Lisa Harouni: A primer on 3D printing

Translator: Svetlana Leneva Reviewer: Anton Hikov

It is actually a reality today

Днес е напълно възможно

that you can download products from the Web --

да свалите продукт от интернет --

product data, I should say, from the Web --

данните за продукт, би трябвало да кажа, от мрежата --

perhaps tweak it and personalize it

евентуално да ги попромените леко

to your own preference or your own taste,

според собствения ви вкус и предпочитания,

and have that information sent

и да препратите информацията

to a desktop machine

към машината на бюрото,

that will fabricate it for you on the spot.

която на място да ви произведе продукта.

We can actually build for you,

Всъщност ние можем да създадем за вас,

very rapidly,

много бързо,

a physical object.

физически предмет.

And the reason we can do this

И причината да можем това

is through an emerging technology

е тази нововъзникваща технология,

called additive manufacturing,

наречена добавъчно производство

or 3D printing.

или 3D принтиране.

This is a 3D printer.

Това е 3D принтер.

They have been around

Те съществуват

for almost 30 years now,

от около 30 години,

which is quite amazing to think of,

което е доста изумително като се замислиш,

but they're only just starting

но едва сега започват

to filter into the public arena.

да навлизат в публичното пространство.

And typically, you would take data,

Обикновенно, взимате данните,

like the data of a pen here,

като тези данни за химикалка тук,

which would be a geometric representation of that product in 3D,

които ще бъдат геометричното изобразяване на продукта в 3D,

and we would pass that data with material

и ще подадем данните, заедно със суровина

into a machine.

в машината.

And a process that would happen in the machine

Това, което после се случва в машината е,

would mean layer by layer that product would be built.

че този продукт се изгражда слой по слой.

And we can take out the physical product,

И получаваме физически продукт,

and ready to use,

готов за употреба,

or to, perhaps, assemble into something else.

или готов да бъде сглобен в нещо по-голямо.

But if these machines have been around for almost 30 years,

Но след като тези машини са били разработени преди 30 години,

why don't we know about them?

защо не знаем нищо за тях?

Because typically they've been too inefficient,

Защото до сега те са били твърде неефективни,

inaccessible,

недостъпни,

they've not been fast enough,

не достатъчно бързи,

they've been quite expensive.

много скъпи.

But today,

Но днес

it is becoming a reality

вече е възможно

that they are now becoming successful.

те да се използват успешно.

Many barriers are breaking down.

Много пречки са преодолени.

That means that you guys

Това означава, че скоро вие, приятели,

will soon be able to access one of these machines,

ще имате възможността за достъп до такава машина,

if not this minute.

а защо не още сега.

And it will change and disrupt

Това ще промени и разбие

the landscape of manufacturing,

цялостната представа за фабрично производство,

and most certainly our lives, our businesses

и почти със сигурност нашия живот, работата ни

and the lives of our children.

и живота на децата ни.

So how does it work?

Как работи?

It typically reads CAD data,

Обикновено използва CAD файлове,

which is a product design data

това са данни за продуктов дизайн,

created on professional product design programs.

създадени с професионален софтуер за дизайн.

And here you can see an engineer --

Тук виждате един инженер --

it could be an architect or it could be a professional product designer --

може да бъде архитект или професионален продуктов дизайнер --

create a product in 3D.

който създава продукт в 3D.

And this data gets sent to a machine

Данните се пращат в машина,

that slices the data

която ги разслоява

into two-dimensional representations of that product

в двуизмерни проекции на продукта

all the way through --

от единия до другия край --

almost like slicing it like salami.

нещо като да нарежеш салам.

And that data, layer by layer, gets passed through the machine,

И тези данни, слой след слой, се обработват от машината,

starting at the base of the product

започвайки от основата на продукта,

and depositing material, layer upon layer,

като се поставя суровина, слой след слой,

infusing the new layer of materials to the old layer

полагайки новия слой суровина върху предишния,

in an additive process.

в един добавъчен процес.

And this material that's deposited

Материалът, който се полага

either starts as a liquid form

е или в течно състояние,

or a material powder form.

или в прахообразно.

And the bonding process can happen

И процесът на свързване се осъществява

by either melting and depositing or depositing then melting.

или чрез топене и полагане, или чрез полагане и после разтапяне.

In this case, we can see a laser sintering machine developed by EOS.

Тук виждаме лазерно центрираща машина, разработена от ЕОS.

It's actually using a laser

Всъщност лазерът се използва

to fuse the new layer of material to the old layer.

за разтапянето на новия слой суровина върху предишния.

