Oluline professionaalne märkus: see on arhiivi autori tekst, mis põhineb avaldamise ajal kättesaadavatel allikatel ja näidetel. See ei ole kehtiv tehniline spetsifikatsioon, ohutusjuhised, investeerimisnõuanded ega kinnitus nimetatud ettevõtete ja toodete hetkevõimaluste, kiiruste, kulude või oleku kohta. Iga praegune lisandite tootmise rakendus nõuab tootja kehtiva dokumentatsiooni, materjali omaduste, tööohutuse, intellektuaalomandi õiguste ja kehtivate eeskirjade kontrollimist.
Lisandite valmistamise ja trükkimise teenused ei kuulu Savo Kusići praeguse avaliku pakkumise alla. Tänane tootmisfookus koosneb puitakendest, puit-alumiiniumaknadest ja kohandatud ustest.
Vajadused, tehnoloogia ja tootmine
Uus tehnoloogia 3D printeriga esemete valmistamiseks nõudis ka selle tehnoloogia, selle mõju tootmisele ja võimalike uute suundumuste ja tootmiskorraldusviiside uuesti läbivaatamist.
Enamik tööstuse valdkonda (nagu ka paljusid teisi valdkondi) käsitlevaid tekste algab tegelikult järeldusega, et “tänapäeval on tehnoloogia (meditsiin, keemia jne) nii arenenud, et …”
See lööklause, nagu see juhtus minevikus, jääb loomulikult püsima paljudeks aastateks ja tõenäoliselt elab meid üle, sest praegusel hetkel, kui me seda teksti loeme, pole inimühiskond kunagi olnud rohkem arenenud, kuid see ei ole nii, nagu see on homme.
Ja tõepoolest, inimese loodud vajadused on päevade lõikes erinevad ja iga vajadus eeldab uut, mis peab olema täiuslikum ja parem kui eelmine. Kui asetaksite need vajadused konteksti nt. Arvutitööstusest näeksime, et arvutist, mis viis aastat ja enam tagasi saaks teha kõiki meie töid, meile enam ei piisa (uued vajadused nõuavad terviklikumat tarkvara, mis omakorda nõuab riistvara jne). Täpsemalt kirjeldas seda nähtust üks Inteli asutajatest Gordon Moore, kes ütleb, et arvuti võimsus kahekordistub iga 18 kuni 20 msek, mistõttu seda seadust nimetati Moore’i seaduseks. Nii et täna sisaldab meie mobiiltelefon rohkem arvutusvõimsust kui kogu NASA organisatsioon, mis on 1969. saatis kaks meest kuule või nt. videomängud, mis kulutavad kolmemõõtmeliste olukordade simuleerimiseks rohkem arvutusressursse kui eelmisel kümnendil ühel suurarvutil (Kaku, 2011).
Siin tuleks kaks asja kohe eraldada. Tänapäeval igapäevaseid vajadusi, mida see arvuti täita ei suutnud, aga asja teisest küljest üldiselt vaadates piisas sellest arvutist, nagu öeldud, inimese Kuule lennutamiseks. Nii sai teaduse areng vabaks sõltuvusest kiirusest nt. protsessorid ja suurt rõhku on pandud muudele harudele, mis võivad edasiminekut takistada. Lühidalt öeldes suhtleb teadus arvutiga kahesuunaliselt ja kohandab seda iseendaga.
Samas ei ole vajadused ainsad, mis inimkonda edasi “tõukuvad”. Soovid, mida inimene loob, olenemata sellest, kas tal on seda vaja või mitte, avavad tööstused täiesti uue ruumi, kus võidujooks on pakkuda talle täpselt seda, mida ta soovib või sooviks, ilma et ta oleks sellest veel teadlik. Unustada ei tohi turundust, mis toetab kogu lugu sellega, et tegelikult on tegemist meie vajadustega ja ilma milleta me hakkama ei saa, mitte ainult soovid, mis meile nii vajalikud pole. Kui kaasame ka inimese kui sotsiaalse ja kultuurilise olendi, kes soovib erineda teistest ja kujundada oma identiteeti, mis peegeldaks tema sisemist vaimset seisundit (mis on mingil määral nii vajadus kui ka soov), saame väga keerulise pildi tänasest kliendist, nt. ettevõttele, kes soovib oma autot müüa, kui see ettevõte peab kulutama märkimisväärseid ressursse, et uurida ja kujundada oma pakkumist, isegi ilma selle auto tootmist alustamata.
