Hvorfor 3D Printing Matters For 'Made In Usa'

{h1}

Et nyt 3d-printinstitut kunne revolutionere usa's produktion på tværs af de gamle rust belt-stater og derudover.

En stigning i 3D-trykteknologi betyder ikke en "Star Trek" -replikator i hvert hjem for at gøre hvad amerikanerne ønsker. Men Det Hvide Hus har sat stor vægt på ideen om, at 3D-trykning kan revolutionere den amerikanske produktion fra hjertet af Midtvestens "Rust Belt", der en gang var kendt for sine lukkede stålværker.

Præsident Barack Obamas foreslåede $ 1 mia. Satsning på et produktionsinnovationsnetværk afhænger af steder som Case Western Reserve University i Cleveland, hvor de lyngende lyde fra 3D-printere og laserskærere fyldte ingeniørafdelingens opfindelsescenter på en sen fredag ​​eftermiddag. Universitetet er en af ​​mange partnere i det federalt finansierede National Additive Manufacturing Innovation Institute (NAMII) - et pilotinstitut på $ 30 millioner, der har til formål at øge 3D-trykningens brug i USA's produktion.

"Den reelle værdi af 3D-udskrivning er at gøre noget, der enten ikke er muligt eller ikke omkostningseffektivt at gøre med eksisterende teknologi," sagde James McGuffin-Cawley, formand for materialevidenskab og -teknik hos Case Western Reserve University og medlem af NAMII bestyrelse.

3D-udskrivning repræsenterer den nyeste version af, hvad branchens eksperter kalder "additivfremstilling" - en måde at gøre praktisk talt alle computerdesigner til virkelige objekter ved at opbygge dem lag for lag ved hjælp af plastik, metaller eller andre materialer. Teknologien kan ende med at påvirke alle større industrier - rumfart, forsvar, medicin, transport, mad, mode - og har en endnu større indflydelse på amerikansk produktion end robotrevolutionen.

"Selv om teknologien har eksisteret i mere end 20 år, får Washington endelig det," sagde Terry Wohlers, en uafhængig analytiker og førende ekspert på 3D-udskrivning, der sidder på NAMIIs bestyrelse.

Hvorfor 3D-udskrivning giver mening

Wohlers henviste til, at producenterne har brugt sådan teknologi til at bygge modeller og prototyper til at teste nye produktdesign i 20 år. Forskellen med den nye NAMII-indsats er, at den amerikanske regering ønsker 3D-trykning for at kunne producere flere produkter stemplet "Made in USA."

Styrken ved 3D-udskrivning kommer fra dens evne til at lave individuelle, specielt skræddersyede dele på efterspørgsel, snarere end at uddanne tusindvis af standardprodukter med en fabrikværdi af samlebåndsudstyr. Det kunne vise sig at være særdeles omkostningseffektivt til at lave komplekse dele af specialudstyr eller udstyr i små partier eller på engangsbasis, såsom reservedele til en kæmpestråle eller kæbebensimplantat tilpasset til en enkelt patients operation.

"Hvis du laver 10.000.000 skraldespande til salg på Wal-Mart, så nej - du kan prototype disse ting med 3D-udskrivning, men du vil ikke producere dem på den måde", fortæller Wohlers TechNewsDaily. "Hvis du laver dele til 50 til 100 militære fly, så er det en perfekt pasform."

Luftfartsselskabet Boeing har allerede vist sig at være en pioner ved at bruge 3D-tryk til at gøre mere end 22.000 dele brugt på civile og militære fly, der flyver i dag. Resten af ​​den amerikanske luftfartsindustri forsøger at indhente hurtigt - GE Aviation annoncerede sit køb af to virksomheder i Ohio, Morris Technologies og Rapid Quality Manufacturing i sidste måned. GE Aviation's idé er at bruge sine nyligt erhvervede 3D-trykfunktioner til at lave jetmotordele. [Video: En egen 3D-printer: Når vil du have en derhjemme?]

Stratasys er et Minnesota-firma, der sælger 3D-printere til kommercielle kunder. Det har også sluttet sig til det amerikanske National Additive Manufacturing Innovation Institute, der har til formål at øge brugen af ​​3D-udskrivning i mainstream-fremstillingen.

Stratasys er et Minnesota-firma, der sælger 3D-printere til kommercielle kunder. Det har også sluttet sig til det amerikanske National Additive Manufacturing Innovation Institute, der har til formål at øge brugen af ​​3D-udskrivning i mainstream-fremstillingen.

