Zoekresultaten voor 3D printing

3D printing veroorzaakt explosie in creativiteit

Ontwerpers moesten tot nu toe rekening houden met de beperkingen van bestaande ontwerptechnieken om hun brain childs werkelijkheid te laten worden. Hier komt nu verandering in. Met een 3D printer kunnen namelijk ook onderdelen geprint worden die met andere technieken onm ogelijk op die manier te construeren zijn. Denk bijvoorbeeld aan een masssieve, naadloze schaal die een ander voorwerp herbergt.

Video (2x): de enorme impact van 3D-printing

Eerst, voor mensen met weinig tijd, dit spectaculaire filmpje van de Beeb over het printen van een complete fiets met een 3D printer. je kan het zo gek niet bedenken of het kan wel met een voldoend grote 3D printer gefabriceerd worden. Wat zouden de gevolgen zijn als iedereen zijn eigen fiets, of andere gebruiksvoorwerpen, gewoon uit de muur kon halen?

De volgende video (een tip van Douwe), duurt een klein uur. Scott Summit, een industrieel ontwerper, maakt in deze bijna een uur durende video van Singularity University duidelijk hoe 3D-printing, een technologie die nog het meeste weg heeft van de Star Trek replicators, onze wereld op haar kop gaat zetten.

Meer over 3D-printing:
Huis uit de printer
Open-source hardware nieuwe trend
Pirate Bay slaat terug: download 3D-designs

Hoe 3D printen we een maanbasis?

Na veertig jaar afwezigheid lokt onze metgezel weer. Deze keer zijn er vergevorderde plannen voor een maanbasis. Ook ruimtevaartorganisatie ESA laat zich niet onbetuigd. Zal 3D printen onze langgekoesterde droom van menselijke bewoning op een ander hemellichaam eindelijk in vervulling laten gaan?

Een basis op de maan bouwen lijkt op het eerste gezicht een krankzinnig plan. Voor beton heb je bijvoorbeeld water nodig, een verbinding die uitermate schaars is op de maan, om maar te zwijgen over kalksteen, dat afkomstig is van versteende overblijfselen van waterorganismen. Een bouwploeg is wekenlang aan het bouwen en moet voorzien worden van water en voedsel. Schijn bedriegt echter, door een technische doorbraak die ongeveer een decennium geleden bereikt is.

Zo zien ESA-denkers een 3D-geprinte maanbasis voor zich van bewerkt regoliet. Bron: ESA

Naar blijkt, kan het overvloedig aanwezige maanregoliet of maanstof, een poederlaag die enkele meters dik is, met een magnetron in maanbeton, lunarcrete veranderd worden [1]. Hierbij kitten de losse deeltjes aan elkaar en vormen een massief materiaal. Ongeveer wat er in een SLS 3D printer gebeurt.
ESA gebruikt een meer traditioneel systeem. Een industrieel consortium onder leiding van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA, met als bekendste deelnemer de visionaire 3D-huizenontwikkelaar Enrico Dini, is er in geslaagd een 3D printer te ontwikkelen die maanstof kan verwerken tot min of meer bewoonbare onderkomens. Wel werkt deze printer met enkele materialen die niet voor het grijpen liggen op de maan, zoals magnesiumoxide en een niet nader gespecificeerde zoutoplossing, waarin vermoedelijk het schaarse water het oplosmiddel is. ESA denkt het waterprobleempje op te lossen door de maanbasis in de Shackleton krater op de zuidpool van de maan te bouwen. Daar moeten zich in het eeuwige duister van de Shackleton kraterbodem kleine voorraden waterijs bevinden. Een andere aantrekkelijke kant van de Shackletonkrater is dat zich hier een “piek met eeuwig licht” bevindt. Geen overbodige luxe op de maan, waar rond de twee weken duisternis, twee weken zon afwisselen en zo enorme hoeveelheden batterijen zou vereisen. Het door ESA voorgestelde stulpje zou in ongeveer een week gebouwd kunnen worden.

