3D spausdinimas ir greitasis prototipų kūrimas: ateitis ar išgalvotos idėjos?

Skelbimas

Kas jums kilo mintyse pirmą kartą pamačius 3D spausdinimą kaip veiksmą? Ar tu tiesiog galvojai, „Ei, tai vidutiniškai šaunu. O, žiūrėk, voverė “? Ar jūs galvojote, "Oho. Aš su tuo galėčiau sukurti bet ką! “ Pats faktas, kad jūs skaitote šį straipsnį, reiškia, kad galima saugiai manyti, jog priklausote paskutinei grupei.

Ar tai tiesiog „šaunu“? Ar tai tik kitas didelis dalykas, pavyzdžiui, skraidantys automobiliai ir valgymo tabletės? Tai potencialiai tikrai naudingi dalykai, tačiau jie niekada netapo pagrindiniu dalyku. Ar dėl to 3D spausdinimas mažės? Kai kurie dalykai patinka Personalinis Digitalis A„ssistants“ (PDA) ir „Walkman“ kasečių grotuvai peršoko nuo mados prie tendencijos, tačiau vis tiek išblėso. Kodėl?

Kas daro nuojautą?

Kas daro sprogstamąją žalą sukeliančią technologiją paskutinę, o kiti išnyksta ar niekada nepaleidžia iš vartų? Tam yra daugiau kriterijų, nei mes galime sudaryti, ir daugelio jų tiesiog neįmanoma išmatuoti, pvz., „Vėsūs“ ar sėkmės faktoriai. Galų gale laikas nusprendžia.

Taigi, kas nutiko PDA? Galima būtų teigti, kad jie šiek tiek aplenkė savo laiką. Kompiuteriai tiesiog nebuvo visur tokie, kokie jie yra šiandien, o popierinis dienos planuoklis bent jau taip greitai padarė viską, ko reikėjo daugumai žmonių. Taigi tikrojo poreikio ir patogumo naudoti nebuvo.

Tačiau „Walkman“ buvo lengva naudoti ir žmonės labai norėjo, kad galėtų klausytis mėgstamos muzikos privačioje vietoje ir bet kurioje vietoje. Nieko nebuvo prieš „Walkman“, kol nepasikeitė muzikos terpė. Kompaktiniai diskai atsirado kartu su interneto atsiradimu, o MP3 pradėjo daryti kasetinę juostą ir kompaktinį diską nereikšmingą. Technologijos tiesiog aplenkė nešiojamąjį juostų grotuvą ir išsivystė į MP3 grotuvus, kurie buvo prilyginti išmaniesiems telefonams, kuriuos šiandien mėgstame.

Ar tokių dalykų nutiks 3D spausdinimui ir greitam prototipų kūrimui? Jei mes negalime atspausdinti darbinio krištolo rutulio ar TARDIS, tai nėra galimybė žinoti. Mes gali tačiau pažvelk į praeitį. Remiantis bent jau istorikų ir filosofų tipažais, istorijai gali padėti mums numatyti ateitį.

Kodėl vis dėlto reikia kurti prototipus?

Objektų projektavimo ir prototipų kūrimo idėja yra perimti mūsų idėjas ir paversti jas realiomis, pažiūrėti, ar jos veikia, tada pakeisti dizainą į geresnį. Tada mes dar kartą parengiame jo prototipą, pažiūrime, ar jis veikia, tada pakeiskite dizainą, kad būtų dar geresnis. Tai yra grįžtamojo ryšio kilpa. Dizaineriai, kūrėjai, gamintojai, menininkai ir išradėjai visi seka šį procesą.

Prototipų kūrimas praeityje

Anksčiau žmogus eskizuodavo savo idėją, darydamas pakeitimus popieriuje. Tada jie pasirenka terpę, iš kurios gaminamas daiktas - medį, metalą, plastiką, bet ką. Tada jie praleis daug laiko dirbdami ir apdirbdami, kaldami ir formuodami, kol gaus tai, kas, jų manymu, buvo gana geras prototipas. Baigę jie išbandys jį, kad pamatytų, ar tai buvo kuo geriau. Jei ne, tai buvo atgal į braižymo lentą. Išbandžius šį procesą tik tris ar keturis kartus, pažodžiui gali praeiti metai, kol jie turės tai, kuo jie bus patenkinti. Laikas yra pinigai, tiesa?

Piešimo proceso dalį buvo lengva patobulinti. Mes sugalvojome standartizuotas piešimo technikas ir įrankius. Galų gale mes turėjome kompiuterius ir programinę įrangą, todėl brėžinys buvo greitesnis ir pakeitimus buvo lengviau atlikti. Bet gamybos dalis mažai išsivystė. Tai nepagerėjo dėl peršokimų, kuriuos turėjo projekto rengimas.

