Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[Yuri]

Не знаю что за детальки на фото, что это?

Я там ссылку для чего поставил на оригинальный пост? Почитайте автора - это стилус для старого ноутбука. Потому что на ебее нет...

а удел домашних компьютеров вот:
[game screenshot skipped]
Да?

Да. Именно для этого домашние компьютеры в основном и покупают. А не для расчётов гидравлического сопротивления трубопроводов.
Но я понимаю, Вы намекаете на закон Мура, экспоненциальный рост производительности и падение себестоимости.
Ну и, за счёт каких физических процессов это может произойти в 3d печати?
И почему ещё не произошло - ведь с компьютерами, с возникновением возможности, этот рост состоялся в первое же десятилетие.

[pkl]

Мы вообще о том, что 3d-печать не уменьшает расход энергии и материалов на изготовление серийных изделий...

И если для пластика можно взять тряпку и пропарить в ацетоне, то для металла вам понадобяться станки для постобработки. Которые приведут к необходимости иметь в гараже не только принтер, но и токарно-фрезерный станок, а также сборочный цех. Потом малярно-красочный, etc. Вобщем, никак 3d-печать не снимает необходимости в других производственных цепочках. Она не заменяет их, а может стать одним из этапов производства, в чём-то более выгодном для  некоторых изделий...

Гм, если у Вас токарно-фрезерный станок, то зачем Вам вообще 3d-принтер?
Станок может выточить любое изделие из монолитного куска металла.

[Yuri]

Гм, если у Вас токарно-фрезерный станок, то зачем Вам вообще 3d-принтер?

Задайте этот вопрос не мне, а Technecy. Но один ответ на него уже очевиден - для изготовления деталей нестандартной формы, со сложной внутренней структурой.

[Technecy]

Я там ссылку для чего поставил на оригинальный пост?

Изините но, я щас истчо рас проштудировал ваш "тот" пост...
Не вижу сцылки. Она с атрибутом Transparent?

Да. Именно для этого домашние компьютеры в основном и покупают. А не для расчётов гидравлического сопротивления трубопроводов.

Знаите, гидросопротивление трубопроводов не шибко сложная задачка Не сложнее расчёта СВЧ модулей Но вы опять не поняли. Сравните этот "LodeRunner" с "Crysis3" ну или с "FarCry3",... да с любой игрой 2014 года. Графика какая? В 90-х годах при меньшем качестве надеялись снимать кино с использованием "искуственных" персонажей.

Но я понимаю, Вы намекаете на закон Мура, экспоненциальный рост производительности и падение себестоимости.

Да блин. Именно об этом и речь.

Ну и, за счёт каких физических процессов это может произойти в 3d печати?

Физических? Нееет,.
Пожалуй тут не в физике дело.

[Technecy]

Гм, если у Вас токарно-фрезерный станок, то зачем Вам вообще 3d-принтер?

3Д принтер может работать от солнечных батарей, токарнофрейзерный... то же может, но батарей надо много больше.

[Yuri]

3Д принтер может работать от солнечных батарей...

Сильно сомневаюсь:
3D-принтер печатает 10 домов в Шанхае - видео на русском

[AlexAV]

3Д принтер может работать от солнечных батарей, токарнофрейзерный... то же может, но батарей надо много больше.

По металлу? Вы чересчур оптимистичны. Вот скажем характеристики одной из моделей такого принтера (http://www.eos.info/systems_solutions/metal/systems_equipment/eosint_m280):

Power consumption maximum 8.5 kW / typically 3.2 kW

Токарнофрезарный потребляет не особенно больше. Плюс заготовки из металла намного дешевле металлических порошков (они вообще весьма дороги, а их производство очень энергоёмкое), да и 3D ещё газ для инертной среды потребуется (для многих металлов это вообще только гелий или аргон, т.е. даже азот как среда для спекания порошков не для всех металлов пригоден).

3D принтер ни в коем случае не относится к энерго- и ресурсосберегающей технике. Хотя конечно в ряде случае может быть чрезвычайно полезен (если требуется деталь со сложной структурой скажем).

[SY]

... из всех редких элементов запасы двух классических драгоценных металлов (золота и серебра) похоже будут исчерпаны раньше всего.

Мне как-то попадалась работа с оценкой запасов различных металлов. Там золото и серебро относились к достаточно благополучным металлам за счет большого запаса добытого металла и высокой степени повторного использования ранее добытого металла. Безвозвратные потери ниже уровня добычи, т.е. идет накопление этих металлов. В той статье самым проблемным металлом был назван цинк по причине практически полного отсутствия его повторного использования. Основная часть добытого металла расходуется на защитное покрытие стальных изделий. При переплавке этих изделий большая часть цинка шлакуется, часть испаряется, меньшая - переходит в металл как вредная примесь. Т.е. при переплавке черных металлов цинк безвозвратно теряется. Как проявится недостаток цинка на нашей цивилизации? Естественно цинк не пропадет одномоментно. Будет наблюдаться рост себестоимости его производства, объемы производства будут снижаться, во многих отраслях, где он сейчас широко используется, от него откажутся в пользу других материалов из-за его высокой себестоимости. В повседневной жизни оцинкованная сталь станет редкостью, почти экзотикой.

