O dezbatere violentă: Pot fi produse arme cu ajutorul unei imprimante 3D?

Legile privind armele au fost din nou menţionate în mass-media americană, în mare parte datorită evenimentelor oribile de la Şcoala Elementară Hook Sandy, din 14 decembrie 2012, în care 20 de copii şi şase adulţi şi-au pierdut viaţa. Ca răspuns, preşedintele Obama a dezvăluit câteva propuneri privind controlul armelor.

În lumina acestui accent tot mai mare cu privire la legislaţia privind armele, unii şi-au exprimat îngrijorarea cu privire la posibilitatea fabricării de arme acasă, folosind tehnologia de imprimare 3D (de asemenea, cunoscută sub numele de "additive manufacturing (prelucrare cumulativă)" sau AM).

Dacă aşa stau lucrurile, posibilitatea oricui de a "imprima" o armă la domiciliu aduce în prim plan problema monitorizării şi supravegherii. Acest lucru este deosebit de semnificativ în locurile unde armele sunt dificil de procurat la nivel local, inclusiv în Australia.

Deci, este posibil să se producă o armă folosind o imprimantă 3D? Este acest lucru este posibil acasă, de exemplu? Înainte de a putea răspunde la aceste întrebări, este important să înţelegem cum şi de ce am ajuns aici.

Cerere şi ofertă

De-a lungul ultimilor doi ani, creşterea imprimării 3D a reprezentat o schimbare fără precedent în modul în care sunt făcute obiectele. Aceasta a reprezentat doar o parte foarte vizibilă a unei tranziţii de la producţia în masă, care depindea de fabrici şi sisteme globale de transport de marfă, la producţia inovatoare făcută la nivel local şi la cerere.

Cu ajutorul imprimării 3D, informaţia digitalizată într-un design se materializează în atomii unui obiect finit. Acest lucru se întâmplă în faţa ochilor, prin simpla apăsare a unui buton.

Aşa cum am raportat anterior în Conversation, multiplele utilizări ale imprimării 3D în casă, birou şi în alte locuri au condus la dezvoltarea acestei tehnologii.

O problemă-cheie în comentariile privind imprimarea 3D a armelor este că a existat o supra-simplificare a ceea ce constituie de fapt imprimarea 3D, în special în ceea ce se poate face cu o imprimantă desktop de acasă.

Pentru a analiza imprimarea unei arme de foc, este esenţial să înţelegem capacităţile gamei de echipamente.

Mere şi portocale

Imprimarea 3D nu este doar o tehnologie, ci un întreg ecosistem de maşini cu o temă comună: luarea unor modele 3D, create cu ajutorul proiectării asistate de calculator (CAD), şi fabricarea unor structuri cu mai multe straturi.

Aceste maşini pot fi folosite pentru a imprima o mare varietate de materiale, de la plastic şi metale până la alimente şi ţesut viu, toate acestea într-o manieră imposibil de atins cu metodele tradiţionale.

De asemenea, echipamentele variază foarte mult în ceea ce priveşte dimensiunea, uşurinţa de utilizare şi costurile. Imprimantele 3D cele mai simple (şi care primesc cea mai mare atenţie) sunt unităţi compacte la doar câteva sute de dolari şi vizează colecţionari de acasă, de la şcoală, din comunitate.

Acestea funcţionează de obicei prin extrudarea unor role termo-plastice pre-formate pe o platformă, acţiune ghidată de un computer. Unele imprimante 3D pot fi asamblate liber de utilizator, cum ar fi Rap Rep, altele pot fi cumpărate direct asamblate, cum ar fi Makerbot.

Imprimarea 3D sofisticată presupune unităţi laser de sinterizare (a se vedea clipul video de mai jos), sisteme de topire cu fascicul de electroni şi imprimante specializate cu mai multe jeturi. Aceste imprimante pot avea înălţimea unei persoane şi necesită un software personalizat şi tehnicieni de specialitate.

Sistemele sofisticate sunt complet diferite de imprimantele 3D personale, bazându-se pe surse mari de energie pentru a putea fuziona în mod repetat straturile de pulberi din plastic, ceramică sau metal, sau a activa răşini termice şi UV într-o manieră ce implică mai multe straturi.

Aceste tehnici sunt capabile să imprime o gamă mai largă de materiale mai puternice, cum ar fi aliaje de oţel sau de titan şi necesită o manevrare specială şi foarte mult curent electric.

