3-D печать древесины. Оценка технологии

1.

ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИИ
«3-D печать древесины»
Выполнили: Головатенко Н.В., Лысак А.О., группа 5АМ33
Преподаватель: к.ф.н., доцент Жаркова М.А.

2.

3-D печать древесины
Команда из Массачусетского технологического
института добилась прорыва в технологии, которая
позволяет печатать из древесины мебель и другие
предметы.
Последние несколько лет ученые занимаются тем, что
пробуют выращивать древесину в лабораторных
условиях. Не настоящее дерево, а древесину. Этот
процесс похож на выращивание клеток животных для
производства мяса. Теперь команда ученых из
Массачусетского технологического института
продемонстрировала новую технологию, которая
позволяет выращивать древесный растительный
материал в лаборатории. У него можно легко
настраивать такие свойства, как вес и прочность, по
мере необходимости.
(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S13697
02122000451)

3.

ТЕХНОЛОГИЯ
"Идея заключается в том, что вы можете выращивать эти растительные
материалы именно в той форме, которая вам нужна, поэтому нет
необходимости создавать субтрактивное производство, что значительно
сокращает количество энергии и отходов", - говорит Эшли Беквит, ведущий
автор исследования. "Существует большой потенциал для расширения этого
процесса и выращивания трехмерных структур".

4.

СОЦИАЛЬНАЯ ПРОБЛЕМА
Древесина может быть возобновляемым ресурсом, но люди расходуют ее гораздо
быстрее, чем восполняют. Обезлесение оказывает серьезное влияние на дикую
природу и усугубляет последствия изменения климата. Поэтому исследователи
решили создать альтернативный подход к производству товаров из дерева.
Вырубка лесов приводит к таким проблемам, как:
• Увеличение содержания диоксида углерода в воздухе. Это, кстати, является одной
из причин глобального потепления.
• Исчезновение многих видов живых организмов (это касается как животных, так и
растений - уничтожение экосистемы приводит к гибели почти всего живого).
• Образование болот (деревья препятствуют излишнему увлажнению почвы).
• Опустынивание. Происходит из-за опускания уровня грунтовых вод, что очень
критично для природных зон с малым количеством осадков.
• Уменьшение количества вырабатываемого лесами кислорода и ухудшение
качества очищения воздуха

5.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ И СТРУКТУРИРОВАНИЕ
ПРОБЛЕМА
Масштабные вырубки и процесс обезлесения
Вспомогательная: поиск решения для поддержки растущего спроса на древесину и другие продукты растительного
происхождения, одновременно противодействуя тенденциям обезлесения и утрате биоразнообразия.
КРУГ СТЕЙК-ХОЛДЕРОВ
1.
2.
3.
Архитекторы и декораторы интерьеров – для создания уникальных элементов интерьера.
4.
Образовательные учреждения – для использования 3D-печати древесины в своих программах обучения.
Производители мебели и столярные мастера – для создания сложных деталей и украшений для своих изделий.
Экологически ориентированные организации – 3D-печать древесины может быть использована для создания
биоразлагаемых предметов и уменьшения использования пластиковых материалов.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРУГА ВОЗМОЖНЫХ ОГРАНИЧЕНИЙ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ
• Ограниченный выбор материалов;
• Высокая стоимость;
• Прочность;
• Сложность моделирования.

6.

ПРИОРИТЕТНЫЕ ВОПРОСЫ И
ВОЗМОЖНЫЕ ОТВЕТЫ
Каковы основные элементы
социально-технической
системы?
Минимизация влияния на
окружающую среду
Исследования и разработки
Оптимизация использования
материалов
Персонализация и
индивидуальный подход
Каковы ожидания, страхи и
мнения у потребителей в
отношении внедрения
технологии?
Ожидание:
Создание уникальных и
индивидуальных изделий
Увеличение доступности и
разнообразия деревянных
изделий
Страхи:
Качество и прочность изделий
Высокая стоимость
Какие материалы необходимо применять для данной
технологии?
Нежертвенные образцы растений
Каковы основные требования
к внедрению и
распространению технической
системы среди круга
потребителей?
Экологичность
Качество и надежность
Цена и доступность печати
Разнообразие применений
Кто является основными
заинтересованными сторонами
в реализации проекта?
Государство
Общество

7.

