Μετάβαση στο περιεχόμενο

Τρισδιάστατη εκτύπωση

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
τριδιάστατος εκτυπωτής (MakerBot)

Η τρισδιάστατη εκτύπωση (αγγλικά: 3D printing‎‎) είναι μια μέθοδος προσθετικής κατασκευής στην οποία κατασκευάζονται αντικείμενα μέσω της διαδοχικής πρόσθεσης επάλληλων στρώσεων υλικού. Στην τρισδιάστατη εκτύπωση μπορούν να χρησιμοποιηθούν διάφοροι τύποι υλικού, κυρίως κεραμικά και πολυμερή. Σε σύγκριση με άλλες τεχνολογίες και εξοπλισμό προσθετικής κατασκευής, οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές είναι συνήθως ταχύτεροι, φθηνότεροι και ευκολότεροι στη χρήση. Για τον λόγο αυτό πολλοί πιστεύουν ότι στα επόμενα χρόνια η παγκόσμια παραγωγή αγαθών θα στραφεί προς αυτή την κατεύθυνση, αντικαθιστώντας σταδιακά τις παραδοσιακές τεχνικές. Δεν είναι λίγοι αυτοί που πιστεύουν ότι η τρισδιάστατη εκτύπωση θα αποτελέσει μία «νέα βιομηχανική επανάσταση», καθώς θα φέρει αποκέντρωση των παραγωγικών διαδικασιών, ανοίγοντας τον δρόμο για παραγωγή τοπική και μικρής κλίμακας, προσαρμοσμένη στις τρέχουσες ανάγκες[1].

Οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές χρησιμοποιούνται κυρίως για την κατασκευή φυσικών μοντέλων και πρωτοτύπων από σχεδιαστές, μηχανικούς και ομάδες ανάπτυξης νέων προϊόντων, έχουν τη δυνατότητα να εκτυπώνουν μέρη και εξαρτήματα από διάφορα υλικά, με διαφορετικές μηχανικές και φυσικές ιδιότητες και συχνά σε μια ενιαία διαδικασία κατασκευής.[2] Η νέα τεχνολογία διαχείρισης και μετακίνησης υλικών (ως έχουν ή με αναπαραγωγή τους), ονομάζεται (ψηφιακό) MatterNet, κατά αναλογία της τεχνολογίας του διαδικτύου (internet), που επιτρέπει τη διαχείριση και μεταφορά των πληροφοριών (κειμένων, σταθερών ή κινούμενων εικόνων και ήχου).

Οι απαρχές της τρισδιάστατης εκτύπωσης

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η τρισδιάστατη εκτύπωση πρωτοεφευρέθηκε στα 1982 από τον Chuck Hull[3]. Ο Hull είχε την ιδέα ότι αν μπορούσε να τοποθετήσει χιλιάδες λεπτά στρώματα πλαστικού το ένα πάνω από το άλλο και στη συνέχεια να χαράξει το σχήμα τους, χρησιμοποιώντας το φως, τότε θα ήταν σε θέση να σχηματίσει τρισδιάστατα αντικείμενα. Μετά από ένα χρόνο πειραματιζόμενος με τις ιδέες αυτές, ανέπτυξε ένα σύστημα όπου μια συμπυκνωμένη ακτίνα υπεριώδους φωτός, κινούμενη υπό τον έλεγχο ενός υπολογιστή, χτυπά την επιφάνεια ενός κάδου γεμάτο με υγρό φωτοπολυμερές και όπου χτυπά το υγρό αυτό μετατρέπεται σε ένα τύπο πλαστικού σε σταθερή μορφή. Ο Hull συνειδητοποίησε ότι το εύρημά του δεν περιοριζόταν σε υγρά στοιχεία και ως εκ τούτου η ευρεσιτεχνία του ονομάστηκε στερεολιθογραφία ή 3Δ εκτύπωση, καθώς κάλυπτε κάθε υλικό ικανό προς στερεοποίηση ή ικανό να μεταβάλει τη φυσική του κατάσταση. Από τότε βέβαια η 3Δ εκτύπωση διένυσε μακρύ δρόμο….

