A tecnologia, que por muitos anos tem sido boa para a fabricação de protótipos e todos os tipos de pequenas coisas, promete se tornar o começo de uma nova revolução industrial.
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As fábricas, a principal inovação da revolução industrial, são as catedrais do desempenho construídas para cobrir processos especializados e garantir a divisão do trabalho.
Adam Smith, que iluminou sua função na primeira página da “Riqueza dos Povos”, citou o famoso exemplo de uma fábrica de pinos: “Eu vi uma pequena fabricação … onde apenas dez pessoas trabalhavam e onde algumas delas realizavam duas ou três operações diferentes. [Eles] poderiam fazer até quarenta e oito mil pinos por dia … separadamente e independentemente … é claro, eles não podiam fazer vinte cada um deles, e talvez um alfinete por dia “.
Mas as vantagens das fábricas sugerem suas restrições. Eles não são passíveis de reprogramação: para produzir diferentes produtos, a fábrica deve overdose de diferentes máquinas. Assim, o primeiro produto enviado custa muito mais do que os milhões de subsequentes, e as inovações são restringidas pela necessidade de custos de capital e nunca são rápidas. Além disso, a especialização força as empresas transnacionais a percorrer o mundo com a ajuda de suprimentos e armazéns, uma vez que as mercadorias devem ser entregues e armazenadas.
Jason Pontin (@jason_pontin) é o autor de Ideas para Wred. Anteriormente, ele era o editor – -e m-chefe e editor da MIT Technology Review; Antes disso, ele era o editor vermelho de Herring. Agora ele é o parceiro sênior do principal pioneiro da empresa de Boston, que financia as empresas que resolvem problemas no campo da saúde, nutrição e desenvolvimento sustentável. Pontin não escreve sobre as principais empresas de portfólio ou seus concorrentes.
Tudo isso mudará em breve. Durante a próxima revolução industrial, as pessoas fazem coisas novas de novas maneiras em formas até então impossíveis, usando a tecnologia do hobby desbotado: impressão 3D. Neste verão, visitei a produção futura na sede da área de metal, uma startup em Berlington, Massachusetts, que cria impressoras que produzem detalhes de metal. Fundada em 2016 pelo empresário em série Rick Fullop e quatro professores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, incluindo o Emmanuel Saxes (que introduziu o termo “impressão 3D”), a desktop metal atraiu mais de US $ 277 milhões de investidores como Kleiner Perkins, General Electric, BMW e Ford, e é estimado em mais de US $ 1 bilhão.(Divulgação da informação: Conheço o Fulop, mais conhecido por ele fundou uma empresa fracassada para a produção de baterias de sistemas A123 por mais de dez anos).
Para entender por que as máquinas de metal da área de trabalho são tão importantes, você precisa entender a revolução 3-D, que não estava lá “. Por todo o hype em torno da idéia de uma impressão em 3D há meio ano, as impressoras 3D reais decepcionar não poderia fazer nada.
Hobbistas e participantes do movimento das maquiagens usam impressoras da Tabela 3D, geralmente valem vários milhares de dólares, para imprimir peças de plástico para projetos digitais. Máquinas como os replicadores do Makerbot aquecem os polímeros e espremeram o material do bico da impressora; Mas os polímeros 3D impressos são bons principalmente para protótipos, porque parecem rudes, inacabados, baratos. Por outro lado, fabricantes avançados, como a GE, usam impressoras enormes, cujo custo pode exceder um milhão de dólares para obter um número limitado de detalhes caros. Suas máquinas para “produção aditiva” usam lasers ou raios eletrônicos para fundir pós de metal em formas complexas; Mas, embora esse processo possa tornar os bicos de um motor reativo no valor de US $ 35 milhões, é lento, caro e perigoso.(Como regra, as máquinas para a produção aditiva devem derreter pós no vácuo, porque o metal de fusão pode explodir ao interagir com oxigênio).
O selo tridimensional pode alterar a produção. Mas quase tudo o que as empresas produzem – de capas para telefones a hélices e exercícios – estão localizados entre esses livros que se referem a todos os tipos de ninhões e motores reativos e geralmente são feitos de metal ou compósitos de metais e outros materiais. A desktop metal quer servir esse mercado médio espesso para a produção de produtos de metal, cujo custo excede os trilhões de dólares. Fulop, diretor geral da empresa, diz: “Durante os primeiros 20 anos de existência de impressão 3D, a tecnologia era muito lenta e cara, então sua principal aplicação foi a criação de protótipos. Hoje, a impressão 3D finalmente começa a ser usado para produção em massa em larga escala ”. A coorte de empresas envolvidas no selo 3D de produção de plástico e aditiva está crescendo constantemente, mas no momento o Metal da área de trabalho é a única empresa envolvida em selo 3D de metais, e sua avaliação reflete a propriedade intelectual que possui.