And over time --

И така след известно време --

quite rapidly actually, in a number of hours --

всъщност доста бързо, за няколко часа --

we can build a physical product,

ние изграждаме физически продукт,

ready to take out of the machine and use.

готов да бъде изваден от машината и да бъде използван.

And this is quite an extraordinary idea,

Това е една необикновенна идея,

but it is reality today.

днес превърната в реалност.

So all these products that you can see on the screen

Всички предмети, които виждате на екрана

were made in the same way.

са произведени по същия начин.

They were all 3D printed.

Всичките са 3D принтирани.

And you can see,

Може да видите,

they're ranging from shoes,

че те варират от обувки,

rings that were made out of stainless steal,

пръстени, направени от неръждаема стомана,

phone covers out of plastic,

пластмасови панели за телефон,

all the way through to spinal implants, for example,

до неща като импланти за гръбнака например,

that were created out of medical-grade titanium,

създадени от медицински титан,

and engine parts.

както и части за двигател.

But what you'll notice about all of these products

Това, което се забелязва при всички тези продукти

is they're very, very intricate.

е, че те са много, много сложни.

The design is quite extraordinary.

Дизайнът наистина е необикновен.

Because we're taking this data in 3D form,

Тъй като взимаме данните в 3D формат,

slicing it up before it gets past the machine,

разслояваме ги преди да се подадат към машината,

we can actually create structures

всъщност ние можем да създаваме структури,

that are more intricate

които са по-сложни

than any other manufacturing technology --

от всяка друга производствена технология --

or, in fact, are impossible to build in any other way.

или, всъщност, е невъзможно да бъдат произведени по друг начин.

And you can create parts with moving components,

Може да създадете части с подвижни компоненти,

hinges, parts within parts.

панти, части в други части.

So in some cases, we can abolish totally

В някои случаи можем абсолютно да забравим

the need for manual labor.

за необходимостта от ръчен труд.

It sounds great.

Звучи страхотно.

It is great.

И е страхотно.

We can have 3D printers today

Днес имаме 3D принтери,

that build structures like these.

които могат да изработят структури като тези.

This is almost three meters high.

Това е почти 3 метра високо.

And this was built

И е било изработено

by depositing artificial sandstone layer upon layer

чрез полагане на слоеве изкуствен пясъчник,

in layers of about five millimeters to 10 mm in thickness --

слоеве дебели между 5 и 10 милиметра,

slowly growing this structure.

които полека са изградили тази структура.

This was created by an architectural firm called Shiro.

Това е изработено от архитектурна компания, наречена Широ.

And you can actually walk into it.

Можеш буквално да се разходиш вътре.

And on the other end of the spectrum,

В другия край на спектъра,

this is a microstructure.

това е микро-елемент.

It's created depositing layers

Изграден е от слоеве

of about four microns.

дебели около 5 микрона.

So really the resolution is quite incredible.

Резолюцията е невероятна.

The detail that you can get today

Детайлът, който може да бъде произведен

is quite amazing.

е впечатляващ.

So who's using it?

Кой използва това?

Typically, because we can create products very rapidly,

Обикновено, тъй като можем да произведем продукти много бързо,

it's been used by product designers,

се използва от продуктови дизайнери

or anyone who wanted to prototype a product

или от всеки, който иска да изгради прототип на нещо

and very quickly create or reiterate a design.

и много бързо създава или преповтаря определен дизайн.

And actually what's quite amazing about this technology as well

Другото уникално в тази технология е,

is that you can create bespoke products en masse.

че можеш да изработваш поръчкови продукти наведнъж.

There's very little economies of scale.

Има много малка икономия на мащаба.

So you can now create one-offs very easily.

Така че можеш да изработваш еднократни продукти много лесно.

Architects, for example,

Архитектите, например,

they want to create prototypes of buildings.

искат да създават прототипи на сгради.

Again you can see,

Тук можете да видите,

this is a building of the Free University in Berlin

това е сграда на Свободния Университет в Берлин,

and it was designed by Foster and Partners.

проектирана от Фостър и партнърс.

Again, not buildable in any other way.

Няма друг начин тя да бъде изработена.

And very hard to even create this by hand.

Дори ръчно е много мъчно да се направи.

Now this is an engine component.

Това е елемент от двигател.

It was developed by a company called Within Technologies

Разработена е от компания, наречена Уидин Текнолоджис

and 3T RPD.

и 3T RPD.

It's very, very, very detailed

Има много, много, много детайли

inside with the design.

във формата.