Πώς δουλεύει ο 3D εκτυπωτής;

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η βασική ιδέα πίσω από την τρισδιάστατη εκτύπωση -μια καθομιλουμένη φράση για μία μέθοδο που ονομάζεται «προσθετική κατασκευή»- συναντάται στους σχηματισμούς πετρωμάτων σε μεγάλα βάθη κάτω από τη γη (οι σταγόνες του νερού εναποθέτουν λεπτές στρώσεις μετάλλων σχηματίζοντας σταλακτίτες και σταλαγμίτες), ενώ ένα πιο σύγχρονο παράδειγμα είναι ένα κοινός επιτραπέζιος εκτυπωτής. Όπως ακριβώς ένας εκτυπωτής ψεκασμού μελάνης προσθέτει μεμονωμένες κουκίδες του μελανιού για να σχηματίσουν μια εικόνα, ένας 3D εκτυπωτής προσθέτει υλικό μόνο όπου χρειάζεται, ακολουθώντας εντολές από ένα ψηφιακό αρχείο.[4]

Η τεχνολογία της προσθετικής κατασκευής εφαρμόζεται σε εκτυπωτές με διάφορα μεγέθη και σχήματα· ανεξάρτητα όμως από το είδος του 3D εκτυπωτή ή από το υλικό που χρησιμοποιείται, η διαδικασία της 3D εκτύπωσης ακολουθεί τα ίδια βασικά βήματα. Ξεκινά με τη δημιουργία ενός 3D σχεδίου από το αντικείμενο που θέλει κανείς να εκτυπώσει, χρησιμοποιώντας ψηφιακό λογισμικό CAD (Computer Aided Design)[5]. Το ψηφιακό μοντέλο μπορεί επίσης να προκύψει μέσω της χρήσης κάποιου τρισδιάστατου σαρωτή είτε κατεβάζοντας απλώς κάποιο αρχείο από τη διαδικτυακή αγορά.

Η προετοιμασία του εκτυπωτή περιλαμβάνει καταρχάς το γέμισμά του με τις πρώτες ύλες (όπως πλαστικά, σκόνες μετάλλων). Πρέπει μάλιστα να διαλέξει κανείς το υλικό με το οποίο θα επιτύχει καλύτερα τις συγκεκριμένες ιδιότητες που απαιτούνται για το αντικείμενο που θέλει να παραγάγει. Η ποικιλία των υλικών που χρησιμοποιούνται στους 3D εκτυπωτές είναι πολύ μεγάλη, περικλείει πλαστικά, κεραμικά, ρητίνη, μέταλλα, άμμο, υφάσματα, βιοϋλικά, γυαλί[6] ακόμα και τροφή.

Επιπλέον, απαιτείται προετοιμασία της πλατφόρμας κατασκευής (σε ορισμένες περιπτώσεις, ίσως χρειαστεί να καθαριστεί ή να εφαρμόσει μια κόλλα για να αποτραπεί η μετακίνηση και στρέβλωση του αντικειμένου από τη θερμότητα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εκτύπωσης).

Μόλις φορτωθεί το ψηφιακό μοντέλο στον εκτυπωτή, το μηχάνημα αναλαμβάνει αυτόματα τη δημιουργία του επιθυμητού αντικειμένου. Ενώ οι διεργασίες εκτύπωσης ποικίλλουν ανάλογα με τον τύπο της τεχνολογίας του 3D εκτυπωτή, η εξώθηση υλικού (η οποία περιλαμβάνει έναν αριθμό διαφορετικών τύπων διεργασιών) είναι η πιο κοινή μέθοδος που χρησιμοποιείται στους επιτραπέζιους 3D εκτυπωτές.

Η εξώθηση υλικού λειτουργεί σαν ένα όπλο κόλλας. Το υλικό εκτύπωσης, κατά κανόνα ένα πλαστικό νήμα, θερμαίνεται μέχρις ότου υγροποιείται και εξωθείται μέσω του ακροφυσίου (η άκρη από την οποία εκτινάσσεται το νήμα) εκτύπωσης. Χρησιμοποιώντας πληροφορίες από το ψηφιακό αρχείο, ο σχεδιασμός είναι χωρισμένος σε λεπτές δισδιάστατες διατομές, ώστε ο εκτυπωτής να ξέρει ακριβώς πού να τοποθετήσει το πλαστικό υλικό (πολυμερές) μέσω του ακροφυσίου σε λεπτές στρώσεις, συχνά 0,1 χιλιοστά πάχος. Το πολυμερές στερεοποιείται γρήγορα και δένεται με το κάτω στρώμα του υλικού, πριν χαμηλώσει η πλατφόρμα και η κεφαλή εκτύπωσης προσθέσει άλλο στρώμα. Ανάλογα με το μέγεθος και την πολυπλοκότητα του αντικειμένου, η όλη διαδικασία μπορεί να διαρκέσει από λεπτά έως ημέρες.