[pkl]

Будут наверное, красками покрывать, лаками, пластиками. Они все на органике, с ними проблем быть не должно.

[pkl]

Гм, если у Вас токарно-фрезерный станок, то зачем Вам вообще 3d-принтер?

Задайте этот вопрос не мне, а Technecy. Но один ответ на него уже очевиден - для изготовления деталей нестандартной формы, со сложной внутренней структурой.

ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНАЯ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛА
5-и координатный фрезерный станок
Не говорите ему.

Мне во втором ролике музыка в самом начале нравится. Никто не знает, что это?

[pkl]

3Д принтер может работать от солнечных батарей, токарнофрейзерный... то же может, но батарей надо много больше.

По металлу? Вы чересчур оптимистичны. Вот скажем характеристики одной из моделей такого принтера (http://www.eos.info/systems_solutions/metal/systems_equipment/eosint_m280):

Power consumption maximum 8.5 kW / typically 3.2 kW

Токарнофрезарный потребляет не особенно больше. Плюс заготовки из металла намного дешевле металлических порошков (они вообще весьма дороги, а их производство очень энергоёмкое), да и 3D ещё газ для инертной среды потребуется (для многих металлов это вообще только гелий или аргон, т.е. даже азот как среда для спекания порошков не для всех металлов пригоден).

3D принтер ни в коем случае не относится к энерго- и ресурсосберегающей технике. Хотя конечно в ряде случае может быть чрезвычайно полезен (если требуется деталь со сложной структурой скажем).

Меня такой вопрос интересует: мы, допустим, отправляем к астероиду репликатор, чтобы создать там... колонию. С учётом ограничений по массе, габаритам и энергетике, что нам лучше, станок или принтер? Равнозначны ли они? И могут ли они заменить друг друга?

[AlexAV]

Там золото и серебро относились к достаточно благополучным металлам за счет большого запаса добытого металла и высокой степени повторного использования ранее добытого металла.

По отношению к золоту это во многом верно. Т.е. это металл больше ювелирный и инвестиционный, чем промышленный и значительная часть добытого золота продолжает лежать во вполне доступной форме банковских слитков и ювелирных украшений. Хотя около 300 т/год потребления для нужд электроники - во многом безвозвратные, это в основном тонкие напыления которые снять конечно теоретически можно, но делается это по факту лишь с небольшого количества образующегося ежегодно электронного мусора в мире. Многие электронные устройства после использования оказываются и на обычной свалке, где с течением некоторого времени содержащееся в них золото будет утеряно окончательно и  безвозвратно.

А вот с серебром все куда хуже. Это метал куда в меньшей степени ювелирный и куда в большей - промышленный.

Вот структура производства и потребления серебра в мире (http://www.cmmarket.ru/markets/agworld.htm):



Промышленность потребляет почти половину производимого серебра в мире. Структура по отраслям:



При этом в электронике и при производстве солнечных батарей (кстати весьма крупная статья его потребления уже сегодня) - серебро используется в виде тонких напыленный, которые конечно с отработанных изделий вернуть можно, но по факту это делается далеко не всегда, а если это не сделано то с высокой  вероятностью это серебро будет безвозвратно потеряно. Про припои содержащие серебро можно сказать тоже самое. В области химической промышленности и катализаторов регенерация отработанных катализаторов обычно достаточно полная, однако всегда есть довольно значительные и полностью необратимые потери из-за эрозии катализатора и его выноса с потоком газа. Плюс часть промышленных применений вообще рециклинг не предусматривает (фотография, медицинские нужды и т.д.). Т.е. возврат серебра использованного в промышленности достаточно ограничен.

Опять же если посмотреть на итоговые цифры  - то они весьма показательны. Из 1048 млн. унц. потребляемого серебра только 254 млн. получены из вторсырья, т.е. рециклинг сегодня обеспечивает только 24% текущего потребления, причём это в основном ювелирный лом, регенерация из отработанных промышленных изделий вообще пренебрежимо мала.

[AlexAV]

Равнозначны ли они? И могут ли они заменить друг друга?

В плане возможности создания изделия заданной формы печать по металлическому порошку даёт куда большие возможности чем классическая обработка. А вот в плане материалов  всё куда хуже. Материал получаемый при спекании порошка совсем не идентичен по свойствам сплавам полученным классическими методами (это определяется как разное структурой, так и просто различием химического состава, т.е. порошки многих металлов очень охотно адсорбируют на поверхности кислород и азот, а затем эта паразитная примесь будет заметно сказываться и на изделиях, получаемых спеканием такого порошка), а ведь 3D печать только ими и будет ограниченна. Т.е возможности подбора материала с требуемыми свойствами при 3D печати куда более узки, чем при классической обработке заготовок (последние можно сделать из любого материала, изготовленного по самым различным технологиям).

P.S. Кстати 3D-принтер может быть весьма полезен и в рамках одной из классических технологий производства металлических изделий, т.е. при литье, как средство быстрого и относительно простого производства мастер-моделей. При этом естественно достаточно и только возможности печати пластиком, ничего другого здесь собственно и не надо.

