Disruptivní technologie

Transkript

1 MTP-12-3d tisk

2 Osnova: změna obchodního modelu, disruptivní technologie, nové paradigma výroby rychlá výroba prototypů 1. krok - modely skenování reverzní inženýrství principy tisku materiály pro 3DT Problematika tisku - otázka rozlišení a rychlosti; podpory, převisy Příklady: tisk raketových motorů, tisk keramických a skleněných výrobků, tisk domů, -tisk na ISS;

3 Disruptivní technologie Trillion $ = $ Předpovězené 3D tiskárny ve sci-fi literatuře se nazývaly matter compliers (Neal Stephenson) 3DT je mezi 10 nejvýznamnějšími nastupujícími technologiemi - znamená průmyslovou revoluci, disruptivní technologie 3DT může vést ke změnám klasických obchodních modelů nebudou se prodávat věci, ale obrazy věcí, jejich vektorové definice. Pak se budou prodávat data. V nich může být zaprogramováno, že budou použity jen tolikrát, kolikrát si to zákazník předplatil. Další problémy autorských práv. Amazon. DHL hledají nové obchodní modely a příležitosti prodej modelů, tisk na zakázku, dodej vytištěných výrobků. Na 3DT se těší všechny pošty světa, které existenčně ohrozil nástup elektronické komunikace, protože znamená dodávky a transport reálných předmětů;

4 2012

5 10 hlavních trendů: 1. 3d tisk již není vyhrazen pro kutily, je oporou výroby i takových gigantů jako je Boeing 2. 3DT zachraňuje životy. Tisk orgánů, protéz i léků dávka, odložený účinek 3. personalizace výroby, výrobky na míru jsou novou normou zatímco hledisko vyrobitelnosti diktovalo tvar v minulosti, ergonomie, účelnost dnes (proudnicové tvary větracích potrubí ve vozidlech) 4. zrychlení inovačního cyklu 5. inovativní podnikatelská schémata a obchodní modely prodej plánů, modelů, doručování a zakázkový tisk výrobků 6. tisková služba v nákupních centrech jako dříve kopírka nebo fotolab 7. otázky uživatelských a autorských práv. Klonování, replikace, 8. Nové vlastnosti výrobků a materiálů, záleží na rozlišení, zde je jedinou spodní hranicí velikost atomu 9. návrat 3D tiskáren do továren, kde se stanou součástí výrobní linky, malé série budou ekonomicky výhodné 10. atraktivita materiální tvořivosti probudí zájem o výrobní obory, čímž se v této oblasti urychlí vývoj přílivem talentů

6 7 způsobů, kterým 3DT mění svět výroby Rapid prototyping rychlá výroba a vývoj prototypů zrychlení iterací při návrhu/designu rozmazání hranice mezi prototypem a finálním výrobkem malé objemy výroby návrat průmyslové výroby ze zemí s levnou pracovní silou, konec přebujelého transportu masová individualizace a personalizace výrobků virtuální sklady= výkresy+3dt+materiál prodloužení života výrobkům, které sice fungují, ale potřebují náhradní díly, co už nejsou na skladech renesance inovace výrobků- zmizí strach z inovací, protože lze začít s kusovou výrobou, která není svázána vyrobitelností. Něco podobného tomu, co Gutenbergův vynález znamenal pro vznik národních literatur.

7 Cost per unit Důsledky 3d technologie Současná výroba je založená na pravidlu: čím větší objem produkce, tím levnější výrobky. Zákazník za nízkou cenu platí uskrovněním v individualizaci výrobků. Jak řekl Henry Ford: zákazník si může přát jakoukoli barvu, pokud to bude černá. 3D printing mass production quantity Personalizace, individualizace výrobků nejsme stejní a doteď jsme kvůli nízké ceně museli snášet unifikaci škálou konfekčních velikostí, nyní bude vše na míru Demokratizace výroby internet přinesl demokratizaci přístupu k publikování a získávání informací, i malý zdroj zpráv má šanci být vyhledán kýmkoli, nejsou viditelné jen obrovské zpravodajské organizace, podobně 3DT přinesl možnost materializovat své ideje každému, ne jen výrobním gigantům 3DT znamená decentralizaci výroby 3DT výhoda není rozdíl mezi složitými a jednoduchými díly.