Αφού ολοκληρωθεί η εκτύπωση, κάθε αντικείμενο απαιτεί μία ελάχιστη μετα-επεξεργασία η οποία περιλαμβάνει ποικιλία πρακτικών (απλών ή περισσότερο σύνθετων), από την απλή αποκόλληση του αντικειμένου από την πλατφόρμα εκτύπωσης, έως την αφαίρεση δομών στήριξης από το αντικείμενο (προσωρινό υλικό που τυπώνεται για τη στήριξη προεξοχών επί του αντικειμένου), το βούρτσισμα, το φινίρισμα κτλ. Αυτό το βήμα απαιτεί συχνά εξειδικευμένες δεξιότητες και υλικά. Όταν το αντικείμενο πρωτοτυπώνεται, συχνά δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί άμεσα ή να ολοκληρωθεί μέχρις ότου λειανθεί, βερνικωθεί ή βαφτεί ώστε να ολοκληρωθεί ο αρχικός σχεδιασμός του. Το υλικό το οποίο έχει επιλεχθεί είναι αυτό το οποίο θα καθορίσει ποια μέθοδος μετα-επεξεργασίας είναι η πιο αρμόδια[7].

Χρήση

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Τρισδιάστατος εκτυπωτής τύπου Mendel RepRap στο hackerspace

Η τεχνολογία των 3D εκτυπωτών βρίσκει επίσης χρήση στους τομείς του κοσμήματος, των υποδημάτων, του βιομηχανικού σχεδιασμού, της αρχιτεκτονικής, της μηχανικής και των κατασκευών (AEC), στην αυτοκινητοβιομηχανία, την αεροδιαστημική, την οδοντιατρική και ιατρική βιομηχανία, την εκπαίδευση[8], τη χαρτογράφηση πληροφοριακών συστημάτων, σε έργα πολιτικών μηχανικών, και πολλά άλλα.[9]

Ειδικά με τους εκτυπωτές που χρησιμοποιούν πλαστικό μπορούν να κατασκευαστούν εξολκείς λαστίχου ποδηλάτου, κρεμάστρες, καπάκια, εργαλεία για Dremel, κλπ. Με τη χρήση πλαστικού και σχεδίων 3D, που βρίσκονται ελεύθερα στο διαδίκτυο, ή που μπορεί κάποιος μόνος του να δημιουργήσει, μπορεί πολύ εύκολα να φτιαχτεί από το πιο μικρό εξάρτημα, έως ολόκληρη κατασκευή κομμάτι-κομμάτι.[10][11][12]

Επίσης μια ιδιότητα των εκτυπωτών 3D είναι ότι μπορούν να αναπαράγουν τον εαυτό τους αφού μπορούν να εκτυπώσουν τα κομμάτια που τους αποτελούν.[13]

Ένα στρατηγικό πλεονέκτημα της τρισδιάστατης εκτύπωσης είναι η δυνατότητα παραγωγής περισσότερο εξατομικευμένων και περίπλοκων αντικειμένων χρησιμοποιώντας ακριβώς όσο υλικό είναι αναγκαίο [14]. Επίσης, η τρισδιάστατη εκτύπωση βοηθά στην τοπικοποίηση της παραγωγής μειώνοντας την ανάγκη παρουσίας γραμμής παραγωγής και συντελεί στη μείωση εκπομπών CO2 λόγω λιγότερων μετακινήσεων (logistics). [εκκρεμεί παραπομπή] Η τρισδιάστατη εκτύπωση, όπως σχεδόν κάθε τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για επικίνδυνους σκοπούς, όπως για παράδειγμα στην εύκολη κατασκευή όπλων.[14]