[Technecy]

Цитировать (выделенное)
Power consumption maximum 8.5 kW / typically 3.2 kW


Токарнофрезарный потребляет не особенно больше.

8.5 кВт? У обрабатывающего центра это только мощность основного шпинделя, + система смазки+ приводы осей+... Дофига ещё всякого барахла типа вспомогательных осей(та же смена инструмента)...
вот для примера http://rustan.ru/5-ti-koordinatnyi-frezernyi-obrabatyvayushchii-tsentr-m5005.htm
мощность мотора видите? 7.5 или 11 кВт. Это только шпиндель указан. Полная потребляемая мощность, указана только в документации на станок и то не на всех станках она указывается. Потому как обычно получаете ответ от службы поддержки- "Ну, это зависит от режимов обработки..." Оно конечно так, но в итоге выходит киловат 20-30 ему надо по любому. Иначе фиг вам, а не такие вот красивые ролики на ю-тюбе.
Кстати, в данных роликах режут на сухую, как вы думаете, сколько пластин этот выставочный метод обработки схавает за неделю и сколько они стоят? + Вы не обратили внимания сколько различных фрез и резцов применялось в этих роликах? Далеко не все они были "унивесальными". Это значит что к этому станку нужен ещё и инструментальный цех в придачу... Ах, да, е-бэй. Конечно, всё покупается, но сколько это стоит?
В общем, не так всё радужно и просто как на роликах показывают.
Да, шлем, а скажите, куда пошла вся эта стружка что оттуда выпилили? В лом она пошла. И не факт что из этого лома будет сделан такой же сплав. Это значит что %50 энергии потраченной на изготовление заготовки просто выброшено в помойку.

В плане возможности создания изделия заданной формы печать по металлическому порошку даёт куда большие возможности чем классическая обработка. А вот в плане материалов  всё куда хуже.

Да, в плане материалов всё действительно сложнее. Пока что. А никто и не говорит что у 3Д печати нет никаких проблем. Но результаты их решения уже есть и... Не забываем, что история 3Д печати только начинается.

Меня такой вопрос интересует: мы, допустим, отправляем к астероиду репликатор, чтобы создать там... колонию. С учётом ограничений по массе, габаритам и энергетике, что нам лучше, станок или принтер? Равнозначны ли они? И могут ли они заменить друг друга?

В этом плане надо смотреть доступность изготовления исходного материала. Из руды сделать порошок- это лишь часть работы по изготовлению слитка. Тот же алюминий добываемый электролизом, его потом переплавляют в слитки. Есть ли смысл плавить слитки что бы потом выбрасывать тонны стружки?

[Technecy]

3Д принтер может работать от солнечных батарей...

Сильно сомневаюсь:
3D-принтер печатает 10 домов в Шанхае - видео на русском

3D принтер ни в коем случае не относится к энерго- и ресурсосберегающей технике.

Вы бы лучше прислушались к словам умного китайца...
Блин. Только что шутили в другой теме про дома отпечатанные на 3Д принтерах... А они вот. Уже всё работает оказывается... Интересный китаец...

[ВадимZero]

3D принтер ни в коем случае не относится к энерго- и ресурсосберегающей технике.

Тут можно пофантазировать...
К примеру создать струйный принтер печатающий жидким металлом прямо на литейном производстве.
Второе, можно печатать формы для литья...

[AlexAV]

Второе, можно печатать формы для литья...

Кстати уже имеет довольно широкое применение (скажем в ювелирной промышленности, где требуется большое количество форм под изделия выпускаемые небольшой серией).

[-Asket-]

L.R. Meza, S. Das, and J.R. Greer "Strong, lightweight, and recoverable three-dimensional ceramic nanolattices" // Science 345, 1322-1326 (2014)
Ceramics have some of the highest strength- and stiffness-to-weight ratios of any material but are suboptimal for use as structural materials because of their brittleness and sensitivity to flaws. We demonstrate the creation of structural metamaterials composed of nanoscale ceramics that are simultaneously ultralight, strong, and energy-absorbing and can recover their original shape after compressions in excess of 50% strain. Hollow-tube alumina nanolattices were fabricated using two-photon lithography, atomic layer deposition, and oxygen plasma etching. Structures were made with wall thicknesses of 5 to 60 nanometers and densities of 6.3 to 258 kilograms per cubic meter. Compression experiments revealed that optimizing the wall thickness-to-radius ratio of the tubes can suppress brittle fracture in the constituent solid in favor of elastic shell buckling, resulting in ductile-like deformation and recoverability.

Solve for X - Julia Greer - 3D Architechted Nano Metamaterials

[pkl]

В общем, получается, надо и то, и то.

Я вот думаю: а если использовать порошки из наночастиц. Можно ли добиться большей точности при изготовлении изделия? Всё же, из обычных материалов 3D-принтер делает грубовато.

[Q]

о да... на несколько центов и на полчаса...

Сейчас 94,7. Вот вам и несколько центов на полчаса.