Πήγαμε στο 3D PRINTSHOW 2013

Buisness Design Center, Islington, London

«…τεχνολογία που θ’ αλλάξει το
βιομηχανικό και οικονομικό τοπίο…», «…3^η
βιομηχανική επανάσταση…», «…δεν είναι μακριά ο καιρός που θα μπορείς να
τυπώνεις στο σπίτι σου ένα hamburger…» Πολλά θα
έχεις ακούσει για τους 3dprinters. Το πιθανότερο όμως είναι να μην έχουν μπει στην καθημερινή ζωή
σου οι λέξεις digitizing, additive manufacturing, rapid prototyping, digital fabrication, generative design, να μη σε απασχολούν τεχνολογίες όπως stereolithography, selective laser sintering, fused deposition modelling, να μην πολυζορίζεσαι να μάθεις από τι είδους
υλικό αποτελείται το πλαστικό μπουκάλι, στο οποίο αγοράζεις το γάλα σου, ή οι
σόλες των καινούριων σου sportex (sic).

Εμείς ωστόσο οφείλουμε να σε πληροφορήσουμε, γιατί
σύντομα, πολύ σύντομα, αντί να σηκώνεις το τηλεφωνάκι σου και να παραγγέλνεις
μία pizza θα μπορείς να
κατεβάζεις ένα αρχείο και… από τον 3d εκτύπωτή σου… στο φούρνο. Γι’ αυτό επισκεφθήκαμε τη μεγαλύτερη έκθεση αυτήν την στιγμή στον πλανήτη σχετικά με τους τρισδιάστατους
εκτυπωτές, το 3dPrintshow 2013 στο Λονδίνο, όπου 58 εταιρείες, 34
καλλιτέχνες και 31 σχεδιαστές μόδας μαζί με εκπροσώπους του ιατρικού κόσμου
έδωσαν το παρόν με πάνω από 70 σεμινάρια και μια πρωτοποριακή πασαρέλα, για να
μας φέρουν λίγο πιο κοντά στο νέο, γενναίο, «εκτυπωμένο» κόσμο του αύριο. Όλοι
αυτοί και μια σειρά από άρθρα και ανακοινώσεις μας διαβεβαιώνουν ότι, όσο
εξελίσσονται οι τεχνολογίες και οι τιμές των μηχανημάτων και των πρώτων υλών
πέφτουν, όλο και περισσότεροι από 'μας θα κρατήσουν το μαγικό ραβδάκι και θα
δημιουργούν ότι βάζει ο νους τους, λίγο πολύ όπως χρησιμοποιούν τον εκτυπωτή ή
το scanner στο γραφείο
τους.

Desktop 3d printer, assembled

Αλλά μη βιάζεσαι πολύ. Μπορεί ο αμερικανικός
στρατός να σχεδιάζει τη μεταφορά 3d εκτυπωτών, για να μπορούν τα στρατεύματά του να έχουν τα
ανταλλακτικά τους «on-demand», αλλά για να φτάξεις αυτό που εσύ επιθυμείς
θα πρέπει σίγουρα πρώτα να το σχεδιάσεις ψηφιακά, να το τεμαχίσεις σε
απειροελάχιστες «φέτες» και, αφού το «τυπώσεις», πρέπει σίγουρα να ακολουθήσει
μια διαδικασία φινιρίσματος (καθαρισμός, γυάλισμα, βαφή κλπ) για να γίνει το
αντικείμενο σου αισθητικά πιο ευχάριστο.

Θεωρητικά ο 3dprinter δεν κάνει
κάτι πολύ διαφορετικό απ’ ότι ένας συνηθισμένος εκτυπωτής ή ένας laser cutter. Θα τυπώσει ένα στερεό αντικείμενο σε επίπεδα layers, τα οποία με κάποια διαδικασία θα κολλήσουν μετξύ
τους, πράγμα που κάνει το τυπωμένο αντικείμενο κομμάτι ανισότροπο. Δηλαδή οι
αντοχές του στη x,y διάσταση θα είναι πιθανότατα κατά πολύ
μεγαλύτερες απ’ ότι αυτές κατά την z διάσταση. Ο προσανατολισμός με τον οποίο κατασκευάστηκε είναι συνήθως
αισθητός σε ένα τυπωμένο αντικείμενο, παρόλο που οι στρώσεις του υλικού έχουν
πάχος της τάξης 6- 100 μικρομέτρων. Πιθανότατα βλέπεις, και σίγουρα αισθάνεσαι, μια κάπως τραχειά υφή στο αποτέλεσμα, γι’ αυτό θα δώσεις μεγάλη σημασία στο
φινίρισμα. Δεν αποκλείεται να χρειαστεί να το βάλεις στο πλυντήριο πιάτων ή στο
φούρνο για να το πετύχεις!