Now 3D printing

3D принтирането

can break away barriers in design

може да разчупи бариери в проектирането,

which challenge the constraints

което е предизвикателство за ограниченията

of mass production.

на масовото производство.

If we slice into this product which is actually sitting here,

Ако направим разрези на този продукт пред нас,

you can see that it has a number of cooling channels pass through it,

виждате, че има множество охладителни каналчета отвътре,

which means it's a more efficient product.

което означава, че е по-ефективен продукт.

You can't create this with standard manufacturing techniques

Няма как да направите това със стандартна производствена технология,

even if you tried to do it manually.

дори ако се опитате да го изработите на ръка.

It's more efficient

По-ефективен е,

because we can now create all these cavities within the object

защото сега можем да изработим всички тези кухини вътре в предмета,

that cool fluid.

които охлаждат флуида.

And it's used by aerospace

Използва се в космическите технологии

and automotive.

и в автомобилите.

It's a lighter part

Частта е по-лека

and it uses less material waste.

и произвеждането й дава по-малко отпадъчен материал.

So it's overall performance and efficiency

Цялостния му вид и ефикасност

just exceeds standard mass produced products.

просто надвишават стандартните масово произведени продукти.

And then taking this idea

Използвайки идеята

of creating a very detailed structure,

за създаване на много детайлни структури,

we can apply it to honeycomb structures

ние можем да я приложим към структури с клетъчна конструкция

and use them within implants.

и да ги използваме в имплантите.

Typically an implant

Обикновено един имплант

is more effective within the body

е по-ефективен вътре в тялото,

if it's more porous,

ако е по-порест,

because our body tissue will grow into it.

защото телесната тъкан ще прорастне вътре в него.

There's a lower chance of rejection.

Така има по-малък шанс от отхвърляне.

But it's very hard to create that in standard ways.

Това обаче е много трудно за изработване по стандартните начини.

With 3D printing,

С 3D принтиране

we're seeing today

днес виждаме,

that we can create much better implants.

че можем да създадем много по-добри импланти.

And in fact, because we can create

И тъй като можем да създадем

bespoke products en masse, one-offs,

проектирани по поръчка продукти заедно, единични поръчки,

we can create implants

можем да създаваме импланти,

that are specific to individuals.

които са специфични за отделния човек.

So as you can see,

Така че, както виждате,

this technology and the quality of what comes out of the machines is fantastic.

технологията и качеството, излизащи от тази машина, са фантастични.

And we're starting to see it being used

Виждаме, че започва да се използва

for final end products.

за крайни продукти.

And in fact, as the detail is improving,

Всъщност, с подобряването на детайла

the quality is improving,

се подобрява и качеството,

the price of the machines are falling

цената на машините пада

and they're becoming quicker.

и те стават по-бързи.

They're also now small enough

Днес те са достатъчно малки

to sit on a desktop.

да стоят върху бюро.

You can buy a machine today for about $300

Можете да закупите такава машина за около 300 долара,

that you can create yourself,

която може да създадете сами,

which is quite incredible.

което е забележително.

But then it begs the question,

Естествено напира въпроса,

why don't we all have one in our home?

защо всеки от нас няма такова нещо вкъщи?

Because, simply, most of us here today

Просто защото повечето от нас

don't know how to create the data

не знаем как да си създадем данните,

that a 3D printer reads.

с които 3D принтера работи.

If I gave you a 3D printer,

Ако ви дам 3D принтер,

you wouldn't know how to direct it

няма да знаете как да го управлявате,

to make what you want it to.

за да го накарате да направи каквото искате.

But there are more and more

Но се появяват все повече и повече

technologies, software and processes today

технологии, софтуер и методи днес,

that are breaking down those barriers.

които премахват тези пречки.

I believe we're at a tipping point

Вярвам, че сме достигнали повратна точка,

where this is now something

където това е нещо,

that we can't avoid.

което просто не можем да избегнем.

This technology

Тази технология

is really going to disrupt

наистина ще разруши

the landscape of manufacturing

системата за производство

and, I believe, cause a revolution

и вярвам, ще предизвика революция

in manufacturing.

в производството.

So today,

Така че днес,

you can download products from the Web --

можете да си свалите продукти от мрежата --

anything you would have on your desktop,

всичко, което имате на бюрото си

like pens, whistles, lemon squeezers.

като химикалки, свирки, изстисквачи на лимони.

You can use software like Google SketchUp

Можете да използвате софтуер като Google SketchUp

to create products from scratch

и да произведете продукти от самото начало

very easily.

много лесно.

3D printing can be also used

3D принтирането може да бъде използвано,

to download spare parts from the Web.