Een elegantere methode is uiteraard om structuren zonder water te maken, door alleen met bundels zonlicht regoliet te smelten. De Duitse kunstenaar Markus Kayser deed precies dat, alleen dan met Saharazand. Volgens ESA zal hun volgende project inderdaad gebruik maken van een bundel geconcentreerd zonlicht[3]. Dit zou inderdaad de hoeveelheid materiaal die van Aarde meegesleept moet worden, drastisch verminderen. De langgekoesterde droom om alleen met maanmateriaal te werken, komt zo binnen bereik.

Bronnen
1. L.A. Lawrence en T.T. Meek, Microwave Sintering of Lunar Soil: Properties, Theory, and Practice, ASCE, 2005
2. Building a lunar base with 3D printing, ESA, 2013
3. 3D printing a lunar base, ESA, 2014

‘3D-printer kan huishouden duizenden euro’s besparen’

Met een consumenten-3D-printer, waarmee kleine plastic voorwerpen kunnen worden geprint, kunnen consumenten voor duizenden euro’s aan inkopen besparen. Aldus enkele onderzoekers, die heel representatief op Google Store nazochten wat huishoudartikelen op 3D-ontwerpensite Thingiverse eigenlijk bij de commerciëlen kosten. Hoe zal straks de economische voedselketen er uit zien?

Zijn 3D printers de investering waard?
3D-printers vragen het nodige: naast de (pittige) aanschafprijs van minimaal rond de duizend euro tot prijzige ABS- of PLA- (polymelkzuur; biologisch afbreekbaar) invoerstrips, reken rond de 20 euro tot 50 dollar per kilo en natuurlijk de kosten voor de elektriciteit, die op een verbruik van enkele honderden watt gedurende het printen (al gauw enkele kWh per print) komen. Daar staat tegenover dat 3D-printen een urenlange zoektocht over internet of nog erger: bij de gespecialiseerde vakhandel, overbodig maakt. Een andere prettige bijkomstigheid is dat de eigenschappen van het voorwerp door de consument achter zijn computergerei bijgeschaafd kunnen worden. Erger je je kapot aan die smakeloze Disneycartoon op je afwasborstel en vind je jezelf het hoogtepunt van de schepping? Dan print je er toch het hoofd van jezelf op. Of dat van iemand anders, of je overleden hondje. Op je wc-borstel kan je dan weer de tronie van Hitler of een andere favoriete bad guy printen.

Continuum Fashion (bron) ontwierp deze 3D geprinte schoen.

Om eerlijk te zijn vraag ik me dus af of deze onderzoekers wel gelijk hebben. Waarschijnlijk is de verleiding gewoon te groot om compleet nutteloze, bizarre dingen te ontwerpen. Waarschijnlijk zal er een grote markt zijn voor een apparaatje dat gebruikt plastic weer om kan zetten in strips. Toch lijkt de 3D-printer een blijvertje, omdat het een enabling technologie is. Het apparaat vervangt in zekere zin een complete fabriek. Ook maakt het dingen mogelijk die hiervoor onmogelijk werden geacht, zoals het fabriceren van biologisch gestructureerde ingewikkelde donororganen met de cellen van de patiënt.

Verdienmodellen
Een andere interessante vraag is wie het meeste zal profiteren van de 3D printmarkt. Bij 2D printers waren dit de leveranciers van printerinkt; bij pc’s wordt de meeste winst gemaakt door de leverancier van het operating system en gebruikssoftware. Waarschijnlijk zal dit bij 3D printers het printmateriaal zijn. Op dit moment lijkt zich een standaard te ontwikkelen rond het gebruik van de plastics ABS en PLA.

ABS en PLA
Er is geen fabrikant die het monopolie bezit van ABS.  In overige toepassingen wordt ABS steeds meer vervangen door de veel minder giftige plasticsoorten polystyreen en polypropeen[2]; gezien de giftige gassen die vrijkomen bij het verwerken van ABS lijkt dit ook met 3D printers te gaan gebeuren.
Het biologisch afbreekbare polymelkzuur (PLA) lijkt betere ogen te gooien. Nadeel van PLA is de hogere prijs per kilogram en dat PLA door slechts twee grote fabrikanten wordt gefabriceerd (waaronder een DSM-dochter). Ook is ABS flexibeler en taaier dan PLA. Belangrijkste nadeel van PLA is de lage glas-transitietemperatuur, m.a.w. de  temperatuur waarbij het zacht wordt, rond de 50 graden. Giet dus geen hete koffie in je PLA-kopje. Er bestaan echter PLA-types (zoals een 50:50 mengsel van linksdraaiende en rechtsdraaiende varianten PLLA en PDLA) die pas rond de 110 graden of meer zacht worden. Insiders verwachten daarom dat PLA steeds meer gebruikt zal worden. [3] 3D printing is volop in ontwikkeling; de kans is dus terdege aanwezig dat er beter geschikte materialen worden ontwikkeld dan deze twee.