Kuidas siis seda toodet toota, et see oleks midagi, mida keegi soovib? Millise uuringuga on tegemist ja kuidas seda kõige paremini läbi viia, et see peegeldaks kliendi tegelikku soovi ja midagi, mida keegi ostaks, ilma et see laos seisaks ja väärtust kaotaks? Üks parimaid viise toote valmistamiseks on see, kui klient ütleb, mida ta tootelt ootab ja siis saame kindlad olla, et müüme selle talle maha. Loomulikult on probleemi teine pool, kuidas seda kõike võimalikult väheste ressurssidega saavutada, austades samas iga klienti eraldi.
Massiline kohandamine
Esimesed, kes pakuvad sellele küsimusele vastuse, on tootmise uue lähenemisviisi pooldajad. Paarkümmend aastat tagasi ilmunud lähenemine pakub mõtteviisi ja tootmise korraldamise filosoofiat, et järgida kõiki neid nõudeid, leides samas mõlemapoolset kasu toovaid lahendusi nende rahuldamiseks. Niisiis, toota seda, mida iga klient soovib ja mille eest saab maksta ning teenida kasumit. Seda lähenemisviisi nimetatakse mass kohandamiseks. Münt loodi ingliskeelsetest sõnadest mass (mass, massive, multiitude) ja customization (kohandamine), mis tõlkes tähendaks masslikku kohandamist toodete individualiseerimise võimaluse tähenduses masstootmises (Suzići järgi, 2014).
Tootmine täna
Tootmisel on palju lähenemisviise, kuid kõige rohkem hoogu on saanud ja tänapäeval kõige laiemalt rakendatud on kohandamine. Kohandamisest rääkides on see alati seotud ajaga, milles me elame ja kohandamisega seotud eeldused seisnevad peamiselt selles, et see näeb ette parimat tüüpi tootmist ning kuidas läheneda toote disainile ja tootmisele. Kohandamine ei kirjuta ette, milline toodang on parim ja kuidas toodet luua. Kohandamine on lähenemine ja mõtlemisviis ning parimad tootmismeetodid ja parimad tavad on vaid selle lähenemise ja üldiselt otsuse tagajärg seda tüüpi mõtlemist tootmises (loomes) rakendada.
Kõik edukad ettevõtted järgisid seda lähenemisviisi ja ehitasid edukaid süsteeme, mille abil nad suutsid oma tootmist korraldada nii, et need vastaksid kõige paremini turule. Kohandamine mainiti selleks, et viidata vajadusele korraldada süsteem tootmises sisendite suuruste vähendamise suunas, võrreldes väljundi suurustega, ja seega oli sellel lähenemisviisina väga oluline roll.
See on toonud kaasa suuri muudatusi toodete loomise viisis, kuid sellegipoolest ei ole tootmisviis muutunud. Pakutakse ainult paremat korraldust.
Materjali lisamine ja lahutamine
Eelmine tootmine põhineb materjali lahutamise põhimõttel. Praktikas tähendab see seda, et võetakse lõpptoote mõõtudest suuremate mõõtmetega tükk ja materjal eemaldatakse tükist, kuni tükk on viidud lõplike mõõtmeteni. Seda tüüpi tootmine on töötlevas tööstuses domineeriv ka tänapäeval. Muidugi on ka erandeid, näiteks valamise, puhumise, reljeeftrükki jms protsessidega saadud tooted, kuid need meetodid ei anna toote vormimisel piisavat “hilisemat” vabadust, vaid neid piirab eelnev ettevalmistus (mallid, materjalistruktuurid jne).