Realitatea

Deci, gândindu-ne la toate aceste aspecte, este posibil să "imprimăm" o armă acasă?

Răspunsul simplu este că actuala tehnologie a imprimantelor 3D personale nu permite pur si simplu descărcarea unui fişier şi construirea unei arma de foc asemănătoare cu cele disponibile astăzi pe piaţă.

În cazul imprimantelor 3D ieftine, apar o serie de dificultăţi în reproducerea unei arme de foc. Problema principală este că materialele plastice sunt, în general, prea slabe pentru a rezista solicitărilor repetate de a trage, fără a distruge structura imprimată.

Imprimarea unor componente individuale, pe maşini mai avansate, este posibilă, dar aceste componente încă trebuie "finisate", folosind un echipament tradiţional de fabricare, şi necesită de multe ori componente suplimentare produse în altă parte.

Chiar şi cele mai sofisticate imprimante ce folosesc polimeri şi metale întâmpină dificultăţi în imprimarea unei replici fidele a armelor de foc ce se găsesc pe piaţă, fără o dezvoltare suplimentară a echipamentelor. Imprimantele ar putea oferi piese individuale pentru un pistol, dar imprimarea lor ar necesita o procesare ulterioară, cu un echipament de specialitate.

Imprimarea metalului presupune unele procedurile speciale de manevrare, în cazul anumitor materiale cum ar fi pulberile de titan, care pot fi foarte reactive în contact cu aerul şi se pot aprinde şi exploda. Ca atare, toate manevrarea se face în medii inerte sau în vid.

Imprimarea 3D a muniţiilor ar implica şi mai multă finisare şi complexitate, ele unind o serie de materiale diferite, inclusiv unele sensibile la procesele de căldură, cum ar fi praful de puşcă sau corditul.

Pulberea şi bolţul

Deci chiar şi în cazul imprimării 3D sofisticate nu este posibil, momentan, să descărcăm un design şi să imprimăm arme de foc operaţionale, prin simpla apăsare a unui buton. De fapt ar fi mult mai uşor să facem o armă folosind metodele tradiţionale şi este posibil să găsim unii armurieri care fac arme de foc acasă.

Imprimarea 3D ar putea juca cu siguranţă un rol în realizarea de prototipuri pentru industria de arme de mai multe miliarde de dolari la nivel mondial, în special în sectorul aerospaţial, deşi este discutabil dacă imprimarea 3D poate oferi avantaje economice reale în dezvoltarea armelor de foc pe baza tehnicilor actuale.

Utilizată mai bine în altă parte

Deşi imprimarea 3D ilegală de arme pentru utilizări răuvoitoare este o problemă discutabilă, cei care nu sunt familiarizaţi cu imprimarea 3D ar trebui să înţeleagă că AM oferă multe beneficii evidente într-o serie de domenii, inclusiv robotică, infrastructură şi medicină. Acest lucru are loc în inovaţiile produse acasă, în industrie şi la centrele de cercetare din întreaga lume.

În Intelligent Polimer Research Institute (IPRI), de la Universitatea din Wollongong, Australia, unele dintre cele mai sofisticate imprimante 3D sunt folosite pentru proiecte care variază de la bio-imprimare până la aplicaţii energetice avansate.

Prelucrarea cumulativă din bio-fabricaţie revoluţionează deja medicina, prin crearea de implanturi speciale pentru anumiţi pacienţi. O parte din cercetările IPRI se concentrează pe dezvoltarea de noi materiale, metode şi echipamente AM, în speranţa producerii unor ţesuturi care se regenerează. În viitor, astfel de tehnologii ar putea ajuta la implementarea unor concepte asemănătoare science-fiction-ului, cum ar fi înlocuirea de organe sau imprimarea de piele.

Fără îndoială că oamenii vor continuă să încerce să imprime arme. Dar o înţelegere clară a gamei şi capacităţilor unei imprimante 3D personale comparativ cu una industrială ar aduce beneficii discuţiilor pe această temă.

În timp ce legalitatea şi disponibilitatea armelor imprimate cu ajutorul tehnologiei 3D sunt incerte, armele nu vor reprezenta obiectul cel mai inovatoare care poate fi creat cu ajutorul imprimantelor 3D în viitorul apropiat.

Acest articol a fost publicat iniţial de Conversation.