehittyvät jatkuvasti vapaaehtoisten ja avoimen lähdekoodin ansiosta. Insinöörit, tutkijat ja vapaaehtoiset ympäri maailmaa tekevät yhteistyötä luodakseen innovatiivisia proteeseja, jotka eivät aiemmin olleet amputoitujen saatavilla. Ayúdame3D:n kaltaiset organisaatiot tarjoavat myös kehitysmaiden köyhille proteeseja, joihin heillä ei muuten olisi varaa.

innovaatiot

Esimerkiksi startup Psyonic käyttää additiivista valmistusta aistiproteesien luomiseen. He toimittavat proteesejaan amputoitujen potilaiden lisäksi myös Yhdysvaltain armeijalle, Apptronikille ja Metalle. Tällaiset projektit vievät bioniikkaa tieteiskirjallisuudesta todellisuuteen, eikä Psyonic ole ainoa innovoiva yritys.

e-Nable on vapaaehtoisjärjestö, joka muuttaa elämää mullistamalla proteesien suunnittelun ja jakelun. He auttavat vapaaehtoisia ja yksityishenkilöitä tulostamaan parempia, edullisempia proteeseja ja lahjoittamaan niitä apua tarvitseville. Niissä on erilaisia ​​​​malleja, jotka sopivat erityyppisiin amputoituihin tehtäviin, mukaan lukien mallit tiettyihin tehtäviin, kuten 3D-tulostettu jousipidike, jonka avulla joku, joka on syntynyt ilman sormia, voi soittaa alttoviulua.

3D-tulostus löytää sovelluksia myös eläinlääketieteessä. Eläinlääkärit pelastivat uhanalaisen linnun hengen 3D-tulostamalla proteesin nokan syöpädiagnoosin jälkeen. Muut eläinlääkärit käyttävät 3D-tulostusta luodakseen innovatiivisia kirurgisia instrumentteja eläinlääketieteellisiin leikkauksiin.

Näin ollen proteesien 3D-tulostus ei ainoastaan ​​tee niistä saatavia ja kustannustehokkaita, vaan myös avaa uusia mahdollisuuksia innovaatioille ja ihmisten ja eläinten elämän parantamiselle.

Audiologia

Mikä voisi olla yksilöllisempää kuin jokaisen ihmisen korvan muoto? Luonnollisesti 3D-tulostus on synnyttänyt audiologian innovaatioita niin lääketieteellisissä kuulokojeissa kuin kuluttajakuulokkeissakin.

Kuulolaitteiden odotusajat lyhenevät, koska lääketieteelliset laitteet voidaan tulostaa potilaiden 3D-tulostukseen heti, kun he ovat saaneet reseptinsä. Ne voidaan myös räätälöidä potilaan korvaan sopivaksi tai esteettisesti räätälöidä potilaan tyyliin, jos hän valittaa näyttävänsä isoisältään.

Nämä innovaatiot hyödyttävät enemmän kuin vain kuulovammaisia. Vaarallisen meluisilla työpaikoilla (kuten Formula 1 -radalla) työskentelevillä on erityiset 3D-tulostetut korvatulpat, jotka on suunniteltu sopimaan heidän korviinsa vähentämään melun vuotamisen riskiä.

Oletko koskaan kuunnellut kappaletta ja musiikki katosi kuulokkeiden putoamisen takia? Lapsesi eivät joudu kärsimään niin paljon turhautumisesta Sennheiserin kaltaisten yritysten ansiosta, jotka tulostavat räätälöityjä kuulokkeita, jotka sopivat täydellisesti.

Nämä innovaatiot eivät koske vain räätälöintiä, kustannuksia tai nopeutta; Maailman pienin kuulokoje oli 3D-tulostettu, mikä mahdollisti tekniikan muuntamisen uusiin minikokoihin. Ja tämä ei koske vain varakkaita ihmisiä. Kuulokojeet voidaan 3D-tulostaa syrjäisissä paikoissa vain 1 dollarilla, mikä tekee niistä helpommin saatavilla kaikkialla maailmassa.

kotelo

3D-tulostettu rakentaminen kehittyy nopeasti ympäri maailmaa. Vaikka Kiina ja Yhdistyneet arabiemiirikunnat ovat olleet teknologian edelläkävijöitä useissa jännittävissä projekteissa, voit nyt löytää 3D-tulostettuja malleja kaikkialta maailmasta!