РЕЗОНАНСНЫЕ ВОПРОСЫ
Каков принцип работы технологии "3D-печать древесины"?
Какие материалы используются для 3D-печати древесины?
Какова точность и качество печати древесины?
Какие возможности предоставляет 3D-печать древесины?
В каких отраслях можно применять технологию 3D-печати древесины?
Какие преимущества имеет 3D-печать древесины по сравнению с традиционными методами
обработки древесины?
Какие ограничения существуют при использовании технологии 3D-печати древесины?
Каковы перспективы развития данной технологии?
Какие примеры успешного применения 3D-печати древесины уже существуют?
Какова стоимость оборудования и материалов для 3D-печати древесины?

8.

ОЦЕНКА ПРОЕКТА
ПЛЮСЫ
Уникальный внешний вид: 3Dпечать дерева позволяет создавать
уникальные формы и текстуры, что
делает изделия привлекательными
и оригинальными.
Экологически чистый процесс:
при использовании 3D-печати
дерева нет необходимости
использовать клей или другие
вредные химические вещества.
Быстрота и эффективность:
технология 3D-печати дерева
позволяет создавать сложные
детали очень быстро и с высокой
точностью.
МИНУСЫ
Высокая стоимость оборудования:
Вложения в 3D-принтеры, материалы и
программное обеспечение могут быть
довольно высокими, особенно для
высококачественных систем печати
древесины.
Необходимость специалистов: для
успешной реализации технологии 3Dпечати древесины требуются специалисты
с навыками в дизайне и обработке данных,
а также знания в области 3D-печати.
Ограниченный выбор материалов: на
данный момент доступна ограниченная
гамма материалов для 3D-печати
древесины.

9.

СЦЕНАРИЙ № 1 – УТОПИЧЕСКИЙ
Появление энергоэффективных и
экологически чистых процессов.
Создание уникальных и сложных
форм, которые раньше были
непосильны для традиционных
процессов обработки дерева
УТОПИЯ
Появление новой эстетики в
дизайне зданий и мебели, где
элементы дерева могут быть очень
тонкими, изогнутыми и
роскошными.
Развитие устойчивой
лесопромышленности, где каждое
дерево культурно выращивается и
затем используется с наибольшей
эффективностью.
Полностью автоматизированный и
эффективные процесс. Специальные
программы позволяют специалистам
создавать сложные 3D-модели и передавать
их на печать.

10.

СЦЕНАРИЙ № 2 – АНТИУТОПИЧЕСКИЙ
Потеря культурного наследия: Из-за
массового использования 3D-печати
древесины традиционные ремесла
связанные с работой с деревом, такие
как резьба по дереву и столярные
работы, постепенно исчезнут.
Массовая потеря рабочих мест в
лесопромышленности и
производстве деревянных
изделий.
АНТИУТОПИЯ
Ненадежные и опасные постройки,
которые подвержены разрушению и
представляют угрозу для жизни
людей, при использовании дешевых
и некачественных материалов при
3D-печати древесины
Увеличится потребление
электроэнергии, поскольку 3Dпринтеры потребляют огромное
количество электроэнергии

11.

СЦЕНАРИЙ № 3 – КИБЕРПАНК
КРАЙНЕ
МАЛОВЕРОЯТНО,
НО НЕ
ИСКЛЮЧЕНО
Киберпанк – жанр научной фантастики, отражающий упадок человеческой
культуры на фоне технологического прогресса в компьютерную эпоху

12.

ВНЕДРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ 3D-ПЕЧАТИ
ДРЕВЕСИНЫ МОЖЕТ ИМЕТЬ СЛЕДУЮЩИЕ
ОГРАНИЧЕНИЯ:
1.
Технические ограничения: некоторые 3D-принтеры могут иметь ограничения на размеры и
сложность печатаемых объектов. Например, некоторые принтеры могут не быть способными
печатать крупные объекты или могут иметь ограничения по точности и детализации.
2.
Коммерческие ограничения: Высокая стоимость 3D-принтеров на сегодняшний день может
сделать такую технологию недоступной для широкой аудитории. Также, древесные изделия,
полученные с помощью 3D-принтеров, могут оказаться дороже традиционных аналогов, что
может снижать их привлекательность на рынке.
3.
Ограничения персонала: Владение необходимыми навыками и знаниями для работы с 3Dпринтерами может быть требованием, которое ограничивает доступ к данной технологии.
Операторы должны быть обучены специальным программным обеспечением, необходимым для
создания и моделирования дизайна, а также настройки и контроля процесса печати.

13.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!!!