Bronnen
1. B.T. Wittbrodt, A.G. Glover, J. Laureto, G.C. Anzalone, D. Oppliger, J.L. Irwin, J.M. Pearce (2013), Life-cycle economic analysis ofdistributed manufacturing with open-source 3-D printers,  Mechatronics (2013)
2. Acrylonitrile Butadiene Styrene Market (ABS) Will Reach USD 26.1 Billion in 2018: Transparency Market Research (2013)
3. What material should I use for 3D printing? – 3D printing for beginners (??)

TED: 3D geprinte jumbojet

Een kort TED filmpje van minder dan 6 minuten waarin Bastian Schaefer de toekomst van vliegtuigen bouwen bekijkt door de technologie van het 3D printen.

Designer Bastian Schaefer shows off a speculative design for the future of jet planes, with a skeleton inspired by strong, flexible, natural forms and by the needs of the world’s, ahem, growing population. Imagine an airplane that’s full of light and space — and built up from generative parts in a 3D printer.

Bastian Schaefer and a team of designers at Airbus have been imagining the high-concept future of the jet airlplane — in a future with less fuel and more passengers.

Hoeveel jaar zal het duren voordat de eerste 3D geprinte auto`s rondrijden en vliegtuigen rondvliegen?

Aanverwante artikelen en informatie:
-) Eerder artikelen over 3D printen op visionair

Pistool geprint met een 3D-printer

Begin deze maand is er in de internationale media voor het bericht gekomen dat een Amerikaan erin is geslaagd voor het eerst een werkend pistool te printen: the Liberator. Het is een wapen wat uit 16 onderdelen bestaat waarvan er 15 van kunststof zijn gemaakt die zijn geprint. Het enige niet geprinte onderdeel is een draadnagel of spijker die fungeert als slagpin. Met het wapen is mogelijk om 1 schot te lossen.

In onderstaande video wordt het wapen gedemonstreerd.

Luchtgeweer of vuurwapen?
Het is overigens maar de vraag in hoeverre er hier daadwerkelijk sprake is van een vuurwapen en niet van een luchtgeweer. Vorig jaar is op deze website al een artikel verschenen over het printen van vuurwapens met behulp van een 3D-printer. Als grootste technische uitdaging wordt de drukkamer genoemd die bestand moet zijn tegen hoge gasdruk en de hoge temperatuur die bij de explosie ontstaan.

Er lijkt in ieder geval nu voor het eerst te zijn aangetoond dat het mogelijk is een werkend pistool te printen met een 3D-printer. De volgende stap zal uiteraard zijn om dit ontwerp verder te verbeteren en eventueel ook op termijn te proberen een echt vuurwapen te printen met een drukkamer die tegen eerder genoemde extremen bestand is.

Iets wat echter niet het grootste probleem is. Zoals uit eerder genoemd artikel blijkt zal dat vooral de munitie zijn. Aan een vuurwapen zonder munitie heb je niets en het is maar de vraag of jezelf patronen voor een vuurwapen kunt printen. Je bent bijvoorbeeld buskruit nodig om een explosie te laten plaatsvinden. Als je al een vuurwapen hebt, zul je waarschijnlijk alsnog op een andere manier moeten proberen om aan munitie te komen.