Kredit: Stratasys, Inc.

På samme måde er 3D-trykning klar til at ryste den medicinske industri, siger David Dean, direktør for det neurologiske kirurgi billeddannelseslaboratorium ved Case Western Reserve University. Han pegede på mulighederne for 3D-trykte hofte- og knæimplantater, der er tilpasset hver patient, der kan undgå de medicinske problemer i forbindelse med nutidens mindre velimplementerede implantater.

"Jeg forestiller mig ikke kun de patienter, der ønsker det, fordi det bliver bedre for dem med det samme, men også ikke behøver de reparative operationer, der følger med at have noget, der ikke virker så godt," sagde dekan. "Det vil spare penge i det lange løb, selvom teknologien i starten er dyrere."

Bridging dødens dal

Men private virksomheder kan ikke selv oprette 3D-trykrevolutionen i USA-fremstillingen. Meget af teknologien mangler stadig det niveau af styrke, kvalitet og præcision, der er nødvendig for at lave gear eller enheder, som pålideligt kan fungere inden for komplicerede, dyre maskiner eller enheder med mulige livs- eller dødsfald.

"Produktion er meget mere krævende og kompleks," sagde Ralph Resnick, fungerende direktør for NAMII. "Vi skal have projekter, der har materielle egenskaber, der kan opfylde de nødvendige krav, som kan gentages, og som kan være ens fra maskin til maskin, dag til dag - især i krævende industrier som luftfart og forsvar."

Det er her, NAMII, det nye produktionsinstitut, kommer i spil.Det bruger statsfinansiering som den ordsprogede gulerod på en pind for at få virksomheder til at arbejde sammen med universiteter og nonprofits om at hjælpe 3D-trykningsteknologi til fremstilling på tværs af den såkaldte "dødsdag" - perioden for udvikling mellem et laboratoriums proof-of- koncept og kommercielt produkt, når privat finansiering ofte mangler.

Det amerikanske forsvarsministerium har ledet regeringsafgiften ved at bidrage med løveandelen af ​​de 30 millioner dollars til det nye tilsætningsstofproduktionsinstitut. NAMII tager sin inspiration fra National Center for Defense Manufacturing and Machining, en organisation, der først blev finansieret for 10 år siden og for øjeblikket ledet af Resnick, som har sparet mere end 500 millioner dollars til det amerikanske militær.

Smede fremtiden

Der skal stadig meget gøres. NAMII har netop officielt åbnet sine døre i august og udstedt sit første opkald til projekter i slutningen af ​​november. Instituttet har et kontor i en business inkubator i Youngstown, Ohio, hvor 3D-printere doneret af virksomheder er tilgængelige for brug af NAMII-partnere. Mange partnere hagler fra tidligere Rust Belt byer omdannet til "Tech Belt" byer strækker sig fra Toledo, Ohio, til Betlehem, Pa.

Hvis NAMII viser sig at være vellykket og måske endda økonomisk selvbærende på det tidspunkt, hvor dens føderale finansiering er opbrugt inden for tre år, kunne den amerikanske regering bruge sine lektioner til at opbygge resten af ​​et $ 1 milliard produktionsinnovationsnetværk foreslået af Obama-administrationen.

Tilbage i Case Western lab syntes eleverne ikke at mærke vægten af ​​et sådant ansvar på skuldrene, da de snakkede og arbejdede på deres projekter. En følelse af sjov gennemsyrer end laboratorieindretningen - tre vægur viste samme tid som de sad over tegn, der bærer navnene på Tech Belt byer som Cleveland, Akron og Youngstown (alle tre byer ligger i den amerikanske østlige tidszone).

McGuffin-Cawley sagde, at han vil tilføje Pittsburgh til uret for bedre afspejling af den bredere Tech Belt-region. Men klokkernes hænder behøver ikke at ændre sig - de vil simpelthen fortsætte deres synkroniserede march ind i fremtiden, et minut ad gangen.

Denne historie blev leveret af TechNewsDaily, et søsters websted til WordsSideKick.com. Du kan følge TechNewsDaily Senior Writer Jeremy Hsu på Twitter @jeremyhsu. Følg TechNewsDaily på Twitter @TechNewsDaily, eller på Facebook.


Video Supplement: 10 AMAZING Creations Made From 3D Printers.




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com