Žmonės vis dėlto bandė. Yra patentų, leidžiančių kurti 3D daiktus, datuojamus 1800-ųjų pabaigoje, tačiau nė vienas iš jų nebuvo paprastas, universalus ar pakankamai įperkamas, kad būtų gaminamas masiškai.

Fotosultūra

Vienas metodas, kurį išrado François Willème ir buvo užpatentuota 1864 m., buvo fotokultūra. Nors jis dažniausiai buvo naudojamas meniniams tikslams, kilo mintis paimti objektą ir greitai jį pasidaryti, jei ne iš tikrųjų sukurti. Žiūrėkite šį vaizdo įrašą apie procesą, kurį 1939 m. Atliko Marcusas Adamsas. Net ir šiandien tai kelia nerimą.

CNC ir frezavimas

Ketvirtajame dešimtmetyje Nskaitine prasme Ckontroliuojamos (NC) frezavimo staklės galėjo skaityti perforatorių korteles ir automatiškai iškirpti dizainą iš metalo ar medžio gabaliuko. Tai gali būti laikoma 3D spausdinimo pradžia.

1951 m., A Computer Nskaitinis Control (CNC) gamykla buvo pagaminta Massachusetts Ašnstitutas iš Technologija (MIT).

CNC gamyklos tapo geresnės ir mažesnės, tačiau vis tiek buvo per didelės ar brangios niekam, išskyrus gamintojus. Didelis specialiai suprojektuotų ir ypač aštrių malūno antgalių greitis taip pat buvo pavojingas, jei jie lūžtų, ir jie lūžtų pakankamai dažnai. Nebuvo nieko, kas galėtų būti saugiai naudojamas gana mažoje erdvėje, ir buvo gana prieinamas dar visai neseniai. Pažvelkite į tai.

Tikras 3D spausdinimas

Aštuntojo dešimtmečio pabaigoje – devintojo dešimtmečio pradžioje keli protingi žmonės sugalvojo idėją spausdinti trimatę dimensiją, naudojant polimerinę dervą ir šviesą. 1972 m., Kai buvo „Mitsubishi Motors“ protėvis, Hideo Kodama iš Nagojos komunalinių pramoninių tyrimų turėjo tai padaryti iki 1981 m. Tai veikė, kai dervos kibiras lėtai judėjo žemyn, o lazeriai buvo nukreipti į jį iš viršaus ir iš vienos pusės. Ten, kur susitiko lazeriai, polimero guma sukietėjo. Vos per kelias minutes jūs galėjote laikyti dervos dizaino modelį, kuris buvo jūsų galvoje tą rytą.

Šis vaizdo įrašas parodo, kas vyksta fotopolimeriniame 3D spausdintuve. Ieškai daugiau išsamus 3D spausdinimo veikimo paaiškinimas Kas yra 3D spausdinimas ir kaip tiksliai jis veikia?Įsivaizduokite, jei galėtumėte spausdinti trimačius objektus tiesiai iš savo namuose esančio spausdintuvo. Kai buvau vaikas pradinėje mokykloje, maniau, kad būtų nuostabu, jei galėčiau spausdinti picas ... Skaityti daugiau ? Tą turime ir mes.

Galite pastebėti, kad šis metodas gali būti idealus naudoti namuose. Nors fotopolimero 3D spausdinimas yra nepaprastai tikslus, jis gali būti šiek tiek nepatogus, jei jūsų katė aplenks spausdintuvą.

Tada priėjo Fnaudotas Depozicija MODD spausdinimas. Paprasčiau tariant, tai spausdintuvas, kuris išsikrauna (indėliai) po truputį išlydytas plastikas. Plastmasė turi būti karšta, kad puršktų per mažą purkštuką, todėl ji prilimpa (saugikliai) gražiai prie to plastiko sluoksnio, kuris anksčiau buvo išlindęs. Taip atsitinka sluoksnyje po sluoksnio, kol neturite trijų matmenų objekto arba modelis. Tą patį galite padaryti su karštu klijų pistoletu, jei turėtumėte plieno nervus ir Gandžio kantrybę. Arba, jei ne, patikrinkite „3Doodler“ 3D spausdinimo rašiklis „3Doodler“ 3D rašiklio peržiūra ir dovanos„3Doodler“ yra rašiklis, piešiantis 3D plastiką. Reiškia, jūs neapsiribojate piešimu ant popieriaus - taip pat galite piešti ore. Skaityti daugiau .