Halusitpa sitten vuokrata 3D-tulostetun talon Airbnb:stä Kanadasta, 3D-tulostetun talon Alankomaista tai muuttaa asuntoon täysin 3D-tulostettuun kerrostaloon Saksassa, voit tehdä sen vuonna 2023! Markkinoilla on jopa muutamia 3D-painotaloja, jotka voit ostaa, jos haluat viedä 3D-tulostusinnostuksesi uudelle tasolle. Kun luet tätä, yli 3 kodin naapurustoa 100D-tulostetaan Texasissa!

On monia syitä, miksi 3D-tulostus on seuraava iso asia rakentamisessa, mutta mikään ei ole tärkeämpää kuin kustannusten ja ajan säästäminen. Habitat for Humanity auttaa jo nyt pienituloisia perheitä muuttamaan 3D-tulostettuihin koteihin.

Vaikka edellä mainitut projektit tulevat innovatiivisilta 3D-tulostusyrityksiltä, ​​kuten COBOD, Icon ja Alquist, ne eivät ole kaukana ainoista, jotka työskentelevät alalla.

Näiden talojen rakentamiseen käytetyt materiaalit ovat yhtä innovatiivisia kuin konsepti ja tekniikka. Merkkibetonista ja laastista paikallisiin maa-aineisiin, kuten hiekkaan, likaan tai riisijätteeseen, löytyy materiaaleja jokaisen kodinomistajan makuun ja ympäristönäkökohtiin. Apuyritykset, kuten Branch Technology, jopa innovoivat käyttämällä 3D-tulostettuja telineitä. He käyttävät vapaamuotoisia 3D-tulostimia luodakseen vahvempia, mutta kevyempiä rakenteita, joita voidaan käyttää sellaisenaan tai täytettynä edullisilla materiaaleilla tilattavien koteloiden tai vahvistettujen rakenteiden luomiseen.

Elimet, kudokset ja lääkkeet

On vain ajan kysymys, milloin 3D-painetut elimet liittyvät uuteen kallo- ja nikama-implantaattiemme todellisuuteen. Useita lupaavia hankkeita on jo kehitteillä. Tällä hetkellä tekniikka rajoittuu kudosviljelmiin, kuten Carnegie Mellonin yliopiston tutkijoiden luomiin kudosviljelmiin, jotka käyttävät hydrogeelejä ja elinten, kuten sydänläppien, "komponentteja". Tutkijat ovat luoneet 3D-tulostettuja eläviä kudoksia, ja joissain tapauksissa niitä on jopa onnistuneesti istutettu koe-eläimiin. Ihmiskokeet ovat vain ajan kysymys.

Startupit, kuten Prellis Biologics, ovat jo 3D-tulostuskudosmalleja, verisuonikanavia ja kudostelineitä. Nämä kapillaarikudokset ovat elintärkeitä elinten toiminnalle, ja innovatiivinen kapillaaribiotulostustekniikka on tärkeä askel kohti täysin 3D-tulostettujen elinten tuotantoa. He saavuttavat tämän käyttämällä holografista tekniikkaa projisoivat ja tulostavat samanaikaisesti kudosta biologisesta materiaalista.

3D-tulostetut kudokset muuttavat myös tapaa, jolla lääkkeitä testataan. Solut käyttäytyvät eri tavalla 3D-viljelmissä, mikä tekee niistä epätarkkoja likiarvoja elävistä 3D-kudosviljelmistä – pitkäaikainen ongelma, joka on ratkaistu 3D-tulostuksella. 3D-tulostus ei ole vain testausta varten: FDA on jo hyväksynyt yhden XNUMXD-tulostetun lääkkeen, ja useat lääkeyritykset ovat ryntäämässä markkinoille XNUMXD-tulostetuilla lääkkeillä.

Maan ulkopuolinen rakentaminen ja raketit

Iconin kaltaiset yritykset mukauttavat rakennustulostustekniikkaansa Kuun ja Marsin 3D-tulostusrakenteisiin käyttämällä kummassakin alkuperäisiä materiaaleja. He ovat jo onnistuneesti saaneet päätökseen Mars Dune Alpha -projektin 3D-tulostukseen 1700 neliömetrin alustan. ft. Johnson Space Centerissä Texasissa simuloimaan realistista ympäristöä Marsissa. Tällä hetkellä astronautit käyttävät sitä toistaakseen kolme yhden vuoden mittaista tehtävää Marsin pinnalle ennen todellisen työn aloittamista.