Η εφεύρεση της 3D εκτύπωσης μειώνει τον χρόνο παραγωγής της πρώτης έκδοσης ενός προϊόντος και μας απελευθερώνει από ποικίλα εμπόδια τα οποία συναντάμε στις παραδοσιακές μεθόδους παραγωγής[15][16]. Για παράδειγμα, είναι δυνατόν να τυπώσουμε σύνθετα γεωμετρικά σχήματα και να συμπλέξουμε μέρη χωρίς κάποιο δεσμό. Είναι επίσης δυνατόν να παραγάγουμε μοναδικά αντικείμενα, σε μικρές ποσότητες, με χαμηλό κόστος και γρήγορη διανομή[17]. Επιταχύνεται ο κύκλος σχεδιασμού, παραγωγής και ελέγχου επιτρέποντας στον σχεδιαστή να αξιολογήσει άμεσα τη βιωσιμότητα ενός προϊόντος και να ενσωματώσει αλλαγές σχεδιασμού όπου τυχόν απαιτούνται. Η δυνατότητα να τροποποιήσει κανείς ένα σχέδιο σε απευθείας σύνδεση και αμέσως να δημιουργήσει το αντικείμενο -χωρίς σπατάλη χύτευσης ή διάτρησης- καθιστά την προσθετική κατασκευή έναν οικονομικό τρόπο για τη δημιουργία μεμονωμένων αντικειμένων, μικρών παρτίδων. Τα αντικείμενα μπορούν να κατασκευαστούν μόλις δημιουργηθεί το τρισδιάστατο ψηφιακό μοντέλο, εξαλείφοντας την ανάγκη για ακριβές και χρονοβόρο εργαλειακό εξοπλισμό και κατασκευή πρωτοτύπου. Οι τεχνικές της προσθετικής τεχνολογίας επιτρέπουν την ταχεία αντίδραση στις αγορές και δημιουργούν νέες δυνατότητες παραγωγής εκτός των εργοστασίων, όπως κινητές μονάδες που μπορούν να τοποθετηθούν κοντά στην πηγή των τοπικών υλικών. Αυτή η τεχνολογία επίσης συμβάλλει στη μείωση της απώλειας υλικού κατά την παραγωγή[18]. Χτίζοντας αντικείμενα σε αλλεπάλληλες στρώσεις, αντί των παραδοσιακών μεθόδων κατεργασίας όπου αποκόπτεται το υλικό, μειώνονται οι ανάγκες και το κόστος των υλικών μέχρι 90%. Αυτές οι τεχνικές εξοικονομούν ενέργεια με την εξάλειψη των σταδίων παραγωγής, χρησιμοποιώντας ουσιαστικά λιγότερο υλικό, επιτρέποντας την επαναχρησιμοποίηση των υποπροϊόντων, και την παραγωγή ελαφρύτερων προϊόντων[19]. Η 3D εκτύπωση έχει νόημα για την κατασκευή προϊόντων υψηλής τεχνολογίας με πολύπλοκα σχέδια, αλλά είναι λιγότερο αποτελεσματική για την παραγωγή απλών προϊόντων που παράγονται σε μεγάλες ποσότητες, όπως τα καθίσματα γηπέδου ή τα δοχεία απορριμμάτων.

Το 3d printing στη μηχανική

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το 3D printing έχει πολλές εφαρμογές στη μηχανική και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διάφορους τομείς της μηχανικής.

  1. Κατασκευή πρωτοτύπων: Η τεχνολογία του 3D printing επιτρέπει την κατασκευή γρήγορων και ακριβών πρωτοτύπων μηχανικών εξαρτημάτων και συστημάτων. Αυτό επιτρέπει στους μηχανικούς να δοκιμάζουν και να βελτιώνουν τα σχέδια τους πριν από την κατασκευή τους σε πραγματικές συνθήκες.
  2. Παραγωγή μικρών σειρών: Το 3D printing μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή μικρών σειρών μηχανικών εξαρτημάτων και συστημάτων. Αυτό μπορεί να είναι χρήσιμο για επιχειρήσεις που δεν έχουν τη δυνατότητα να κάνουν μαζική παραγωγή ή για εξαρτήματα που πρέπει να προσαρμοστούν σε συγκεκριμένες ανάγκες.
  3. Ανταλλακτικά και εξαρτήματα: Με το 3D printing μπορούν να εκτυπωθούν ανταλλακτικά και εξαρτήματα που δεν είναι πλέον διαθέσιμα από τους κατασκευαστές. Παράλληλα, εξηδικευμένα εξαστήματα μπορεί να έχουν υψηλό κόστος έτσι η κατοχή ένος τέτοιου εργαλείου θα βοηθούσε στην ελαχιστοποίηση του κόστους παρασκεύης.

