Vid vandring i de starkt upplysta salarna i 3D Systems fabrik i Rock Hill, South Carolina, tittar jag på märkliga och underbara föremål. En fullt fungerande gitarr av nylon. En falang av underkäkar som är full av gräsliga tänder. Skelettet av en val. En femfärgad prototyp i full skala av en högklackad sko. Leksaksrobotar. Och vad som verkar vara ansiktet på ett mänskligt foster. ”Det gjordes från en ultraljudsbild”, säger Cathy Lewis, företagets marknadschef, till mig och rycker på axlarna.
Från den här berättelsen
Den här samlingen av föremål har ett gemensamt drag: Alla har ”skrivits ut” av maskiner som, enligt instruktioner från digitala filer, sammanfogar lager på lager av material – metall, keramik eller plast – tills objektet har fått sin karaktäristiska form. Processen kallas 3D-utskrift (eller additiv tillverkning i industriellt språkbruk) och om du inte har hört talas om den vid det här laget har du inte varit tillräckligt uppmärksam på mängder av andlösa nyhetsartiklar och teknikbloggar – eller på president Barack Obama, som i sitt senaste State of the Union-tal förklarade att 3D-utskrift ”har potential att revolutionera det sätt på vilket vi tillverkar nästan vad som helst”.”
Men även om många först nu får höra talas om tekniken har ingenjörer och konstruktörer använt stora och dyra 3D-skrivare i nästan tre decennier för att göra snabba prototyper av delar för flyg-, försvars- och fordonsföretag. Under årens lopp har dock digital designprogramvara mognat, skannrar har blivit allestädes närvarande och prisvärda skrivbordsskrivare har kommit inom räckhåll för självgående entreprenörer, skolor och hemmabyggare. Teknologer förkunnar högljutt att 3D-utskrift kommer att demokratisera designen och befria oss från masstillverkningens hegemoni.
Men bara för att någons idéer kan ta form betyder det inte nödvändigtvis att de ska göra det – en uppfattning som slog mig i 3D Systems lobby, där jag såg hylla efter hylla med vad vissa människor gör sitt yttersta för att inte beskriva som billigt plastskräp: färgglada minivaser, telefonfodral, smycken, dockor och, oundvikligen, dödskallar. (På en enda 3D-fildelningssajt hittade jag 101 mönster för dödskalleringar och hängen.) Vem har skapat dessa lobbyns prylar? The Cube, tillverkad av 3D Systems.
”Det här är vår konsumentstrategi”, förklarar Lewis för mig och pekar på en grupp rosa, turkosa och limegrön skrivare. Cubes är lika stora som en Mr. Coffee-maskin, glänsande och släta, och har en på-och-av-knapp, en port för ett USB-minne och en prislapp på 1 299 dollar. Cubes skapar föremål genom en materialextrusionsprocess, där ett skrivarhuvud deponerar och staplar tunna lager av smält plast på en plattform. Processen börjar när användarna laddar in sin digitala design i Cube, vars programvara hjälper dem att skala upp eller ner modellen och lägger automatiskt till stödstrukturer om de behövs. (Stödstrukturerna är tillverkade av samma plast som maskinen skriver ut, och de kan tas bort). Sedan ”skär Cube” det digitala objektet i mikrometertjocka horisontella lager, vilket skapar en ritning som skrivarhuvudet följer och rör sig på x- och y-axlarna.
Cube kan skapa objekt i 16 olika färger, men den kan bara skriva ut en färg åt gången (inget byte av bläckpatroner mitt i utskriften). Om du vill göra en leksaksrobot eller en skallring i mer än en färg under en enda utskrift behöver du en CubeX Duo, som kostar mer än dubbelt så mycket, men som har två bläckpatroner som automatiskt växlar färgerna av och på – ett stort steg framåt i ögonen på de som gillar skrivbordsutskrifter.
Kanske känner Lewis av min ambivalens mot denna enhet och leder mig in i ett glasväggigt tillverkningsrum för att se företagets stora vapen: ett par maskiner i kylskåpsstorlek som är försedda med små fönster och omgivna av monitorer, knappsatser och CPU:er. Elektriska kablar slingrar sig över huvudet, dammsugare är allestädes närvarande och golvet är halt av pulveriserad nylon. Genom att blunda och skydda ögonen från bländning stirrar jag genom det lilla fönstret till en stereolitografimaskin, där ett kärl fyllt med en ljuskänslig polymer upprepade gånger skjuts av en laser, vilket utlöser en kemisk reaktion som får ett tunt lager av den trögflytande mörkblåa vätskan att hårdna. Sekunderna går, horisontella blixtar blinkar och en torkare fördelar ytterligare ett lager av harts.
Varje lager är 50 mikrometer tjockt, vilket är lika med en tjugondel av en millimeter. (Ju tunnare lager, desto finare upplösning och skarpare detaljer). Det färdiga objektet höjs medan dess byggbädd, eller plattform, sjunker. Vad producerade den här skrivaren – som kostar 170 000 dollar -? Lewis tittar på en bildskärm och gissar att det är ett smycke, en ring med invecklad design. Jag noterar att det är mycket maskin för att tillverka ett smycke, men Lewis försäkrar mig att teknikerna vanligtvis bygger mer än ett smycke åt gången.
Hon visar mig en annan maskin med fönster. Den här gången är karet inte fyllt med mörkblå vätska utan vit pulveriserad nylon. En torkare slätar ut karets yta, på vilken en laser lätt etsar konturerna av fyra ringar och en miniatyrbumerang genom att smälta samman det pulveriserade materialet (en process som kallas sintring). Torkaren stryker igen och raderar formerna, lasern blinkar och ytterligare ett lager av ringar och en bumerang sintras. Monitorn berättar att detta projekt är fyra tum högt efter 26 timmars sintring, med många timmar kvar. ”Avslöjandet” kommer inte förrän det överflödiga pulvret har grävts upp och produkten grävts upp. Det kan vara en drönare, det kan vara en gjutning för ett motorblock. Lewis kan inte säga det (det är definitivt inte en bumerang). Men hon vet att denna del kommer att vara lika hållbar som den traditionellt tillverkade del som den ersätter.
Min rundtur slutar där den började, bland plastrobotar och telefonfodral. På två timmar har den additiva tillverkningens historia passerat framför mina ögon, från tekniska tillämpningar till hem och kontor – inte helt olikt utvecklingen av datorer och laserskrivare. Med förmågan att replikera eller skapa sådana föremål på begäran, säger Dale Dougherty, redaktör för tidskriften Make, som är en del av den spirande DIY-”Maker-rörelsen” som prioriterar anpassning framför varor, är 3D-skrivaren ”Wal-Mart i din handflata”
.