Icon ei ole ainoa, joka haluaa 3D-tulostaa avaruudessa. Airbus on jo lähettänyt metallisia 3D-tulostimia kansainväliselle avaruusasemalle toivoen perustavansa tehtaan, joka tuottaa kiertoradalla olevia satelliitteja. He haluavat käyttää hylättyä avaruusromua yhdistettynä 3D-tulostustekniikkaan luodakseen seuraavan sukupolven kestäviä satelliitteja. Kuusta kilpailee jopa muitakin rakennusyrityksiä, kuten AI Space Factoryn Lina-projekti, jonka tavoitteena on rakentaa tukikohtia Kuun etelänavalle käyttämällä myös Kuusta luonnostaan ​​löytyviä materiaaleja.

Palattuaan maan päälle startup-yritykset, kuten Rocket Lab ja Relativity, tulostavat laukaisemaansa raketteja 3D-tulosta. He väittävät, että 3D-tulostus lyhentää rakettien valmistukseen ja avaruuteen laukaisemiseen kuluvaa aikaa vain muutamaan päivään. 60 vuoden raketti- ja avaruusmatkailu on keskeytetty 3D-tulostuksen luotettavuuden, nopeuden, joustavuuden ja optimoinnin innovaatioiden vuoksi. Emmekä puhu vain rakettien kuorista tai ulkokerroksista, vaan niiden moottorit ovat jopa 3D-tulostettuja!

Uusi avaruuskilpailu on alkamassa, ja 3D-tulostus on vastuussa monista tähtitieteen yhteisöä jännittävistä innovaatioista.

Varaosat laivoille ja autoille

3D-tulostimien ansiosta näillä arvokkailla teollisuudenaloilla ei ole olemassa sellaista asiaa kuin vanhentuminen. Kuluneen vuosisadan aikana monet autot ovat jääneet pois tuotannosta, mutta ammattitaitoiset mekaanikot ja retro-harrastajat ovat tehneet kovasti töitä pitääkseen ne käynnissä. Työosien skannatut kopiot voidaan nyt tulostaa 3D-tulosta ajan säästämiseksi.

Elvis Presley-fanit voivat kiittää 3D-tulostusta vuoden 1958 BMW:n täydellisestä entisöimisestä. Mutta 3D-tulostus on saatavilla, eikä vain rikkaille; Klassisten autojen markkinoille ilmestyy erikoisyrityksiä, jotka pitävät retroautot toimintakunnossa kaikille.

Eivät vain maa-ajoneuvot hyödytä. Myös kokonaiset laivakannat voivat olla vanhentuneita ja joutua poistetuiksi varaosien puutteen vuoksi. Siihen asti 3D-tulostuksen innovaatiot tulivat esiin. Nyt jättiläiset, kuten Shell, Yhdysvaltain ilmavoimat ja GE, ovat 3D-tulostamassa lopetettuja varaosia välttääkseen kalliiden korjauksia tarvitsevien laivastonsa vaihtamisen.

Jopa ei-vanhentuneet auton tai veneen osat voidaan tulostaa 3D-tulosta, ja se on taloudellisesti järkevää mittatilaustyönä valmistetuille kalusteille. Valmistajat, kuten Volkswagen, Bugatti, Bentley, Jaguar ja BMW, käyttävät 3D-tulostimia lisätäkseen voittojaan.

Droonit ja lentokoneiden osat

Kaikki alkoi droonien varaosien 3D-tulostamisesta. Sitten ahkerat harrastajat alkoivat tulostaa kokonaisia ​​droneja kotona. Pian startupit aloittivat drooniensa prototyyppien 3D-tulostuksen, mukaan lukien ainutlaatuisten ja monimutkaisten materiaalien, kuten titaanin, käyttö tai generatiivisen suunnittelun avulla hengenpelastuslennokkien, kuten X Vein, luominen. Jopa sotilas- ja ilmailuteollisuus ovat ottaneet käyttöön lisätuotannon innovoidakseen suunnitteluaan.