Grondrecht wapenbezit
De jongeman in de video is de 25-jarige rechtenstudent en zelfverklaarde internet-anarchist Cody Wilson die publiekelijk de grenzen opzoekt in hoeverre het legaal is en het geaccepteerd wordt om een zelf een (vuur)wapen te printen. Dit in een land waarin het recht op het dragen van een vuurwapen in de grondwet staat beschreven. In het tweede amendement van Amerikaanse grondwet om precies te zijn. Bovendien is er momenteel ook controverse rondom dit thema in de VS door enkele schietpartijen die er afgelopen jaar zijn gepleegd en zijn geëindigd in bloedbaden. President Obama wil de wapenwet juist aanscherpen en de wapenlobby in het land is hier uiteraard op tegen.

Gevolgen actie Wilson
Wilson zoekt in ieder geval bewust de grenzen door publiekelijk te demonstreren dat het mogelijk is een werkend wapen te printen. Ook heeft hij de blauwdrukken  op het internet geplaatst zodat het mogelijk is om zelf het wapen te printen. Blauwdrukken die ondertussen onder druk van de Amerikaanse overheid offline zijn gehaald. Ze zijn echter ondertussen al meer dan 100.000 keer gedownload.

Ook hebben Britse journalisten geprobeerd om een zelf geprinte wapen in onderdelen aan boord van de Eurostar te smokkelen. De Eurostar is een treinverbinding tussen Londen en Parijs. Het is de Britse journalisten gelukt zonder problemen door de Franse paspoortcontrole te komen en binnen 30 seconden het wapen in elkaar te zitten middenin de volle trein. Ze kwamen door de paspoortcontrole door alleen de kunststoffen onderdelen mee te nemen. Onderdelen die niet gedetecteerd kunnen worden door de metaaldetector.  Het is dan ook logisch dat overheden en inlichtingendiensten deze ontwikkeling op de voet volgen.

Wilson geeft aan te vrezen voor een celstraf.  Overigens heeft de Amerikaanse overheid zelf ook plannen om te experimenteren met het 3D-printen van wapens.

Belangrijkste bronnen
‘Meet The ‘Liberator’, website Forbes.com
Cody Wilson, Engelstalige Wikipedia
Artikelen over wapens en Amerikaanse grondwet, Nederlandse Wikipedia
Ontwikkelingen rondom de Amerikaanse wapenwet, website Nu.nl
Ontwikkelingen rondom Wilson, website Volkskrant.nl

Vice – 3D Printed Guns

Vice heeft wederom een interessante aflevering over wapens en dit keer over het open source delen van wapenonderdelen die vervolgens met de 3D printer thuis kunnen worden uitgeprint.

People have figured out how to print a semi-automatic rifle from the comfort of their own home. Now they’re putting all the information online so that others will join them.

This is a story about the rapid evolution of a technology that has forced the American legal system to play catch up. Cody Wilson, a 25 year old University of Texas Law student, is an advocate for the open source production of firearms using 3D printing technology.

This makes him a highly controversial figure on both sides of the gun control issueMotherboard sat down with Cody in Austin, Texas to talk about the constitution, the legal system, and to watch him make and test-fire a 3D-printed gun.

Goed idee of juist niet, het online open source delen van wapenonderdelen die iedereen met een 3D printer thuis uit kan printen?

Aanverwante artikelen en informatie:
-) Vice – 3D printed guns
-) Cody Wilson meets Alex Jones and talks about 3D printed guns
-) Eerdere berichten over 3D printen op visionair

Zon, zand en een 3D printer

In de woestijn is een boel energie aanwezig in de vorm van zonnestraling en is er ook een boel grondstof aanwezig in de vorm van zand. Markus Kayser telde de twee bij elkaar op en trok met een 3D printer die op zonne-energie werkt en zand als grondstof gebruikt de woestijn in om daar van zand en zon mooie dingen te maken met zijn Solar Sinter.

In a world increasingly concerned with questions of energy production and raw material shortages, this project explores the potential of desert manufacturing, where energy and material occur in abundance.
In this experiment sunlight and sand are used as raw energy and material to produce glass objects using a 3D printing process, that combines natural energy and material with high-tech production technology.

Solar-sintering aims to raise questions about the future of manufacturing and trigger dreams of the full utilisation of the production potential of the world`s most efficient energy resource – the sun. Whilst not providing definitive answers this experiment aims to provide a point of departure for fresh thinking.

