一個人很容易陷入對于3D打印和它提供的新發明的興奮,如果你沒有認真了解這個領域就很難想象這些產品,從3D打印女性盔甲到豪華私人飛機的引擎。你可能會在桌面上用銀創建首飾或是在你的大學實驗室為一個孩子制作3D打印假肢。雖然所有這些新產品的好處肯定是非常積極的,但該技術還是需要從多個層面進行反復考慮,從版權問題和社區內分享的問題,到更重要的安全問題。
獲得新技術的回報是我們所期待的,但由于當今世界太多的3D文件正在被使用,關于這方面的問題也隨之產生,人們擔心各種瑕疵和缺陷可能會出現在打印件上但操作者完全不知情,直到隨著時間過去打印件變得不完整人們才意識到。如果你正在考慮3D打印組件,如發動機、燃料噴嘴、醫療設備、建筑結構部件等,上面所說的具有非常重大的意義。
在3D打印的制造和安全挑戰方面,由Steven Eric Zeltmann,Nikhil Gupta,Nektarios Georgios Tsoutsos,Michail Maniatakos,Jeyavijayan Rajendran,和Ramesh Karri組成的團隊警告了大家潛在的安全問題,隨著設計師和工程師不斷使用文件,這些問題可能會發生。打印方向和細微缺陷的插入是值得關注的問題。
“留意這些是很重要的,尤其是隨著3D打印技術占據了我們日常生活中更大的一部分,其評估將成為預防失敗和損害的關鍵,”北達科他大學計算機科學系的MBA兼博士Straub說。“即使是少量的多余擠出也可能代表著兒童窒息的風險。指望一個忙碌的零售業務員能夠可靠地識別這些明顯或不明顯的結構缺陷并不是一個好主意。”
Straub深入研究了這一課題,他的論文《使用軟件圖像分析進行增材制造3D打印)描述的初步工作Initial Work on the Characterization of Additive Manufacturing (3D Printing) Using Software Image Analysis)》發表在了《Machines》雜志上。在論文中,Straub展示了基于模型的評估如何被用來檢測部件內的問題,并提供了一個多層次的解決方案。
該系統基于評估,能夠檢測材料的問題、潛在的或當前的設備故障,并且可以負責消除我們現在不得不考慮的網絡恐怖主義。
“這是一個獨立的檢測系統,利用了預期的輸出模式作為基準,能夠識別失誤導致的缺陷以及惡意引入的缺陷,”Straub談論道。“實際需要的區分水平將取決于缺陷造成影響的嚴重程度、攻擊的可能性和其他防止或減輕此類攻擊的對策。”
而這一解決方案仍然是基于傳感器的紐約大學團隊參與的),Straub和其他研究人員認為,該系統可用于任何與位置相關的基于像素的傳感技術。
根據Straub的說法,即使是“顯微鏡細節水平的圖像”也可以被用來評估一個3D文件或打印件,物體定位問題或其他更大的變化將被輕易發現。
“未來工作的重點將放在技術的發展和特征描述,以識別和表征其他類型的缺陷特別是那些材料存在但有結構故障的地方),”Straub在論文中陳述。“它還會描述不同的方法,不需要最終物品圖像作為比較的基準。”
北達科他大學大量參與了3D打印,目標是觀察該技術在多個層次的進步。目前他們工作的領域有:質量評估技術開發、空間3D打印技術開發、人體掃描和打印,以及大型結構打印技術開發。