да изтеглите резервни части от мрежата.

So imagine you have, say,

Представете си, че имате, да кажем,

a Hoover in your home

прахосмукачка вкъщи

and it has broken down. You need a spare part,

и тя се е счупила. Нуждаете се от резервна част,

but you realize that Hoover's been discontinued.

но разбирате, че този модел вече не се произвежда.

Can you imagine going online --

Представяте ли си как влизате в нет-а --

this is a reality --

и това е реалност --

and finding that spare part

намирате тази резервна част

from a database of geometries

от база данни с геометрията

of that discontinued product

на този спрян от производство продукт,

and downloading that information, that data,

сваляте информацията, данните,

and having the product made for you at home,

и си правите продукта вкъщи,

ready to use, on your demand?

готов за употреба, когато вие решите?

And in fact, because we can create spare parts

Всъщност, понеже можем да създаваме резервни части

with things the machines

за разни неща, машините

are quite literally making themselves.

буквално могат да произведат себе си.

You're having machines fabricate themselves.

Имате машини, които се самопроизвеждат.

These are parts of a RepRap machine,

Това са части от РепРап машина,

which is a kind of desktop printer.

което е нещо като настолен принтер.

But what interests my company the most

Това, което най-много вълнува моята компания

is the fact that you can create

е фактът, че можете да създадете

individual unique products en masse.

индивидуални уникални продукти масово.

There's no need to do a run

Няма нужда да произведете

of thousands of millions

хиляди или милиони,

or send that product to be injection molded in China.

или да пратите продукта да бъде моделиран в Китай.

You can just make it physically on the spot.

Просто си го правите на място.

Which means

Което означава,

that we can now present to the public

че днес можем да предложим на потребителя

the next generation of customization.

новата генерация на персонализиране.

This is something that is now possible today,

Това нещо е възможно днес,

that you can direct personally

лично да изберете

how you want your products to look.

външния вид на вашите продукти.

We're all familiar with the idea

Всички сме наясно с идеята

of customization or personalization.

за персонализирането.

Brands like Nike are doing it.

Марки като Найк го правят.

It's all over the Web.

Има го навсякъде по мрежата.

In fact, every major household name

Всъщност, всяка по-известна компания

is allowing you

ви позволява

to interact with their products

да взаимодействате с техните продукти

on a daily basis --

и то ежедневно --

all the way from Smart Cars

всички от Смарт Карс

to Prada

през Прада

to Ray Ban, for example.

до Рей Бан, примерно.

But this is not really mass customization;

Но това не е истинска масова персонализация;

it's known as variant production,

а по-скоро варианти на продукцията,

variations of the same product.

вариации на един и същ продукт.

What you could do is really influence your product now

Това, което можете да направите е наистина да повлияете на вашия продукт,

and shape-manipulate your product.

да манипулирате формата му.

I'm not sure about you guys,

Не знам за вас,

but I've had experiences

но на мен ми се е случвало

when I've walked into a store and I've know exactly what I've wanted

да вляза в магазин и да знам точно какво искам,

and I've searched everywhere for that perfect lamp

да преровя навсякъде за тази перфектна лампа,

that I know where I want to sit in my house

която искам да поставя в къщата си

and I just can't find the right thing,

и просто да не мога да открия вярното нещо,

or that perfect piece of jewelry

или това уникално бижу,

as a gift or for myself.

което да си подаря.

Imagine that you can now

Представете си, че сега можете

engage with a brand

да се ангажирате с марка

and interact,

и да взаимодействате,

so that you can pass your personal attributes

така че да зададете лични атрибути

to the products that you're about to buy.

на продуктите, които искате да закупите.

You can today

Днес можете

download a product with software like this,

да си свалите продукт със софтуер като този,

view the product in 3D.

който вижда продукта в 3D.

This is the sort of 3D data

Това е типът 3D данни,

that a machine will read.

които машината може да разчете.

This is a lamp.

Това е лампа.

And you can start iterating the design.

И може да започнете да добавята към дизайна.

You can direct what color that product will be,

Може да изберете цвета на продукта,

perhaps what material.

може би и материала.

And also, you can engage in shape manipulation of that product,

А също, можете да променяте формата на продукта,

but within boundaries that are safe.

но в граници, гарантиращи неговата сигурност.

Because obviously the public are not professional product designers.

Защото, разбира се, повечето хора не са професионални продуктови дизайнери.

The piece of software will keep an individual

Софтуерът ще запази индивидуалността

within the bounds of the possible.

във възможните граници.