Μια εκπαιδευτική εφαρμογή στη Βιολογία

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Στο Εργαστήριο Βιοχημείας και Μοριακής Φυσιολογίας της Άσκησης του Κρατικού Πανεπιστημίου Καλιφόρνιας Fullerton Αρχειοθετήθηκε 2017-05-18 στο Wayback Machine., εφαρμόστηκε πιλοτικά σε φοιτητές μια εργαστηριακή δραστηριότητα για την εκτύπωση τρισδιάστατων (3D) μοντέλων πραγματικών ανθρώπινων μυϊκών κυττάρων (μυϊκών ινών)[20]. Οι πρωταρχικοί στόχοι υλοποίησης αυτού του πειράματος ήταν 1) να εκθέσουν τους φοιτητές σε πολλαπλές τεχνολογίες (π.χ. συνεστιακή μικροσκοπία και τρισδιάστατη εκτύπωση), 2) να τους παρέχουν απτά μοντέλα διερεύνησης της οργάνωσης και μορφολογίας των μυϊκών κυττάρων και των πυρήνων τους, και 3) να τους παρακινήσουν να μάθουν περισσότερα για τον αόρατο μοριακό κόσμο.

Ο μυϊκός ιστός που χρησιμοποιήθηκε ήταν από έναν υγιή άνδρα εθελοντή, επομένως η μελέτη αυτή ήταν σύμφωνη με τα πρότυπα που έχουν τεθεί στη Διακήρυξη του Ελσίνκι. Ο συμμετέχων έλαβε προφορική και γραπτή πληροφόρηση σχετικά με τις πειραματικές διαδικασίες και τους ενδεχόμενους κινδύνους πριν προβεί σε γραπτή συγκατάθεση.

Διαμήκεις μυϊκές τομές (20 mg) τοποθετήθηκαν απευθείας σε κατάλληλο διάλυμα και αποθηκεύτηκαν στους -20οC για τουλάχιστον μία εβδομάδα ώστε να επιτραπεί η απομόνωση των λείων μυϊκών ινών.

Μετά από μία εβδομάδα επώασης, μια μικρή δέσμη μυϊκών ινών τοποθετήθηκε σε ένα τρυβλίο που περιείχε κατάλληλο διάλυμα. Χρησιμοποιώντας πολύ λεπτές λαβίδες κάτω από στερεοσκοπικό μικροσκόπιο, απομονώθηκαν προσεκτικά τμήματα μυϊκών ινών (2,5-3,0 mm).

Αμέσως μετά την απομόνωση, τα μεμονωμένα μυϊκά κύτταρα τοποθετήθηκαν σε αντικειμενοφόρες πλάκες μικροσκοπίου (5-10 ανά αντικειμενοφόρο πλάκα) και ακολούθησε στοχευμένη σήμανση φθορισμού των νηματίων ακτίνης και των πυρήνων. Γυάλινες καλυπτρίδες τοποθετήθηκαν προσεκτικά πάνω στις ομαδοποιημένες ίνες ώστε να κρατάνε τα κύτταρα όσο το δυνατόν πιο κοντά για την αποτελεσματική απεικόνιση και στη συνέχεια σφραγίστηκαν με βερνίκι νυχιών. Οι αντικειμενοφόρες πλάκες αποθηκεύτηκαν σε σκοτεινό χώρο στους 4 οC μέχρι την απεικόνιση για να ελαχιστοποιηθεί η φωτολεύκανση.

Κατόπιν οι μυϊκές ίνες (1-2 mm) απεικονίστηκαν με χρήση συνεστιακού μικροσκοπίου σάρωσης με laser. Οι τρισδιάστατες εικόνες που συλλέχθηκαν υποβλήθηκαν σε επεξεργασία και αναλύθηκαν με ένα λογισμικό βιολογικής απεικόνισης ανοιχτού κώδικα χρησιμοποιώντας ένα εργαλείο επεξεργασίας εικόνων που βασίζεται στην Java (ImageJ). Οι δέσμες εικόνων ακτίνης και πυρήνων μετατράπηκαν σε ένα αρχείο ".stl". Το αρχείο ".stl" που δημιουργήθηκε αποθηκεύτηκε σε μια μονάδα flash και μεταφέρθηκε στον εκτυπωτή MakerBot Replicator 2 3D (Τμήμα Πληροφορικής, Κρατικό Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Fullerton). Το αρχείο προετοιμάστηκε για εκτύπωση ακολουθώντας τις εντολές του λογισμικού MakerBot (η εικόνα μπορεί να μεγεθυνθεί, να μετακινηθεί ή να περιστραφεί αν είναι απαραίτητο). Στη συγκεκριμένη περίπτωση, η αρχική μυϊκή ίνα είχε μήκος 500 mm και μεγεθύνθηκε 500 φορές (25cm). Οι πυρήνες ήταν ορατοί στο τρισδιάστατο εκτυπωμένο βιοπλαστικό κύτταρο, αλλά χρησιμοποιήθηκε μπλε ακρυλικό χρώμα για να τονιστεί η οργάνωση και η μορφολογία τους.

