Den første 3D-printeren ble vist frem på en bilmesse i Detroit i 1988 – og teknologien feirer med det 30-årsjubileum i år, forteller professor ved Arkitekt og Designhøyskolen i Oslo og 3D-printing-ekspert Steinar Killi. Men hvor mye av potensialet har vi klart å hente ut i løpet av disse årene – og hva vil fremtiden bringe?
( Denne artikkelen er en del av en lengre reportasje i årets utgave av Innovasjonsmagasinet, som du for kjøpt på utvalgte Narvesen-butikker over hele landet. I reportasjen intervjuet vi fem forskjellige eksperter for å høre mer om hvordan disse tech-trendene vil påvirke verden fremover. IoT med Hege Skryseth i kongsberg digital kan du lese HER. Big Data med Kjetil Kalager i Affecto kan du lese HER. AI med professor Jim Tørresen kan du lese HER)
Teknologien bak 3D-printing ble oppfunnet allerede sent på åttitallet, og er med det veteranen blant teknologitrendene vi tror kommer til å endre verden. Printing av organer, mat, skreddersydde klær og reservedeler – potensialet er uendelig. I teorien kan en 3D-printer brukes til å lage nesten hva som helst.
– Tanken bak teknologien var opprinnelig å kunne produsere raske og presise prototyper og modeller. Ganske tidlig ble den også brukt til å lage for eksempel reservedeler og mer eller mindre artige objekter som ble designet for å vise mulighetene med teknologien. Eksempler på noe av det som raskt ble laget, var skiftenøkkel laget av bare en del, og skip i flaske, slikt som frem til dette ble sett på som umulig å lage, sier Killi.
Åpenbare utfordringer
Han forteller at man helt fra starten av nok ønsket å bruke 3D-printingen til noe mer enn modellbygging. Dessverre har det vært noen åpenbare utfordringer knyttet til teknologien.
– Det tok, og tar fortsatt, lang tid å produsere noe som helst på denne måten. Sammenlignet med klassiske masseproduksjonsteknologier som for eksempel sprøytestøping, går det fortsatt svært tregt. Men ny teknologi prøver stadig å flytte grenser her, og det er spennende ting på gang. En annen utfordring er prisen. Selv om man nå får kjøpt 3D-printere til en svært billig penge, er det fortsatt kostnader rundt både drift og materialbruk.
I tillegg til tidsbruk og kostnader trekker han frem kvalitet som den største utfordringen man må overkomme.
– Dette har lenge vært en bremsekloss, og en av de viktigste faktorene som det jobbes mye med å forbedre. En av utfordringene er å se kvalitetene i 3D-print uavhengig av andre produksjonsteknologier. De aller fleste av dem har kvalitative fortrinn og ulemper. En sandstøpt lysestake i messing, for eksempel, har en naturlig overflate-finish som gjenspeiler sanden den er produsert i. Den kan pusses helt blank, men ofte vil vi verdsette denne overflaten som en del av produktet. Lignende analogier vil antagelig være nødvendig for 3D-printede produkter
Egnet for skreddersøm
3D-printede produkter finnes allerede på flere områder som vi ikke tenker over. Muligheten til å designe og tilpasse et produkt spesielt for hver bruker er et av områdene hvor 3D-printingens egenskaper kommer mest til sin rett. Ett eksempel er høreaparater.
– Fra å måtte velge mellom noen få standarder og ta den som er nærmest, har vi nå skreddersøm. Det tas avtrykk av brukerens øre, raskt og smertefritt, ved hjelp av en silikonbit. Denne biten blir så skannet inn, og plass til elektronikk blir lagt inn i den digitale modellen før den printes ut. Elektronikken legges inn, og brukeren får sitt skreddersydde høreapparat, Dette har foregått i femten år nå og er blitt en stor industri, forteller Killi.
Han trekker også frem metallprinting som et område der man i dag virkelig ser et potensial.
– Komplekse systemer kan lages i en del, optimalisert i forhold til styrke og vekt, noe som åpner opp mange muligheter. I Norge er for eksempel Kongsberg Innovasjon langt fremme her, og satser tungt videre.
Adidas lanserer 3D-printet sko
Når det kommer til kommersiell masseproduksjon av 3D-printede produkter, tror Killi vi får se mer av dette i tiden fremover.
– Jeg, samt andre eksperter, har sagt at dette er like om hjørnet. Eksempelet med høreapparater er for så vidt masseproduksjon, selv om det riktige ordet her vil være massetilpasning. Det første virkelige forsøket fra en stor merkevare kan vi se i disse dager: Adidas lanserer sin Futurecraft 4D, en joggesko med 3D-printet såle. Tanken er å produsere titusener av denne skoen. Sålen er konstruert slik at den kan tilpasses forskjellige brukerer, og vil dermed kunne gi en masseproduksjon av unike sko. Hvis dette blir en suksess vil det antagelig åpne øynene for flere tyngre aktører.
Hva med organprinting? Hvor langt har man kommet her?
– Her skjer det mye i laboratorier rundt om i verden, men det er ikke bare et teknologisk spørsmål. Etiske problemstillinger må også løses. Men potensialet er enormt, og kanskje er det her vi kommer til å se de store gjennombruddene. Økonomien og kompleksiteten innenfor dette området er spesielt godt egnet for 3D-printing.
Et paradoks
3D-printing fremstår i følge Killi på mange måter som et paradoks: Styrken ligger i enormt stor formfrihet og relativt billig produksjon med høy kompleksitet – men driftsfordelene er små. Dette gjør det til en produksjonsform som ikke egner seg i alle sammenhenger.
– Ved vanlig masseproduksjon vil oppstartskostnaden ofte være høy, et verktøy kan fort koste en million eller mer. Da må man produsere mange deler for å avskrive verktøyet. For 3D-print er det ingen verktøykostnad å avskrive, og vi står igjen med selve produksjonskostnaden i printeren. Ved et lavt antall vil 3D-printeren dermed utkonkurrere masseproduksjon. Dette åpner for produksjon av nisjeprodukter, komplekse produkter, skreddersøm og så videre.
Imidlertid er det en faktor til som ofte ikke tas med, nemlig utviklingskostnaden. Ved masseproduksjon avskrives denne på samme måte som verktøyet, for hver del som produseres. Disse kostnadene blir imidlertid ikke borte ved bruk av 3D-printing, slik at også de må tas med i produksjonskostnaden for hver enkelt del.
– Hvis en designer har brukt sytti timer, et lavt antall for et komplekst produkt, vil man fort se at utsalgsprisen blir mer enn tre ganger produksjonskostnaden. Så, på samme måte som for vanlig masseproduksjon, vil vi trenge et visst antall produserte enheter for å dekke inn alle kostnader. Alle produkter som det med fordel kan lages mange like av, vil antagelig være lite interessant å 3D-printe.