Giga Wasp της Delta και εκτύπωση σε πηλό

Τεχνικά τα μηχανήματα σήμερα χρησιμοποιούν διάφορες
«σοφιστικέ» τεχνολογίες. Για έναν επιτραπέζιο τρισδιάστατο εκτυπωτή σήμερα θα
πληρώσεις από μισό ως μερικά χιλιάρικα, εκτός αν συμβιβάζεσαι με ένα 3ddoodler, που δεν ξεπερνά σε κόστος τα 100 δολλάρια. Θερμο- πλαστικά σωληνάρια υλικού θα προμηθευτείς
για τύπωμα στο σπίτι, τα «filaments» που θα λιώνουν στο ακροφύσιο της κινητής
κεφαλής και η όλη διάταξη θα διαθέτει και θερμαινόμενη βάση, για να αποφύγει το θερμικό
σοκ το πλαστικό που αποτίθεται από την κεφαλή εκτύπωσης. Μπορείς να
χρησμοποιήσεις και άλλα υλικά, είναι διαθέσιμα διάφορα plastic composites με ίνες ξύλου, άνθρακα ή με πρόσμειξη μετάλλων.

Την
εν λόγω τεχνολογία ονόμασε FDM (fused deposition modelling) η αμερικανική Stratasys που την πατεντάρισε, αλλά άμα είσαι αρκετά
ενθουσιώδης χομπίστας μπορείς να χρησιμοποιείς τον όρο FFF (fused filament fabrication) και να φτιάξεις το δικό σου εκτυπωτή με
οτιδήποτε (η σοκολάτα είναι πάντοτε μια καλή ιδέα). Με τον ίδιο τρόπο
κατασκευάζονται και κυτταρικές δομές για την υποστήριξη ζωντανών ιστών, δεν
είναι τεχνολογία της πλάκας.

Παιχνίδια, αντικείμενα, μικρογλυπτά φτιαγμένα με οικιακό 3d εκτυπωτή

Αν πρόκειται, όμως, να αγοράσεις ένα εμπορικό
μηχάνημα όπως π.χ. της MakerBot και στη συνέχεια να το
αποσυναρμολογήσεις εντελώς, να το περάσεις από κλίβανο και να το ξαναστήσεις
μετατρέποντας το έτσι ώστε να τυπώνει βλαστοκύτταρα, π.χ. για να κατασκευάσεις
ένα… συκώτι, τότε όπως καταλαβαίνεις τα κονδύλια που πρέπει να έχεις στη
διάθεσή σου δεν είναι της πλάκας. Κάτι τέτοιο έκαναν και στο Πανεπιστήμιο του Nottingham με τις υποσχέσεις της ιατρικής του μέλλοντος να συναρπάζουν, αλλά να θέλουν και γερό στομάχι. Οδοντιατρικά εμφυτεύματα, ρομποτικά
χέρια, ανακατασκευή σπασμένων οστών, τύπωμα ζωντανών κυττάρων και προσθετική
μαλακών ιστών, μέχρι και ολόκληρα όργανα, εργαστηριακά τυπωμένα θα είναι στη
διάθεσή μας, χώρια ότι θα μας σκανάρουν και θα τυπώνουν απευθείας πάνω μας το
συμπληρωματικό υλικό, αν λείπει σε ένα τραύμα ''με-δάγκωσε-ο-σκύλος-και-μου-‘κοψε-κομμάτι'' τύπου.

InMoov opensource 3d printed robot

Κι αν για ένα «σκελετό» συκωτιού χρειάζονται εφτά
ώρες για να τυπωθεί, μεγάλα αντικείμενα της τάξης του δεινοσαύρου χρειάζονται
μέρες για να ολοκληρωθούν, στρώση στρώση, από έναν «μαμούθ» εκτυπωτή της Materialise. Αλλά εκεί μιλάμε για στερεολιθογραφία, την επιλεκτική πήξη υγρής ρητίνης με ακτίνα λέιζερ,
διαστάσεις μέχρι 2x1x1 μέτρα και αισθητά ανεβασμένο
προυπολογισμό, τα δολάρια φτάνουν στο ένα εκατομμύριο. Οπότε, αν θες έναν για το σπίτι, αυτό μάλλον είναι δύσκολο. Η τεχνολογία αυτή (STL) είναι μια απ’ τις πρώτες που είδαν το φως της μέρας από τη 3dSystems στη Νότια
Καρολίνα το 1984 και το κύριο μειονέκτημά της είναι ότι καθώς το μέσο είναι
υγρό, χρειάζονται στηρίγματα για τα μέρη που προεξέχουν, μπορείς όμως να τα
τυπώσεις από υδατοδιαλυτό υλικό και μετά να τα εξαφανίσεις με ένα πλυσιματάκι.