3D printimise pakutav tootmismeetod on täpselt vastupidine mainitud meetodile ja pakub tootmist materjalide lisamise teel. See tootmismeetod põhineb materjalide lisamise põhimõttel kuni lõpliku mõõtme saamiseni.
3D print
Veel mõni aasta tagasi tundus selline lähenemine ulmekirjana, kuid seda tüüpi tootmise käivitamisele aitas kaasa inseneriteadus. Kolmemõõtmelises printimises luuakse objekt materjalikihtide järjestikuse pealekandmisega. See võimaldab toota osi ja kooste mitmest erinevast materjalist, millel on erinevad mehaanilised ja füüsikalised omadused (Wikipedia, 2015).
Kui süveneda 3D-printimise olemusse, võis see eksisteerida juba “vedelate materjalide” aegadest peale, kuid inseneriteadus aitas kaasa sellele, et CNC-masina [1] ja tavalise ekstruuderi (mis suudab mingit materjali nihutada) kombinatsioon annab võimaluse kolmemõõtmelisel pildil luua. 1.
Pilt 1 - CNC-masina ja plasti ekstruuderi kombinatsioon (CNC-l kartongi lõikamine,2015) (Mis on uut maailmas3D Printimine? ,2015) (3D trükkimine,2015)
Loomulikult on aja jooksul välja töötatud seda tüüpi keerukamaid meetodeid ja pealekantud kihtide ühendamise tehnikaid, kus saadakse pidevalt parem viimistlus, võetakse kasutusele uusi materjale ja täiustatakse printerite endi konstruktsiooni. Mainida tuleb ka tollal esitletud firma Carbon3D printerit, mille konstruktorid said inspiratsiooni filmist “Terminaator 2”, kus vormitakse vedelast vaigust ekstraheeritud objekt (pilt 2). Nagu üks selle printeri loojatest Joseph DeSimone ütles, on 3D-printerid tegelikult 2D-printerid, mis kordavad seda protsessi ikka ja jälle ning see protsess võttis siis kaua aega. See printer tõmbab “lihtsalt” kogu objekti vedelikust, mis on eelnevalt vormitud valguse abil, ja tagab vastavalt tolleaegsele allikale 25 kuni 100 korda kiirema printimise (Carbon3D, 2015).
Pilt 2 – Süsinikprinteri 3D tööpõhimõte 3D. (Süsinik3D, 2015)
3D trükkimine ja tootmine
Seda on juba näha, kuidas seda rakendatakse3D-printerid levisid kõikidesse tööstusvaldkondadesse, nii et nüüd trükitakse juba kereosi, autokarpe, söögiriistu, riidekappi ja isegi maju ja hooneid jne. Näiteks Boeing prindib täna rohkem kui20 000osad teie lennukile (DICKEY,2015).
Kuna see tehnoloogia muutub odavamaks ja kättesaadavamaks, ennustavad valdkonna eksperdid, et seda tüüpi tootmine liigub tööstusest klientideni. 3D printeritega saavad inimesed luua oma mudeleid, muuta olemasolevaid ja kohandada tooteid vastavalt oma vajadustele. Internetist leiate juba praegu palju tasuta mudeleid, mida saab otse alla laadida ja printida.
Kui aga vaadata banaalset näidet, siis tänapäeval on paljudel kodudes “tavalised” 2D printerid, kuid koopiamasinaid on ikka ja needki, kellel on printerid, prindivad koopiamasinatesse. See on sarnane 3D-printeritega. Sellel on mitu põhjust, millest mõned on järgmised:
- majanduslikel põhjustel, sest masstootmine on siiski odavam kui üksiktoodang;
- parem viimistlus, milleks enamikul inimestel pole professionaalidena tingimusi;
- materjali omaduste, ehitus- ja töötlemistarkvara tundmine;
- inimese loomingulised võimed;
- printeri füüsilised piirangud.
