¿Por qué la creación de la impresora 3D no fue un gran problema para la mayoría de las personas?

Esta es una de las mentiras más grandes de la industria. Es tan generalizado que muchas de las otras respuestas a esta pregunta lo asumen implícitamente.

La impresión 3D siempre se sobrevende universalmente como más interesante y útil de lo que realmente es. Por ejemplo, este es el "motor de cohete impreso en 3D" más grande que conozco que está listo para volar y, según tengo entendido, la cantidad de piezas impresas ha disminuido con el tiempo porque la fundición es más barata y produce mejores resultados:

Ese es un tema fuerte para la impresión 3D. Incluso con metales, por lo general no es apropiado para series de producción, solo para la fabricación de piezas pequeñas en bajo volumen. Relativity Space puede cambiar eso, pero su línea de tiempo de desarrollo se ha deslizado continuamente porque, por lo que puedo decir, inicialmente no tenían idea de lo que estaban haciendo. Cuando Relativity se puso en marcha por primera vez, estaba trabajando con un grupo que abordaba abiertamente los enormes problemas de confiabilidad asociados con la impresión en metal, y parecía ser de conocimiento común en la industria que la impresión directa de piezas metálicas acabadas era una mala idea. Incluso el motor de cohete que acabo de mostrar tiene marcas de mecanizado y soldadura.

Mi mejor suposición es que querían tener la ventaja de ser los primeros en moverse e hicieron afirmaciones que los pusieron bajo una carga de innovación absurdamente grande.

Sin embargo, he hablado sobre esta tendencia en el pasado: el nuevo detalle que estoy agregando para esta respuesta es que la industria también es mucho más antigua de lo que la gente quiere que creas. La invención de la impresión 3D fue, sorprendentemente, menos interesante de lo que probablemente esté pensando y menos revolucionaria de lo que implican muchas de las otras respuestas aquí, porque no se inventó recientemente y no es una tecnología nueva. Ha existido desde la década de 1980:

La razón por la que creció en la última década es una combinación de patentes que se están agotando y una mejor tecnología que lo hace más accesible de lo que era inicialmente. Sin embargo, la mayoría de las patentes se están agotando, y ese es realmente el secreto sucio aquí. Hay algunas patentes clave que frenan a la industria, incluso hoy.

Una vez que se agotaron los iniciales y la industria comenzó a crecer, bueno, la hipérbole y la codicia se hicieron cargo y la gente comenzó a contar cuentos al respecto y a afirmar que iban a suceder cosas que simplemente no eran posibles para despertar el entusiasmo y la financiación de las inversiones. En general, había una implicación de que la tecnología era nueva y emocionante cuando no lo era y había habido décadas de desarrollo para ayudar a descubrir qué aplicaciones tenían sentido.

En última instancia, la impresión 3D tiene un uso limitado fuera de la creación de piezas altamente personalizadas o desechables. Solía ​​​​llamarse "creación rápida de prototipos" e incluso con la llegada de mejores materiales impresos como los metales, eso sigue siendo cierto en general. Incluso para las aplicaciones de alta tecnología hay grandes advertencias: como me han dicho, la FAA se niega rotundamente a certificar piezas impresas en 3D para aviones de pasajeros porque nadie puede demostrar que son seguras, y los motores SpaceX Superdraco a la gente le gusta mencionar. son en realidad equipos de emergencia redundantes destinados a ser desechables:

La razón por la que las aplicaciones son tan limitadas y la tecnología es más adecuada para los desechables es que, por diseño, la confiabilidad de las piezas impresas es absurdamente pobre. Para reiterar, eso no es un error, ¡es una característica intencional de cómo opera la tecnología!

He mencionado esto en el pasado, pero para tener un proceso de fabricación tan flexible, se divide en muchas pequeñas operaciones de fabricación secuenciales. Por lo general, en el rango de 10,000 a 1 millón de ellos. Digamos que tenemos una impresión mediana de 100,000 operaciones y cada una tiene una tasa de éxito del 99,99 por ciento. ¿Cuál es la probabilidad de imprimir con éxito una pieza?

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Básicamente estamos garantizados de tener algún tipo de defecto. Con una tasa de éxito de operación del 99,99 por ciento. Suponiendo que desea un 95 por ciento de posibilidades de éxito, cada operación individual debe ser confiable en un 99,99995 por ciento, lo cual es simplemente absurdo. A diferencia de los procesos sustractivos, los defectos de mecanizado al colocar el material tienen un alto riesgo de afectar directamente el rendimiento mecánico y, por lo tanto, cuando intenta ajustar estos números de confiabilidad para considerar solo las operaciones "importantes", aún parecen extremadamente poco favorecedores.

Mi análisis aquí es demasiado simplificado y un poco conservador, pero el comportamiento básico que comenta es una parte fundamental de la impresión 3D. Debido a las opciones de diseño que lo hacen flexible y conveniente para fabricar cosas, es ridículamente poco confiable.

La forma más segura de utilizar una impresora 3D es poder identificar las piezas que no son sensibles a los defectos o rediseñar una pieza para reducir la probabilidad de producir un defecto. Pero… esa es una tarea de diseño e ingeniería altamente calificada que la mayoría de los usuarios finales de una impresora 3D no están precisamente interesados ​​en hacer. La idea general aquí es que se supone que una impresora 3D es más fácil.

Sin mencionar que la mayoría de las impresoras se benefician bastante del mantenimiento y ajuste constantes, incluso en el extremo superior. He arreglado suficientes impresoras Ultimakers ($3000-$10000) para saber que no es solo una función de que las impresoras de consumo sean baratas. Las demandas que se imponen a estas máquinas hacen que la confiabilidad sea complicada

Cuando ves una lista de características de alto nivel, todo es muy emocionante, pero hay muchas complicaciones complicadas que acaban con la mayor parte de esa emoción. Entonces, en última instancia, las impresoras 3D son una pequeña solución que busca un problema.

Y, bueno, lo han sido durante décadas más de lo que la mayoría de la gente cree.