Crea'Zaurus

Κάτι τέτοιο δεν ισχύει για το SLS (selective laser sintering), μία από το 1979 πατενταρισμένη διαδικασία, με
γενέτειρα το πανεπιστήμιο του Texas. Εκεί η σκόνη νάυλον που αποτίθεται και στερεοποιείται με λέιζερ σε κάθε
πέρασμα αποτελεί η ίδια στήριγμα για τα υπερκείμενα μέρη. Τυπώνεις, τινάζεις,
τελείωσες. Κάπως έτσι λειτουργεί και η τεχνολογία του ΜΙΤ που χρησιμοποιεί η
γερμανική Voxeljet. Το υλικό είναι λεπτές στρώσεις σκόνης PMMA (polymethylmethacrylate) που
συνενώνεται με επιλεκτικό ψεκασμό ειδικού συνδετικού υλικού (κόλας) και οι
διαστάσεις του αντικειμένου που μπορεί να τυπωθεί μονοκόμματα φτάνουν τα 4x2x1 μέτρα. Δεν γλιτώνεις, όμως, από ένα ελαφρώς σκονισμένο effect και θα χρειαστεί να γυαλίσεις και να βάψεις το προιόν, για να ειναι πιο
πιασάρικο. Πως να γίνει, γοητευόμαστε από το απόλυτα ελεγχόμενο, ακριβές, μηχανοποίητο
προιόν, δεν παύουμε να εκτιμούμε όμως αυτό που γνωρίζουμε καλά, την αίσθηση των
φυσικών υλικών και την αξία του χειροποιήτου. Αυτές οι ποιότητες γενικά απουσιάζουν
από τα πλαστικά 3dprinted αντικείμενα που από κοντά μοιάζουν κάπως φτηνιάρικα.

Art piece

Σίγουρα δεν είναι ακόμα φθηνά. Κάθε ένας
από αυτούς τους κλιβάνους κοστίζει μέχρι και 250.000 δολάρια και σε σένα, μικρέ και αθώε σχεδιαστή, πέφτει το βάρος της επένδυσης. Για να τυπώσεις σε SLS θα πληρώσεις με το κυβικό και καλά θα κάνεις να
χωρέσεις πολλά μικρά κομματάκια σε όσον το δυνατό μικρότερο όγκο και να τα
συνενώσεις έξυπνα μετά. Αργά ή γρήγορα θα πειραματιστείς και με άλλες τεχνολογίες, LOM (laminated object manufacturing) με συγκόληση λεπτών φύλλων από σχεδόν
οτιδήποτε, SLM (selective laser melting) και
EBM (electron beam melting) για μέταλλα, αλλά και SGC (solid ground curing) Όλες αυτές συνδυάζονται με παλιές καλές παραδοσιακές τεχνικές, όπως η χύτευση με έγχυση (injection molding) μαζί με καινοτόμους πειραματισμούς για ένα οικονομικά αποδεκτό
αποτέλεσμα. Η κατασκευή τέτοιων μηχνημάτων δεν είναι αποκλειστικότητα
των προαναφερθέντων, ανεπτυγμένων κρατών, ούτε είναι μονωπώλιο των Ιαπώνων.
Πολλές από τις ανατολικοευρωπαϊκές χώρες λανσάρουν αρκετά οικονομικά και
τεχνικά άρτια συστήματα. Οι κοινότητες των «makers» ανα τον κόσμο
ανταγωνίζονται σε εφευρετικότητα, κατασκευάζουν νέα, φθηνά μηχανήματα που
τυπώνουν τα ίδια τα εξαρτήματά τους και πολύ σύντομα τα ίδια τους τα chip, ώστε να είναι πλήρως αναπαραγόμενα. Το RepRap.org είναι ένα μόνο από τα συνεργατικά project που φιλοδοξούν να κάνουν την
κατασκευή των 3d εκτυπωτών κοινό κτήμα για όλη την ανθρωπότητα, ξεκινώντας μια open-source επανάσταση στον τομέα. Από την άλλη, οι προσθετικές τεχνολογίες κατασκευής (additive manufacturing) ελαχιστοποιούν τη σπατάλη πρώτων υλών,
αφήνοντας μηδενική «φύρα», τα υλικά είναι συνήθως ανακυκλωμένα και ανακυκλώσιμα
και η έρευνα προχωρά προς filaments οικολογικά από κυτταρίνη, ακόμα και από
φύκια (SWF).