Έτσι, σε αντίθεση με τις δισδιάστατες απεικονίσεις, τα τρισδιάστατα μοντέλα των μυϊκών κυττάρων προσέφεραν στους φοιτητές εναλλακτικές προοπτικές όσον αφορά τη διάταξη δομών και οργανιδίων στην επιφάνεια των σκελετικών μυϊκών κυττάρων (όπως οι πυρήνες).

Οι εφαρμογές της τρισδιάστατης εκτύπωσης (3D) είναι απεριόριστες. Εκτός από την περίπτωση των μυϊκών κυττάρων που αναφέρθηκε, θα μπορούσε να γίνει τρισδιάστατη μοντελοποίηση για τη μελέτη πολλών άλλων κυττάρων ή δομών, δίνοντας στους δασκάλους όλων των βιολογικών κλάδων ένα νέο εργαλείο για την εμπλοκή των μαθητών στη διεπιστημονική έρευνα.

Περαιτέρω μελέτες θα διερευνήσουν την αποτελεσματικότητα τέτοιων προγραμμάτων σε διάφορα εκπαιδευτικά επίπεδα και τη δυνατότητα να εφαρμοστεί η μελέτη και άλλων βιολογικών συστημάτων χρησιμοποιώντας βιοπλαστικά μοντέλα. 

Οικιακός τρισδιάστατος εκτυπωτής

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Έχουν υπάρξει πολλές προσπάθειες για την ανάπτυξη ενός 3D εκτυπωτή κατάλληλου για οικιακή χρήση, έτσι ώστε να γίνει αυτή η τεχνολογία διαθέσιμη και προσιτή σε ευρύτερο κοινό. Μεγάλο μέρος αυτής της προσπάθειας στοχεύει σε DIY (DoItYourself = κάνε το μόνος σου) - ενθουσιώδεις κοινότητες που σχετίζονται στενά τόσο με την ακαδημαϊκή κοινότητα όσο και με χάκερς.[21] Η 3D εκτύπωση δίνει στον καθένα τη δύναμη να κατασκευάσει αντικείμενα μόνο όταν προκύπτει πραγματική ανάγκη ή επιθυμία και με αυτόν τον τρόπο εμπλέκει πολλούς ανθρώπους στην παραγωγή και ακόμα και στην πώληση των δημιουργιών τους, αποφεύγοντας την παραδοσιακή προσέγγιση και τα δίκτυα διανομής. Οι 3D εκτυπωτές μεταστρέφουν τους καταναλωτές σε δημιουργούς ή κατασκευαστές των πραγμάτων. Η κίνηση αυτή, που συχνά αποκαλείται To Κίνημα των Δημιουργών (The Maker Movemenent), συμβάλλει στην ώθηση της καινοτομίας και στη δημιουργία ενός εντελώς νέου τρόπου της επιχειρηματικής δραστηριότητας[22][23]. Τα προϊόντα πλέον δεν είναι απαραίτητο να προκύπτουν μέσω της μαζικής παραγωγής, αλλά μπορεί να παράγονται σε μικρές παρτίδες, να τυπώνονται επί τόπου ή να προσαρμόζονται πρώτα στις μοναδικές ανάγκες ενός ατόμου.

