Mag ik je pen even kopiëren?

Ict-professionals houden zich bezig met alles dat digitaal is. De (gevolgen voor de) fysieke wereld vergeten we nog wel eens. Toch staan we aan de vooravond van een revolutie die de digitale- en fysieke wereld dichter tot elkaar brengt. Ik denk overigens wel dat je het leuk zult vinden.

President Obama noemde 3D-printen tijdens de laatste ‘State of the Union’ een veel belovende ‘jonge’ bedrijfstak waarin veel nieuwe banen zijn te verwachten. Ook kun je lezen over medische toepassingen waarbij een schedeldak is geprint en waarin aderen, oren en tanden (kronen) geprint worden. Er zijn commerciële toepassingen van 3D-printen, zoals het printen van een huis en maar ook controversiële zaken zoals het printen van een geweer. Wat is dat toch met dat 3D-printen?

Raketonderdelen

Drie dimensionale voorwerpen printen is niet nieuw. Het stamt al uit de jaren 70, maar werd voornamelijk industrieel en op kleine schaal toegepast. Aanvankelijk werd het  hoofdzakelijk gebruikt voor Rapid Prototyping en nog niet voor Rapid Manufactering. Er was maar een kleine groep mensen (en bedrijven) mee bezig, het was nog te duur.

Vanaf 2010 kwam hier verandering in. Er kwamen diy (do it yourself) 3D-printers beschikbaar en mede hierdoor daalde de prijs sterk (deze kwam onder de duizend euro). Het gevolg was dat er een snel groeiende groep enthousiaste hobbyisten actief werd. En hiermee stimuleerden zij de ontwikkelingen weer.

Hoewel deze groep mensen zich vooral richtte op het printen van eenvoudige, veelal plastic voorwerpen, werd ook de industrie opnieuw geprikkeld gezien de medische toepassingen. Blijkbaar zien grote bedrijven nu ook het potentieel van 3D-printen. Zelfs de NASA print tegenwoordig raketonderdelen (middels Selective Laser Melting en Selective Laser Sintering – SLM / SLS). 3D-printen is een techniek waarvan de tijd is gekomen.

Weaponwiki

De grote interesse voor 3D-printen is echter niet zonder controverse. Onlangs kwam er een Amerikaan in het nieuws die een geweer had geprint. Hiermee konden succesvol zes schoten gevuurd worden voordat het geweer van plastic kapot ging (te vinden op Youtube). Het ontwerp van dit geweer (AR-15 Assault Rifle) was nog veel controversiëler, want dit was vrij te downloaden van Weaponwiki. Op deze site konden hobbyisten het ontwerp met elkaar delen en verbeteren. Het idee dat iedereen dit ontwerp kon downloaden en (goedkoop) zelf kon printen maakte dat veel mensen zich hier ongemakkelijk bij voelden. Het printen van een geweer is dan ook verboden (in Amerika tenminste).

De site is (inmiddels) niet meer bereikbaar. De betreffende Amerikaan heeft nu een bedrijf gestart en ziet toch nog kansen. Maar er zijn ook zorgen om het intellectuele eigendom (Intellectual Property – IP) van ontwerpen. Er is scanner te verkrijgen waarin voorwerpen gescand kunnen worden die vervolgens geprint kunnen worden. Het behoeft geen uitleg dat de risico’s voor IP groot zijn.

Nucleaire reactor

Naast risico’s brengt 3D-printen ook fantastische mogelijkheden met alleen onze fantasie als beperkende factor. Het ontwerpen van voorwerpen kan nu revolutionair anders. We kunnen voorwerpen printen die we op traditionele wijze onmogelijk kunnen maken, bijvoorbeeld een voorwerp dat ‘gevangen’ zit in een kubus. Zo is er een Belgisch bedrijf dat kant-en-klare klapstoelen print, inclusief gemonteerde en werkende scharnieren. En met het (digitale) ontwerp in bezit kan iedereen het voorwerp zelf printen. Er zijn tal van diy 3D-printers te verkrijgen waarmee geïnteresseerden dit ook zelf kunnen doen.

Voorbeelden van populaire diy 3D-printers zijn bijvoorbeeld de RepRap en de Tantillus. De toepassingsgebieden zijn legio, industrieel ontwerpers kunnen de ontwerpen direct printen, wordt er speelgoed, stripfiguren en onderdelen van nucleaire reactors geprint. Zelfs zijn er apparaten waarbij een 3D-printer en een CNC milling (draaibank) gecombineerd worden. Een eerste nederzetting op Mars heeft dan ook meer aan zo’n apparaat dan aan een ruimtevaartuig vol reserve onderdelen.

Copyshop

Maar wat heeft 3D-printen met open source software te maken? De ontwerpen van de diy printers zijn vaak open source (RepRap bijvoorbeeld). De specificaties zijn vrijgegeven onder GNU-licentie. Iedereen mag er gebruik van maken (downloaden), maar belangrijker, iedereen kan verbeteringen toevoegen – net zoals dat bij open source software het geval is. De aardigheid is dat de meeste 3D-printers in staat zijn hun eigen onderdelen te printen. Dus heb je eenmaal een kopie 3D-printer voor  iemand gemaakt, levert niet alleen een extra printer op, maar ook iemand die zelf 3D-printers kan maken!

De andere invalshoek is nog interessanter. En dat betreft de ontwerpen (designs) zelf. Het is zeer eenvoudig om deze (digitale) ontwerpen te delen met anderen – net als muziek, film en software. Het geeft iedereen de mogelijkheid de ontwerpen te verbeteren en deze verbeteringen wederom te delen. Als mijn stofzuiger kapot gaat, ga ik niet naar de winkel voor een reserve-onderdeel, maar ga ik zoeken op internet naar een verbeterde versie van het reserve-onderdeel en print ik die zelf. Of wanneer ik geen 3D-printer heb, laat ik die bij de Copyshop printen.

Er ontstaat een levendige handel in (digitale) ontwerpen en ook  een enorme markt voor bedrijven die het basis materiaal voor de printers leveren. Ik zie een ontwikkeling waarbij de wetmatigheden van de digitale wereld langzamerhand toepasbaar worden op onze fysieke wereld. De voordelen die open source software ons biedt zijn ook toepasbaar op de fysieke wereld! Ik zie onbegrensde mogelijkheden, onze fantasie is de grens, maar misschien moet ik ook ‘The People Maker’ van Damon Knight nog eens nalezen…