Ο Ultimaker και αντικείμενα από θερμοπλαστικό fillament με ίνες ξύλου

Σήμερα η τεχνολογία της τρισδιάστατης εκτύπωσης
βαδίζει προς την τριανταετία της, έχει ενηλικιωθεί για τα καλά και θα μας εκπλήσσει
όλο και περισσότερο με νέες κατακτήσεις. Αλλά αν είσαι τύπος ενθουσιώδης και
άκουσες κάτι για εξ' ολοκλήρου τυπωμένα σπίτια, μη βιάζεσαι να τυπώσεις τη
φωλίτσα σου. Κάποιοι πειραματίζονται με υπερμεγέθεις διατάξεις που φιλοδοξούν
να αλλάξουν το τοπίο της κατασκευής, οι πιο προσγειωμένοι θα σου μιλήσουν για
κατασκευή εξαρτημάτων και ταχεία προτυποποίηση, οι πιο πρωτοποριακές φωνές θα
σου πουν για σπίτια που θα φυτρώνουν από προγραμματισμένους σπόρους και
ρομποτικές μηχανές που μπορούν να αναπαραχθούν, και το υπέροχο τεχνολογικό
όνειρο θα εναλάσσεται με sci-fi εφιάλτες.

Τυπωμένο μηχανικό μέλος με μορφή δικτυώματος, εξαιρετικά ελαφρύ

Την ίδια στιγμή η αγορά και η καθημερινότητα θα
συνεχίζουν να κατακλύζονται από τρισδιάστατα τυπωμένα… τα πάντα: διακοσμητικά
και χρηστικά αντικείμενα, αρχιτεκτονικά μέρη, αυτοκίνητα, ρούχα, παπούτσια,
κοσμήματα, παιχνίδια, μουσικά όργανα, εργαλεία και ότι βάλει με το νου της μια
νέα αναδυόμενη γενιά δημιουργών.

Και ίσως, σιγά
σιγά, θα αρχίσουμε να βλέπουμε τις αλλαγές στη λειτουργία της οικονομίας, το
πέρασμα από τη μαζική στην ταχεία παραγωγή, την αλλαγή του οικονομικού
«παραδείγματος» και της θεωρίας, μέχρι το σενάριο που θέλει τους 3dprinters να υποκαθιστούν το χρήμα να μην ακούγεται τόσο αφελές και
ουτοπικό. Και μπορεί σύντομα να μιλάμε για την «πολιτική της βιόσφαιρας», το
«διανεμημένο καπιταλισμό», την «οριζόντια οικονομία», τη μετάβαση από το
συγκεντρωτικό και απολυταρχικό σύστημα στο αποκεντρωμένο και συνεργατικό, με την
έμφαση να μετακινείται από την αυτονομία στην οσμωτική αλληλεπίδραση των
κοινωνικών δομών.

Εν τω μεταξύ η διάδοση των νέων «προσθετικών»
τεχνολογιών στην ψηφιοποιημένη παραγωγή θα συνυπάρχει με την εφαρμογή των
εδραιωμένων «αφαιρετικών» και των άλλων παραδοσιακών τεχνικών και θα κερδίζει
έδαφος, άλλοτε με θόρυβο και πυροτεχνήματα, όπως στις haute couture συλλογές, κι άλλοτε σε αποστειρωμένα και σιωπηλά επιστημονικά
εργαστήρια.

fashion show, designers

shoulder piece της Katherine Wales

αρχιτεκτονική

καλλιτέχνες

Το Inomata project δίνει… σπιτάκια σε άστεγους κάβουρες ερημίτες και ο τυπωμένος κοραλιογενής ύφαλος είναι αποτελεσματικότερος από τα αντίστοιχα τσιμεντένια κατασκευάσματα, καθώς έχει ουδέτερο PH.

Στο stand της Autodesk ο πολιτισμός σε πρώτο πλάνο. Τα αρχαιολογικά ευρήματα μπορούν να σκανάρονται και να αναπαράγονται χωρίς κινδύνους για την ακεραιότητά τους.

Ο Bat-man σε φυσικό μέγεθος.

Urbee, το εξ' ολοκλήρου τυπωμένο αυτοκίνητο.

Ο Ultimaker, ο πιο δημοφιλής.

Ο Cartesio, με δυνατότητα CNC κοπής.

Το 3d Doodler είναι ότι λέει η λέξη. Κυκλοφορούν και από άλλες εταιρείες παρόμοια στιλό, κάποιοι τα χαρακτηρίζουν glue-guns. Εμείς πάντως το διασκεδάσαμε!

Desktop 3d scanner της κυρίαρχης MakerBot

UP2 desktop 3d printer

3d scanning (digitizing) booth στο Business Design Center

O BigDelta εν δράσει

links:

edited by C.Bekta, photos by F.Giannopoulou

thanks to exostispress.gr

🙂