3D принтерите изминаха дълъг път от първите си модификации, появили се през 80-те години, когато те се използваха за изграждане на прототипи от инженери и архитекти. Днес, благодарение на технологичните постижения и висококачествените материали, 3D принтерите се считат за създатели на "новата индустриална революция".
Технологията, която създава триизмерни обекти чрез наслагването на пластове от двуизмерни компютърни модели, би могла да трансформира напълно производството на XXI век.
Ход Липсън, директор на лабораторията за изобретения към Корнелския университет и съавтор на "Измислица: новият свят на 3D принтерите", заявява, че на практика няма материал, с който да не може да се отпечатва. "Фокусирали сме се върху биоотпечатването, а наскоро работихме и върху отпечатването на храна. В момента работим и върху многоматериално отпечатване, интегрирайки електрически кабели, батерии и мотори," обяснява Липсън.
"Голямата ни мечта е да отпечатаме робот, който директно да стане от принтера и да започне да ходи. Досега сме отпечатвали батерии и мотори, но все още не можем да отпечатаме цяла машина. Мисля, че след две или три години ще сме способни и на това".
Липсън разкрива, че понастоящем търговските пазари на 3D принтери растат прогресивно, сравнявайки промяната с прехода от "големите машини" към десктоп компютрите през 80-те години.
Цените на триизмерните принтери понастоящем варират между $1000 и $500 000. Ала някои клиенти може въобще да нямат нужда от нещо такова
"Ако например искате да си правите калъфи за iPhone и държите на високото качество, бихте могли да изпратите своя макет онлайн, така че да бъде доставен до вас или крайния ви клиент в рамките само на един ден. На практика това е облачен модел на производство, който дава възможност на хората да правят всичко това," обяснява Липсън.
Мащабът на триизмерните продукти също варира при различните принтери, които предлагат отпечатване от миниатюрни, та чак до строителни размери.
В момента повечето хора използват технологията за отпечатване на играчки, ала индустриалните приложения на 3D принтера също се разрастват.
Инженерите в Европейския аерокосмически концерн EADS, родителската компания на производителя на самолети Airbus, са на гребена на бързоразвиващата се технология. Ползите от нея са огромни, коментира Джонатън Мейър, ръководител на звеното за иследвания в областта на производството чрез наслагване на слоеве към EADS, разположено във Великобритания.
"За нас е много голямо преимущество да разполагаме с технология, чрез която не се нуждаем от специализирана обработка. Когато инвестирате в обработка, това ви задължава да произвеждате по-големи количества, за да оправдаете разходите," обяснява Мейър.
Сред почитателите на новата технология са производителите на самолети ЕADS
EADS работят с титаниеви сплави, подсилена стомана и алуминиеви сплави, трансформирайки ги от прахообразни материали в твърди обекти (процес, наречен синтероване), посредством лазер или лъч от електрони. Освен за намаляването на отпадъчните продукти, технологията способства и за производството на нови системни части, които са по-комплексни в сравнение с частите, произведени от обикновени машини, допълва Мейър.
Хидравличните тръбопроводи например вече могат да бъдат с извивки, вместо прави, а комплексните маломащабни подпорни конструкции ще могат да бъдат определяни с далеч по-голяма точност. В сравнение с традиционното производство на машини, отпечатването им редуцира теглото с 65%, без да се прави компромис със здравината, твърдят от EADS.
"Това е едно от нещата, които успяха да изненадат много хора. Можем да постигнем свойства на отпечатаните продукти, които са еквивалентни, а в някои случаи и по-добри в сравнение с достъпните материали от листови метали," казва Мейър.
Никоя от тези 3D части в момента не се употребява в произвежданите от Airbus самолети, но Мейър е уверен, че това ще се случи към края на десетилетието, което ще направи самолетите по-леки и по-икономични в употребата на гориво.
Бъдещето е на гигантските 3D машини, заместващи или допълващи производствените конвейри
Към 2050 г. според плановете на EADS ще се появят и крила, а може би дори и цели самолети, които ще се произвеждат от гигантски 3D машини. "Това ще изисква промяна в технологиите, и ще доведе до други ограничения и възможности. Но изградените от много материали части на висока цена са постижими в този времеви период. И много сериозно сме се насочили към това," казва Мейър.
3D принтерите няма да бъдат пряк заместител на всички съществуващи технологии на производство, но ще бъдат "значително нововъведение, което ги допълва," заявява той.
Тепърва предстои да се разбере дали в близко бъдеще роботът на Липсън наистина ще може да стане и да проходи директно от конвейера. Но каквото и да се случи, производството на много различни неща ще стане много по-лесно, казва ученият.
"Изводът е, че за първи път в историята на човечеството сложността не носи със себе си цена - производството на нещо сложно отнема същото време, ресурси и умения като създаването на прости неща," коментира Липсън. "И това е фундаментална стъпка напред спрямо миналото."