 

Aanverwante artikelen en informatie:
-) Website Markus Kayser
-) Eerdere artikelen visionair over 3D printen

ESA wil maanbasis 3D printen

Een interessant project van de European Space Agency – ESA, die 3d printtechnologie wil gebruiken om een maanbasis te printen uit maanstof om zo de maan bewoonbaar te maken.

En hier het originele artikel van ESA.int

Lunar base made with 3D printing

BUILDING A LUNAR BASE WITH 3D PRINTING

Setting up a lunar base could be made much simpler by using a 3D printer to build it from local materials. Industrial partners including renowned architects Foster + Partners have joined with ESA to test the feasibility of 3D printing using lunar soil.

“Terrestrial 3D printing technology has produced entire structures,” said Laurent Pambaguian, heading the project for ESA.

“Our industrial team investigated if it could similarly be employed to build a lunar habitat.”

Foster + Partners devised a weight-bearing ‘catenary’ dome design with a cellular structured wall to shield against micrometeoroids and space radiation, incorporating a pressurised inflatable to shelter astronauts.

A hollow closed-cell structure – reminiscent of bird bones – provides a good combination of strength and weight.

The base’s design was guided in turn by the properties of 3D-printed lunar soil, with a 1.5 tonne building block produced as a demonstration.

“3D printing offers a potential means of facilitating lunar settlement with reduced logistics from Earth,” added Scott Hovland of ESA’s human spaceflight team.

“The new possibilities this work opens up can then be considered by international space agencies as part of the current development of a common exploration strategy.”

“As a practice, we are used to designing for extreme climates on Earth and exploiting the environmental benefits of using local, sustainable materials,” remarked Xavier De Kestelier of Foster + Partners Specialist Modelling Group. “Our lunar habitation follows a similar logic.”

The UK’s Monolite supplied the D-Shape printer, with a mobile printing array of nozzles on a 6 m frame to spray a binding solution onto a sand-like building material.

3D ‘printouts’ are built up layer by layer – the company more typically uses its printer to create sculptures and is working on artificial coral reefs to help preserve beaches from energetic sea waves.

“First, we needed to mix the simulated lunar material with magnesium oxide. This turns it into ‘paper’ we can print with,” explained Monolite founder Enrico Dini.

“Then for our structural ‘ink’ we apply a binding salt which converts material to a stone-like solid.

“Our current printer builds at a rate of around 2 m per hour, while our next-generation design should attain 3.5 m per hour, completing an entire building in a week.”

Meer informatie:
-) esa.int/Our_Activities/Technology/Building_a_lunar_base_with_3D_printing
-) Eerdere artikel op visionair over 3D printen

reclamefilmpje voor 3D printen

We volgen hier de ontwikkelingen van 3D printen op de voet. Tot nu toe leek het 3D printen nog erg in een soort pioniers/ ontdekkingsstadia te zijn. Dat er nu toch ook heel duidelijk verdere stappen worden gezet naar de grote massa wordt ondermeer duidelijk door dit strakke reclamefilmpje vol met Hipsters over 3D printen.

 

Het lijkt er met dit soort marketing op dat 3D printen wel eens heel snel de huiskamers van de gewone Nederlander binnen kan komen. Andere interessante websites waar je nu ook al gewoon online 3D geprinte producten kunt bestellen naast Shapeways zijn o.a.: i.materialise.com en freedomofcreation.com. Wat het bestellen van dit soort producten betreft ligt de gehele digitale infrastructuur er eigenlijk al. Hier lijken dus ook maar amper hindernissen te zijn.

Interessant is verder dat veel van deze verkopende websites van iedereen goede 3D modellen accepteren en je betaald krijgt elke keer als een klant bij zo een website jouw model print via hun. Mocht je dus tijd over hebben dan kan het altijd de moeite zijn om jezelf te leren 3D modelleren en zo op termijn wat extra bij te verdienen. Onder andere Google SketchUpTinkercad en 3DTin zijn allemaal gratis programma`s waarmee je jezelf kunt leren 3D modelleren.

Aanverwante artikelen:
-) Eerdere artikelen over 3D Printen op Visionair
-) Youtube over 3d Printing en Additive Manufacturing
-) TED.com over 3d Printing 

Dutch