8 Aditivní vs. subtraktivní technologie

9 Trh pro 3d tisk

10 I známé firmy se zajímají o 3d tisk

11

12 3d tisk minulost a budoucnost

13 Důvody firem pro využití 3d tisku

14 3d skenery Modelování těles = získávání modelů skenováním předlohy, nebo třeba CT, či jejich modelování s počítači pomocí booleovské algebry zahrnující průniky, sjednocení, odečty objemových primitiv

15 Reverzní inženýrství

16 Evoluce tvaru s pomocí AI

17 Klasifikace technologií 3DT Princip Tryskání pojiva Tryskání materiálu Spékání prášku Usměrněný tok energie Laminování Fotopolymerace Extrudování materiálu Popis Výběrové nanášení kapalného pojiva ke spojení práškového materiálu Kapičky materiálu jsou výběrově umisťovány Spojování prášku nasměrovanou tepelnou energií Tavení materiálů ve vrstvách nasměrovanou energií Vrstvy materiálu spojované dohromady Aktivace vytvrzování polymeru z roztoku fokusovaným světlem Materiál je vytlačován z trysky a ukládán ve vrstvách

18 Binder jetting (Tryskání pojiva)

19 Princip 3DT tryskání materiálu

20 Fused deposition modeling (FDM) (spojování vrstev)

21 Tiskárna pro aditivní výrobu

22 Selective Laser Sintering (SLS) (výběrové laserové spékání)

23 Selective laser melting (SLM) (výběrové laserové tavení)

24 Electronic Beam Melting (EBM) (tavení proudem elektronů)

25 Laminated Object Manufacturing (LOM) (výroba laminováním)

26 Selective Deposition Lamination (SDL) Výběrové laminování

27 Stereolithography (SLA)

28 3d tiskárna - stereolitografie

29 Přípustné kombinace materiálů a technologií

30 Dostupné technologie, podoby materiálů Forma materiálu Technologie tisku Materiály Drát Spojování vrstev (FDM) Termoplasty (PLA,ABS, Nylon, ), eutektické kovy,potraviny Zrnité materiály Laserové a tepelné spékání (sintrování) Tryskání pojiva Termoplasty, kovové prášky, keramické prášky Sádra Laminát Výběrové laminování Papír, kovová, polymerní fólie Polymerace z roztoku Stereolitografie fotopolymery

31 Objemové rozdělení používaných materiálů

32 Materiály pro tiskárny

33 Převisy (overhangs) No problem for sintering methods

34 Reálný výsledek z hobby tiskárny

35 Použitelné materiály pro 3d tisk

36 3D tisk keramických dílů s polymerním nosičem

37 Raketový motor ze 3D tiskárny

38 3d tisk domů

39 Protézy na míru

40 Zdravotní pomůcky na míru

41 Tisk orgánů

42 3d tisk ve vesmíru Odeslat věc do vesmíru stojí 20000$/kg, mít proto rozsáhlou součástkovou základnu na oběžné dráze je drahé. 3DT ve vesmíru je zajímavý i z jiného hlediska: kosmické zařízení například satelit, který pracuje v prostředí beztíže, nepotřebuje odolnou konstrukci pro svou funkci. Avšak proto, že musí přestát zrychlení působící při startu ze Země, staví se zbytečně robustní a tudíž i těžký. Kdyby byl montován na orbitě, byly by tyto problémy vyřešeny.

43 Módní kreace

44 Obuv rám a podrážka isk 3D podrážek u módní a sportovní obuvi nejen řesná velikost, ale také rozdělení tuhosti na míru Revize z r Futurecraft 4D Cíl prodat 10 5 párů, Objem prodeje běžných bot: 350*10 6

45 Neprodávají se věci ale plány

46 Neviditelná zbraň z 3d tiskárny Negativní důsledky 3DT bezpečnostních klíčů