Μοντέλα

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ο RepRap είναι ένα μοντέλο εκτυπωτή 3D που χρησιμοποιεί ελεύθερο λογισμικό, φροντίζοντας να πληροί τις προδιαγραφές που έχουν τεθεί από το GNU General Public License. Μπορεί να αντιγράψει κάποιο μέρος του εαυτού του, μιας και αποτελείται από πλαστικά μέρη τα οποία μπορεί και να εκτυπώσει. Υπάρχει επίσης έρευνα σε εξέλιξη ώστε μελλοντικά να υπάρξει η δυνατότητα για εκτύπωση πινάκων κυκλωμάτων καθώς επίσης και μεταλλικών μερών.[24]

Ο MakerBot είναι επίσης ένα μοντέλο 3D εκτυπωτή ελεύθερου λογισμικού που κατασκευάζεται από τη MakerBot Industries.[25]

Οικονομικές, κοινωνικές και πολιτικές επιπτώσεις

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Υπάρχει η άποψη[26] ότι η πτώση του κόστους αλλά και η αύξηση της αποδοτικότητας και της αποτελεσματικότητας των τρισδιάστατων εκτυπωτών θα σημάνει την ευρεία διαθεσιμότητά τους, που με τη σειρά της ανοίγει νέους ορίζοντες για την επέκταση της ομότιμης παραγωγής στον υλικό κόσμο. Καθώς η 3D τεχνολογία εξαπλώνεται, είναι βέβαιο ότι θα εγείρει και ορισμένα σημαντικά νομικά ζητήματα, ειδικά όσον αφορά την ευθύνη της πνευματικής ιδιοκτησίας. «Εάν εκτυπώσετε ένα τιμόνι και το τιμόνι σπάσει, ποιος θα φταίει;» αναρωτιέται ο Hod Lipson, καθηγητής στο πεδίο της μηχανικής στο Πανεπιστήμιο Columbia της Νέας Υόρκης και συγγραφέας του βιβλίου με τίτλο «Κατασκευασμένος: Ο νέος κόσμος της 3D εκτύπωσης»[27]. «Είναι ο σχεδιαστής; είναι ο κατασκευαστής του εξοπλισμού; [ή] είναι ο κατασκευαστής του υλικού; Υπάρχουν πολλοί άνθρωποι στην αλυσίδα. Οι αρμοδιότητες δεν είναι σαφείς.» Η τρισδιάστατη εκτύπωση μπορεί να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο αγοράζουμε και χρησιμοποιούμε προϊόντα, αλλά επίσης θα αλλάξει δραματικά τον πραγματικό ρόλο του καταναλωτή και της ευθύνης που θα έχει, καθώς θα συμμετέχει στο νέο αυτό καθεστώς που αφορά την κατασκευαστική οικονομία. Στο βιβλίο «3D Printing Will Rock the World»[28], ο John Hornick, συγγραφέας και δικηγόρος με εξειδίκευση σε ζητήματα πνευματικής ιδιοκτησίας, συζητά για τις πιθανές απροσδόκητες συνέπειες της 3D εκτύπωσης όσον αφορά το πώς θα επηρεάσει τη νομοθεσία της πνευματικής ιδιοκτησίας, των εμπορικών σημάτων, αλλά και του αντίκτυπου που θα έχει η εδραίωση ενός μικρού εργοστασίου (μονάδα κατασκευής αντικειμένων) στο σπίτι του καθένα[29].