3D-tulostus nostaa droonit uusiin korkeuksiin tai pienentää niiden kokoa, kuten Piccolissimo, maailman pienin autonominen lentokone. Se saattaa kuulostaa joltakin Black Mirrorin painajaiselta, mutta 3D-tulostuksen ansiosta mehiläisten kokoisia droneja saattaa pian parvella ympärillämme.

3D-tulostus mahdollistaa täysin suljettujen onttojen rakenteiden luomisen. Ne voivat olla kevyempiä, vahvempia ja tehokkaampia kuin perinteisesti tuotetut miehittämättömät ilma-alukset (UAV). Tämän ansiosta Stratasys on esimerkiksi voinut luoda suihkukäyttöisen dronin, joka on 80-prosenttisesti 3D-tulostettu. Tarvittaessa yritys sanoo voivansa tuottaa toisen viikkojen sisällä.

Sheffieldin yliopisto on luonut 3D-tulostetun drone-purjelentokoneen, joka voidaan tulostaa ja lennättää yhdessä päivässä. Nämä innovatiiviset kehitystyöt vähentävät merkittävästi miehittämättömien ilma-alusten testaus- ja tuotantokustannuksia sekä niiden luomiseen käytettyä aikaa. Titomic 3D tulosti titaanidroonin käyttämällä Titomicin innovatiivista Kinetic Fusion -prosessia, joka sulattaa mekaanisesti titaanijauhetta. Tämän innovatiivisen 3D-tulostusmenetelmän avulla he voivat yhdistää erilaisia ​​metalleja ja materiaaleja ja luoda osia, jotka osoittavat eri metalliseosten ainutlaatuiset ominaisuudet ja edut yhdessä tuotteessa. Se poistaa myös hitsit ja muut viat, jotka vaivaavat perinteistä valmistusta.

Taiteellinen restaurointi

3D-tulostuksen ansiosta suuret taideteokset, joiden luultiin aikoinaan kadonneen tai vahingoittuneen ikuisesti, saavat uuden elämän. Sormet, jalat, nenät tai yksityiset osat ovat kadonneet kuljetuksen tai ilkivallan aikana niiden satojen tai tuhansien vuosien aikana, jolloin nämä patsaat ja veistokset ovat koristaneet meitä. Nyt tulostimien, skannerien ja AutoCAD-suunnittelun yhdistelmä herättää nämä antiikkiesineet takaisin henkiin.

3D-tulostus on myös avannut mahdollisuuksia, joita ilmastotietoisille tai rahapulassa taiteen ystäville ei aiemmin ollut tarjolla. Pienimpien yksityiskohtien luominen antaa nyt mahdollisuuden nähdä uskomattoman tarkkoja jäljennöksiä kuuluisista taideteoksista, kuten Michelangelon teoksista, ilman hiilijalanjälkeä tai Eurooppaan lentämisen kustannuksia. Taide on ihmisiä varten, ja 3D-tulostus on todella saamassa hyväksyntää ympäri maailmaa.

Million Image Database Project auttaa saavuttamaan nämä tavoitteet luetteloimalla tärkeimmät taideteokset ympäri maailmaa ja tallentamalla ne virtuaaliseen varastoon, johon kuka tahansa voi päästä käsiksi. Museot saattavat hävitä taidetta varakkaille keräilijöille, mutta ihmiset löytävät silti tavan nauttia siitä.

Koko

Viime vuosikymmeninä 3D-tulostus on inspiroinut uskomattoman määrän innovaatioita. Mahdollisuudet siihen, mitä teknologia luo tulevina vuosina, voivat olla jopa suuremmat kuin voit kuvitella.

Huomenna voi nähdä teitä, joissa hallitsevat 3D-tulostetuilla moottoreilla varustetut autot, 3D-tulostettuja ruokapöytiä, 3D-tulostettuja droneja ja 3D-käyttöisiä lentokoneita täynnä olevia teitä, painettua elektroniikkaa, leluarkkuja täynnä 3D-tulostimia (jos sinulla ei vielä ole niitä). ne), 3D-tulostetut vaatteet (mukaan lukien korut), musiikki-instrumentit ja paljon muuta.

Koskaan aikaisemmin niin monet tuotteet eivät ole olleet muokattavissa, innovatiivisia ja edullisempia. Mahdollisuudet näyttävät loputtomalta. 3D-tulostuksen avulla kuka tahansa voi luoda seuraavan innovaation, joka muuttaa elämää, toimialaa tai maailmaa.