And when somebody is ready to purchase the product

И когато някой е готов да закупи продукта

in their personalized design,

с неговия личен дизайн,

they click "Enter" and this data gets converted

той просто натиска "Enter" и данните се конвертират

into the data that a 3D printer reads

в такива, каквито чете 3D принтера,

and gets passed to a 3D printer,

след това се подават към 3D принтер,

perhaps on someone's desktop.

поставен на нечие бюро.

But I don't think that that's immediate.

Не мисля, че това ще се случи незабавно.

I don't think that will happen soon.

Не мисля, че ще стане скоро.

What's more likely, and we're seeing it today,

Това, което е по-вероятно, което виждаме днес

is that data gets sent

е, че данните се пращат

to a local manufacturing center.

в местния производствен център.

This means lower carbon footprint.

Това означава по-ниски въглеродни емисии.

We're now, instead of shipping a product across the world,

Днес, вместо да транспортираме стоки из целия свят,

we're sending data across the Internet.

можем да пращаме данни през интернет.

Here's the product being built.

Ето един изграден продукт.

You can see, this came out of the machine in one piece

Виждате, излиза от машината цял детайл,

and the electronics were inserted later.

а електрониката се монтира по-късно.

It's this lamp, as you can see here.

Това е същата лампа, която виждате тук.

So as long as you have the data,

Така че, имате ли данните

you can create the part on demand.

може да изработите частта по поръчка.

And you don't necessarily need to use this

И не е необходимо да използвате това

for just aesthetic customization,

само за естетическо персонализиране,

you can use it for functional customization,

а също и за функционално персонализиране,

scanning parts of the body

сканирайки части от тялото

and creating things that are made to fit.

и създавайки части, които да паснат.

So we can run this through to something like prosthetics,

Така че можем да използваме това за неща като протезирането,

which is highly specialized to an individual's handicap.

което е строго специализирано за недъга на отделния индивид.

Or we can create very specific prosthetics

И можем да създадем много специфична протеза

for that individual.

за отделния индивид.

Scanning teeth today,

Сканирането на зъбите днес,

you can have your teeth scanned

можете да отидете да ви сканират зъба

and dental coatings made in this way to fit you.

и зъбната коронка да бъде направена така, че да ви пасне.

While you wait at the dentist,

Докато чакате при зъболекаря,

a machine will quietly be creating this for you

машината тихо ще произведе това за вас,

ready to insert in the teeth.

готово да се постави в зъба.

And the idea of now creating implants,

И идеята за създаването на импланти днес,

scanning data, an MRI scan of somebody

сканирайки данните, ЯМР сканиране на някого,

can now be converted into 3D data

днес може да бъде трансформирано в 3D данни

and we can create very specific implants for them.

и да се създаде специфичен имплант за пациента.

And applying this

И да приложим това

to the idea of building up what's in our bodies.

към идеята да изграждаме части от телата ни.

You know, this is pair of lungs and the bronchial tree.

Виждате, това са чифт бели дробове и бронхиално разклонение.

It's very intricate.

Много е сложно.

You couldn't really create this or simulate it in any other way.

Не можете да ги създадете или симулирате по друг начин.

But with MRI data,

Но с ЯМР данни,

we can just build the product,

ние можем просто да създадем продукта,

as you can see, very intricately.

както виждате, много детайлно.

Using this process,

Използвайки този процес

pioneers in the industry are layering up cells today.

пионерите в индустрията днес изграждат клетки.

So one of the pioneers, for example, is Dr. Anthony Atala,

Един от тези пионери, например, е д-р Антъни Атала,

and he has been working

който работи върху

on layering cells to create body parts --

разслояването на клетки, за да изработва части от тялото --

bladders, valves, kidneys.

пикочни мехури, клапи, бъбреци.

Now this is not something that's ready for the public,

Разбира се, всичко това не е нещо, готово да влезе в употреба,

but it is in working progress.

но е в процес на разработване.

So just to finalize, we're all individual.

За да приключа, всички ние сме индивидуални.

We all have different preferences, different needs.

Имаме различни предпочитания, различни нужди.

We like different things.

Харесваме различни неща.

We're all different sizes and our companies the same.

Всички сме различен размер, както и нашите фирми.

Businesses want different things.

Бизнесът иска различни неща.

Without a doubt in my mind,

Без капка съмнение

I believe that this technology

аз вярвам, че тази технология

is going to cause a manufacturing revolution

ще предизвика революция в производството

and will change the landscape of manufacturing as we know it.

и ще промени картината на производството, такава каквато я познаваме.

Thank you.

Благодаря ви.

(Applause)

(Аплодисменти)