Παραπομπές

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
  1. ↑ «atkearney.com/documents». Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 16 Μαρτίου 2016. 
  2. ↑ «Οπτικοποίηση επάλληλης στρώσης υλικού». Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 3 Μαρτίου 2012. Ανακτήθηκε στις 22 Νοεμβρίου 2011. 
  3. ↑ «Ten minutes with the inventor of 3D printing». The Engineer. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 2016-04-13. https://web.archive.org/web/20160413203607/http://www.theengineer.co.uk/issues/july-2014-online/ten-minutes-with-the-inventor-of-3d-printing/. Ανακτήθηκε στις 2017-01-08. 
  4. ↑ «Wiki | Just Make It». www.justmakeit.gr. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 16 Μαΐου 2021. Ανακτήθηκε στις 18 Οκτωβρίου 2016. 
  5. ↑ «computer-aided design». Encyclopedia Britannica. https://www.britannica.com/topic/computer-aided-design. Ανακτήθηκε στις 2016-10-18. 
  6. ↑ «3D Printing Materials Guide» (στα αγγλικά). Tinkercad 3D Design Blog. 2012-06-26. https://blog.tinkercad.com/materialsguide/. Ανακτήθηκε στις 2016-10-18. 
  7. ↑ «How Do 3D Printers Work? Technologies and Techniques». www.sculpteo.com. Ανακτήθηκε στις 18 Οκτωβρίου 2016. 
  8. ↑ «Το Ρ2Ρ Lab φέρνει την επανάσταση της 3D εκτύπωσης στα σχολεία». Κυριακάτικη Ελευθεροτυπία. http://www.enet.gr/?i=news.el.episthmh-texnologia&id=351969. Ανακτήθηκε στις 25 March 2013. 
  9. ↑ «Τι μπορεί να κάνει ένα εκτυπωτής 3D». Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 9 Νοεμβρίου 2011. Ανακτήθηκε στις 22 Νοεμβρίου 2011. 
  10. ↑ Κατασκευές με χρήση Reprap
  11. ↑ Κατασκευές με Makerbot
  12. ↑ Κατασκευή γάντζου κρεμάστρας
  13. ↑ Εκτυπωτής 3D αναπαράγει τον εαυτό του[νεκρός σύνδεσμος]
  14. ↑ 14,0 14,1 Τριδιάστατη εκτύπωση και ομότιμη παραγωγή: H περίπτωση της αυτόνομης παραγωγής ενέργειας
  15. ↑ «Καινοτομίες και πλεονεκτήματα της τρισδιάστατης εκτύπωσης». www.justmakeit.gr. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 16 Μαΐου 2021. Ανακτήθηκε στις 18 Οκτωβρίου 2016. 
  16. ↑ Ventola, C. Lee (2016-10-18). «Medical Applications for 3D Printing: Current and Projected Uses». Pharmacy and Therapeutics 39 (10): 704–711. ISSN 1052-1372. PMID 25336867. PMC 4189697. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4189697/. 
  17. ↑ «Industrial applications of 3D printing need creative thinking (part 1) | Disruptive». www.disruptivemagazine.com. Ανακτήθηκε στις 18 Οκτωβρίου 2016. [νεκρός σύνδεσμος]
  18. ↑ «U.S. Department of energy» (PDF). 
  19. ↑ «http://www.europarl.europa.eu/» (PDF).  Εξωτερικός σύνδεσμος στο |title= (βοήθεια)
  20. ↑ Bagley, J., Galpin, A. (2015). «Three-Dimensional Printing of Human Skeletal Muscle Cells: An Interdisciplinary Approach for Studying Biological Systems». Biochemistry and Molecular Biology Education 43(6), Pages 403-407. doi:10.1002/bmb.20891. https://www.researchgate.net/publication/281608557_Three-Dimensional_Printing_of_Human_Skeletal_Muscle_Cells_An_Interdisciplinary_Approach_for_Studying_Biological_Systems. Ανακτήθηκε στις 7-5-2017. 
  21. ↑ Ένας χώρος για DIY
  22. ↑ «Learning by Doing: The Impact of Maker Movement on Education». 3D Printing Industry. https://3dprintingindustry.com/news/learning-impact-maker-movement-education-79054/. Ανακτήθηκε στις 2016-10-18. 
  23. ↑ «The Maker Movement Manifesto | 3D Printing for Beginners». 3dprintingforbeginners.me. Ανακτήθηκε στις 18 Οκτωβρίου 2016. [νεκρός σύνδεσμος]
  24. ↑ Τριδιάστατος εκτυπωτής Reprap
  25. ↑ «Τριδιάστατος εκτυπωτής Makerbot». Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 20 Νοεμβρίου 2011. Ανακτήθηκε στις 22 Νοεμβρίου 2011. 
  26. ↑ Κωστάκης, Βασίλης (2012). Το ομότιμο μανιφέστο. Ιωάννινα: Βορειοδυτικές εκδόσεις. 
  27. ↑ Lipson, Hod· Kurman, Melba (22 Ιανουαρίου 2013). Fabricated: The New World of 3D Printing. John Wiley & Sons. ISBN 9781118416945. 
  28. ↑ «John Hornick's "3D Printing Will Rock the World" Rocks». 3D Printing Industry. https://3dprintingindustry.com/news/john-hornicks-3d-printing-will-rock-world-rocks-63157/. Ανακτήθηκε στις 2016-10-18. 
  29. ↑ «Ποιος έχει τη νομική ευθύνη για τα τρισδιάστατα εκτυπωμένα προϊόντα;». www.justmakeit.gr. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 16 Μαΐου 2021. Ανακτήθηκε στις 7 Νοεμβρίου 2016. 

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]


Ανακτήθηκε από "https://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Τρισδιάστατη_εκτύπωση&oldid=10675645"