Mis puutub klientide vajaduste rahuldamisse,3D-trükk pakub lõpmata suuremaid võimalusi toote kohandamiseks kliendi soovidele, kui suutis pakkuda traditsioonilist materjali eemaldamisel põhinevat tootmist. Kuid tootja seisukohast võimaldab see tootmist ilma liigsete (jääk)materjalideta, masinate arvu vähendamist, madalamaid ladustamiskulusid jne. Samuti jääb ruumi eelmainitud kohandamiseks, kus saab eelnevalt valmistada tooteplatvorme, millele saab trükkida soovitud kujundeid ja lisaks klientidele vastu tulla, tarnekiiruse jms. Samuti avaneb võimalus pooleli jäänud toote jätmiseks, kus see sellisena kliendini toimetatakse ning kliendil on võimalik oma printeriga toode ka välja printida.
Allpool on paar saadud näidet3D trükis
Lisa1 - Hiina ettevõte WinSun, mis on spetsialiseerunud majade ehitamisele3D-tehnoloogia, “trükkis” oma esimese mitmekorruselise hoone
Pilt 3 – trükitud hoone – http://svetzanimljivosti.com/zgrada-iz-stampaca-prva-visespratnica-po-3d-tehnologiji/
Pilt 4 - trükitud hoone sisemus -http://kiko-unico.com.hr/hocemo-li-u-skoroj-buducnosti-printati-stambene-objekte-luksuzne-vile/
Lisa2- Ettevõte Local Motors tootis auto, millele on trükitud konstruktsioonielemendid ja keredetailid3D printer ja seejärel paigaldatakse autosse lisakomponendid
Pilt 5 - auto, mille osad on trükitud -http://www.b92.net/automobili/razno.php?yyyy=2015&mm=01&nav\_id=946245
Lisa3-3D vintpüss ja püstol
Pilt 6 -3d vintpüss - http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2295283/3D-printing-gunsmiths-make-blueprints-available-free-download-granted-firearms-licence.html
Pilt 7 - http://www.bbc.com/news/science-environment-22421185
Lisa4 - 3D-käsi puuetega inimestele
Pilt 8 -3D käsi -http://edition.cnn.com/2014/04/14/tech/innovation/carpenter-fingers-robohand-3-d/
Rakenduse märkus: Ajaloolised näited, prognoosid, kiiruste võrdlused ja ettevõtte avaldused ei asenda tegelikku tehnilist ja kaubanduslikku võrdlust. Protsessi ohutus sõltub masinast, materjalist, ventilatsioonist, temperatuurist, töötlemisest, detaili eesmärgist ja konkreetse juhtumi eksperthinnangust.
allikad
3D printimine. (2015, 4 14). Välja otsitud Vikipeediast, vabast entsüklopeediast: http://en.wikipedia.org/wiki/3D_printing
Carbon3D. (2015, 04 5). Välja otsitud saidist Carbon3D | CLIP-tehnoloogia – läbimurdeline tehnoloogia, mis keskendub häälestatavale fotokeemilisele protsessile kihivabaks 3D-printimiseks: http://carbon3d.com/
DICKEY, M. R. (2015, 4 15). Loodan, et usaldate 3D-printereid – Boeing kasutab neid oma lennukite osade printimiseks. Välja otsitud Business Insiderist: http://www.businessinsider.com/
Kaku, D. M. (2011). Tuleviku füüsika.
Papi lõikamine cnc-l. (2015, 4 14). Välja otsitud saidilt elitesecurity.org – veebifoorumid: http://www.elitesecurity.org/t415702-0
Suzić, N. (. (n.d.). Novi Sad.
Mis on uut 3D-printimise maailmas? . (2015, 4 14). Välja otsitud britilt + co: http://www.brit.co/3d-june/
Vikipeedia. (2015, 04 12). 3D tempel. Välja otsitud Wikipediast: http://sr.wikipedia.org/sr-el/3%D0%94_%D1%88%D1%82%D0%B0%D0%BC%D0%BF%D0%B0
[1] CNC (eng. computer numerical control) on masin, mis kasutab liikumiseks eelnevalt sisestatud koordinaate, mis sisestatakse sõltuvalt soovitud positsioonidest vaadeldavas koordinaatsüsteemis.