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Um nó 3D impresso em uma impressora chamada “Stop” protege as lâminas do robô de combate Sawblaze. Como o robô de combate é frequentemente bloqueado, a ênfase deve ser forte e sólida, bem como resistente à corrosão e aquecimento. Metal de mesa
É difícil imprimir metais. Os carros não conseguem espremer o metal fundido, pois as impressoras 3D da área de trabalho espremeram os polímeros, porque devem trabalhar a uma temperatura de mais de alguns milhares de graus em Fahrenheit. Fulop falou sobre as inovações do Metal de Desktop, tendo me gastado pela sala com sua empresa com uma área de 60. 000 pés quadrados, remanescente de um cabide onde impressoras 3-D gotam detalhes de metal com silenciosidade atrás de armários de vidro, e os engenheiros franziam a testa sobre projetos e linhas de código.
As máquinas da empresa usam a tecnologia da “Connecting Jet Press”, proposta pela ELI Sax em 1989 em uma das primeiras patentes para a impressão 3D. Nele, os pós de metal são conectados a um polímero de fichário. Depois que o polímero endurece, no forno, ele queima e rafting o metal juntos no estágio chamado “sinterização”.
Questionado sobre por que a impressão 3D com metais é possível agora e não em 1989, Sachs sugeriu que os materiais se tornaram mais baratos e a tecnologia tornou-se mais avançada, “incluindo impressão a jato de tinta de altíssima velocidade e sinterização, que é uma parte absolutamente necessária do processo .”Mas principalmente, diz Sachs, ninguém viu o potencial antes: “Havia ceticismo quanto à ideia de imprimir peças de metal: as pessoas balançavam a cabeça, mas era possível ver o sorriso malicioso em seus lábios.”
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A Desktop Metal venderá duas máquinas: um “estúdio” de mesa de US$ 120 mil, que pode criar protótipos de metal, e uma “produção” industrial de três quartos de milhão de dólares, que será a primeira impressora 3-D de metal capaz de produção em massa. O sistema Studio usa um bico para extrusar pós metálicos misturados com um aglutinante de polímero para formar um objeto tridimensional. O sistema de produção dispersa o pó metálico em um padrão ditado por um arquivo digital e aplica o aglutinante em um “jato de passagem única”, com cada camada com apenas 50 micrômetros de espessura. O processo é cem vezes mais rápido e 80% mais barato que a fabricação aditiva a laser. As máquinas da GE podem produzir 12 coletores hidráulicos de formato complexo por dia, enquanto a Desktop Metal pode produzir 546 nesse período.
A Desktop Metal espera que seu sistema de produção esteja disponível para todos no segundo semestre de 2019, mas primeiro ele será enviado para fabricantes que chama de “pioneiros” – empresas como Ford e Milwaukee Tool Corporation, que estão estudando se a impressão 3D é mais barata e mais rápida. e mais flexível do que a fabricação tradicional ou a fabricação aditiva (pelo menos para determinadas peças). Empresas como Google e Medtronic já estão comprando o Studio para projetar e prototipar dispositivos que venderão nos próximos anos.
Por que tomar cuidado para que, em última análise, seja uma digitalização da produção de metal? Uma das principais vantagens da planta é que ela combina vários tipos de processo de produção. Cada estágio depende de outro e requer coordenação física próxima. Mas a Fulop acredita que suas impressoras de metal 3D são viradas de cabeça para baixo dessas performances antigas: as linhas de montagem serão consolidadas, as cadeias de suprimentos são reduzidas e a produção em massa é adaptada.”Hoje, a empresa pode produzir motores em um só lugar, e dispositivos médicos para visualização – em outro. Em meados do século, o fabricante poderá montar cada produto em qualquer lugar e adapt á-lo ao mercado local, imprimindo a maior parte do detalhes e realização de assembléia final no local. “Como o custo da impressão não muda, independentemente do número de peças, a inovação na produção será mais barata e mais rápida.
A desktop metal desenvolve programas de design generativos, os algoritmos evolutivos que podem criar novos formulários para detalhes familiares para lançar essa inovação. Fiquei atrás de Andy Roberts, um designer da empresa, quando ele introduziu os parâmetros de um pedal de carro e observei como um objeto orgânico estranho cresce na tela de sua estação de trabalho: uma grade fina, na qual o metal estava presente apenas onde o físico exigia esse. Quando o design foi concluído, o pedal parecia uma cartilagem alienígena. Imaginei o futuro em que os inventores usariam programas generativos e uma impressão a jato para design, teste e produção de produtos com formulários que só podem ser feitos usando a impressão 3D. A combinação de tecnologias permitiria que as empresas criassem objetos metálicos ou compostos com a graça da geometria de arte ou biologia, detalhes com novas funções e propriedades.
Em 2050, ainda haverá fábricas: edifícios onde as pessoas dirigem carros produzindo determinados produtos. É difícil imaginar a estrutura econômica do mundo em que uma impressão em 3D em massa barata se tornará comum. Mas podemos fazer várias suposições. Os designers serão apreciados mais do que os engenheiros. Os produtos serão adaptados às necessidades e preferências locais, e sua aparência será orgânica. Haverá menos armazéns. As fábricas em si serão mais numerosas, menos e principalmente escuras, e suas máquinas serão silenciosamente servidas por uma guilda de alta tecnologia.
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