Risker och möjligheter med 3D-utskrifter

3D-utskrifter har plötsligt blivit något som alla pratar om. Även om teknologin har funnits sedan 1980-talet, är det först på senare tid som 3D-skrivare har blivit tillgängliga för konsumenterna, vilket har bidragit till att lyfta upp frågan på agendan. Men hur fungerar det och vad kan det användas till?

Det finns gott om säkerhetsrisker förknippade med denna teknologi, till exempel garagetillverkade plastpistoler och nycklar som kopierats från bilder. Och som med alla nya teknologier finns det vissa personer som fokuserar på möjligheterna och andra som fokuserar på riskerna. Dessutom finns det de som försöker hitta en balans mellan risker och möjligheter.

På samma sätt som en vanlig skrivare producerar rader av bläck, producerar en 3D-skrivare olika lager av material för att skapa ett objekt.

Metoden skiljer sig från traditionell tillverkning, där man oftast tar ett stycke material och avlägsnar delar av det. Därför kallas 3D-utskrifter även för Additive Manufacturing (AM). I dag kan man göra 3D-utskrifter med en rad olika material, inte bara metall och plast utan även kroppsvävnad (för att framställa nya organ och läka sår), bakterier och kemikalier.

Prototyper och reservdelar

Det första stora användningsområdet för 3D-utskrifter var inom tillverkningen av prototyper, eftersom man enkelt kan justera data och testa nya konstruktioner utan att behöva programmera om en maskin. Inom flyg- och bilindustrin är detta i dag vedertagen praxis.

Möjligheten att tillverka enstaka föremål är dessutom oerhört värdefull vid tillverkning av reservdelar, särskilt i de fall där en viss originaldel inte längre finns tillgänglig. Det amerikanska flygvapnet använder redan denna typ av reservdelar i sina flygplan. Och inom militära fältoperationer är det en stor fördel att kunna tillverka reservdelar med hjälp av en 3D-skrivare utifrån en fil skickad via internet, i stället för att behöva bära med sig alla delar som kan tänkas behövas.

Inom det amerikanska försvarsdepartementet har man nu börjat titta på risken för sabotage, avsiktligt eller oavsiktligt, till exempel användning av förfalskade delar.

Nanokristaller säkerställer äktheten

Men en av de utmärkande egenskaperna för 3D-utskrifter – det faktum att man enkelt kan ändra konstruktionsdetaljerna – utgör också en av riskerna, och inom det amerikanska försvarsdepartementet har man nu börjat titta på risken för sabotage, avsiktligt eller oavsiktligt, till exempel användning av förfalskade delar.
– En del förfalskade elektronikdelar har redan sålts till det amerikanska försvarsdepartementet, vilket har skapat en viss oro, säger Thomas A. Campbell på Virginia Tech, medförfattare till en avhandling om 3D-utskrifter för NDU (National Defense University).

Campbell och hans kollegor på Virginia Tech har tagit fram en metod för att intyga produkters äkthet genom att bygga in så kallade kvantumprickar i 3D-utskrivna objekt. Kvantumprickar är nanokristaller tillverkade av halvledarmaterial. De blir synliga vid belysning med infrarött ljus och kan läggas in i 3D-utskrivna objekt i form av unika, slumpmässiga mönster. Virginia Techs arbete för att skapa system med kvantumprickar för att motverka förfalskningar har licensierats av Quantum Materials Corporation för kommersialisering.

De går inte att se med blotta ögat och de kan inte kopieras, säger Campbell. Det slumpmässiga mönstret skapar en kryptografisk kod, vilket innebär att objektet blir sin egen nyckel.

För det amerikanska försvarsdepartementet och andra säkerhetskänsliga institutioner innebär det en stor fördel att kunna placera varje del under infrarött ljus för att kontrollera autenticiteten, men detta är knappast något som den genomsnittliga konsumenten gör när han köper en ny packning till sin bil. Hur kan man minimera risken för att dessa konsumenter köper förfalskade och kanske till och med farliga delar?

 

Snart kommer du att kunna läsa mer om 3D-utskrifter på Future Lab. Anmäl dig till vårt nyhetsbrev så håller vi dig uppdaterad.

 

Av Michael Lawton