В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Technologies, доцент Мичиганского технологического университета Джошуа Пирс решил определить, насколько практична и экономична домашняя трехмерная печать для среднего потребителя.Он обнаружил, что потребители — даже технологически неграмотные — могут не только вернуть свои деньги в течение шести месяцев, но также могут получить почти 1000-процентную прибыль на свои инвестиции за пятилетний период. По оценке Пирса, использование только 26 случайных объектов, проанализированных в исследовании, могло уже сэкономить потребителям, использующим 3D-принтеры дома, более 4 миллионов долларов.
В Интернете доступно несколько миллионов бесплатных дизайнов для трехмерной печати.Из коробкиЧтобы собрать данные, Пирс попросил Эмили Петерсен, студентку бакалавриата, специализирующуюся на материаловедении и инженерии, использовать готовый трехмерный принтер без предварительного опыта, инструкций или рекомендаций.
«Раньше я никогда не сталкивался лично с трехмерным принтером», — говорит Петерсен. «И несколько принтеров, которые я видел, были промышленными. Я думал, что научиться работать с ним займет у меня вечность, но я испытал облегчение, когда оказалось, что это так легко».Петерсен использовал Lulzbot Mini — недорогую модель, которая может печатать с высоким разрешением, работает с различными операционными системами и поддерживает оборудование и программное обеспечение с открытым исходным кодом (что означает, что все исходные коды, связанные с принтером и его программами, находятся в свободном доступе. и может быть изменен).После ввода в эксплуатацию Lulzbot — процесса, который занял примерно полчаса — Петерсен использовал поисковик по файлам трехмерного дизайна под названием Yeggi, чтобы найти и построить 26 популярных повседневных предметов.
«Вы ищите, выбираете и нажимаете кнопку печати, — говорит Пирс, — как обычный компьютер или принтер для офисной бумаги».Любимое творение Петерсена?
Фан-арт плантатор Покемон Бульбазавр, который она наполнила маленьким кактусом и подарила своей маме на Рождество.Печать денег
После того, как Петерсен закончил печатать, она вместе с Пирсом работала над экономическим анализом. Распечатав 26 предметов, исследователи смоделировали использование трехмерного принтера в домашних условиях в течение шести месяцев с консервативным предположением, что типичное домашнее хозяйство может печатать один «самодельный» предмет в неделю.Петерсен печатал достаточно популярные предметы, такие как держатели для инструментов, зажимы для сноуборда и насадки для душа. Она и Пирс отслеживали энергопотребление каждого элемента, время печати и использование пластика, чтобы определить его стоимость, а затем провели анализ экономии по каждому элементу.
Для каждого напечатанного элемента, от креплений для камер GoPro до инструментов Dremel, Пирс и Петерсен провели сравнение высокой и низкой стоимости. Например, для напечатанного чехла для сотового телефона общая стоимость печати сравнивалась со стоимостью покупки как высококачественного чехла для телефона, так и наименее дорогой доступной модели.
Сравнения с низкими затратами показали экономию в среднем 93 процента, тогда как сравнения с высокими затратами показали среднюю экономию 98,65 процента.«С учетом низкой стоимости принтер окупается за три года, а все затраты, связанные с печатью, такие как цена на пластик и электричество, не только окупаются, но и обеспечивают 25-процентную окупаемость инвестиций.
По прошествии пяти лет это более 100 процентов », — говорит Пирс. «При такой высокой оценке затрат принтер окупается в течение шести месяцев. А за пять лет вы не только окупили все расходы, связанные с печатью, но и сэкономили более 12 000 долларов».Пирс говорит, что пятилетний жизненный цикл принтера является разумным, главным образом потому, что Lulzbot Mini имеет открытый исходный код — все файлы для обновления и исправления машины доступны бесплатно в Интернете. Многие из частей, которые, скорее всего, сломаются, можно даже распечатать в трехмерном формате.
Пирс также подчеркивает, что Петерсен использовал настройки принтера по умолчанию и не печатал никаких сложных элементов, таких как научное оборудование.«Я студент инженерного факультета, — говорит Петерсен, — но я был новичком в этом типе практического устранения неполадок.
Тот факт, что я смог устранить любые проблемы, которые у меня были, и относительно легко изготовить 26 элементов, является свидетельством того, насколько доступны эта технология предназначена для среднего американского потребителя ».Петерсен надеется, что ее опыт поможет другим больше доверять трехмерной печати в домашних условиях.
Пирс и Петерсен соглашаются, что по мере развития технологии и свободного доступа к большому количеству печатных дизайнов в Интернете, это будет становиться все проще.