Štai vaizdo įrašas apie „MakerBot“ FDM spausdintuvą, kuris veikia. „MakerBot“ yra vienas pagrindinių žaidėjų, pritraukiančių 3D spausdinimą į masę. Jų spausdintuvai yra pakankamai maži, kad juos būtų galima naudoti namuose, ir prieinami daugeliui žmonių. Bet dar ne aš.

Prototipų kūrimo būklė

3D spausdinimas, CNC frezavimas ir kitos technologijos tampa pigesnės, tikslesnės ir lengvesnės naudoti. Beveik kiekvienas gali įgyvendinti savo idėją tuo, ką gali laikyti rankoje. Vykdydami tai, žmonės, turintys puikių idėjų, gali pateikti rinkai išradimų ir gaminių, kurių galbūt niekada nebuvo padarę. Kaip šis egzoskeletas, esantis paveikslėlyje žemiau. Atrodo šauniai, net neįsivaizduoji, ką tai daro.

Menininkams ir „pasidaryk pats“ bendruomenėms tebesinaudojant 3D spausdinimu, mes matome eksponentinę adaptaciją.

Kasdien vis daugiau žmonių gali naudotis 3D spausdinimo technologijomis, naudodamiesi atvirojo kodo aparatūra Pasidaryk pats klubai, hakerių ir kūrėjų erdvės bei „Maker Faires“ Keturios priežastys, kodėl turėtumėte apsilankyti savo vietinėje hakerių erdvėje Skaityti daugiau kad (saugoti) iškylantis visame pasaulyje. Geri tarptautiniai pavyzdžiai yra Wevolveris Londone ir Amsterdame, "FabLabs", o visai neseniai - 3D šakotuvai tinklą, kuris išaugo nuo to, kad mažiau nei per metus buvo prijungti keli šimtai 3D spausdintuvų iki daugiau nei 7000 “. Pastabos Rudy de Waele, Technologijų inovacijų strategė ir „Shift 2020“ autorė / kuratorė.

3D spausdinimas kaip verslo modelis

Šiuo metu žiniatinklyje yra tūkstančiai, jei ne milijonai failų, kuriuos galite tiesiog įkelti į 3D spausdintuvą ir pasidaryti elementą. Jums net nereikia žinoti, kaip ką nors sukurti.

Kaip Ričardas A. D’Aveni aiškina Harvardo verslo apžvalgos straipsnyje, 3D spausdinimas pakeis pasaulį,

„Kadangi technologijos plečiasi ir mažėja kainos, pirmiausia svarbu, kad daugiau prekių būtų pagaminta jų pirkimo ar vartojimo vietoje arba šalia jų. Tai gali reikšti net kai kurių daiktų gamybą namų ūkyje. (Jūs mokėsite už žaliavas ir intelektinę nuosavybę - programinės įrangos failus už bet kokius dizainus, kurių internete nerandate nemokamai.) “

Kokį poveikį tai turės transportavimo, mažmeninės prekybos ir antrinės rinkos paslaugų rinkoms? Sunku pasakyti, bet jei tai taupo įmones ir žmonių pinigus, dažniausiai tai yra saugus lažinimas.

Ar jis liks, ar praeis?

Mes matėme, kad 3D spausdinimas reikalauja jau seniai ir taupo laiką, energiją ir pinigus. Taip pat matėme, kad 3D spausdinimą ir prototipų darymą galima atlikti keliais būdais - tai tik trys galimi CNC aparatai, fotopolimerai ir FDM. Taigi, laikmena gali keistis, tačiau esminiai 3D spausdinimo procesai bus tęsiami. Be to, procesas tampa nešiojamas, lengviau atliekamas ir prieinamas beveik kiekvieną dieną.

Galbūt dar svarbiau, kad 3D spausdinimas ir greitas prototipų kūrimas atveria duris žmonėms, kurie anksčiau negalvojo apie dizainą ar inžineriją. Dave'as Evansas, Silicio slėnio futuristas teigia, kad 5 ekspertai pasvarsto apie 3D spausdinimo ateitį,

„3D spausdinimas sukuria labai nedaug kitų technologijų - derina meną ir mokslą. Koks puikus būdas įtraukti svarbiausias moteris (ir vyrus) dabar, neatsižvelgiant į jų kilmę. “

Net 100 USD kainuoja 3D spausdintuvas, kurį netrukus turėtume įsigyti. Atsižvelgiant į tai, kad daug reikia ir su 3D spausdinimu sukuriamų daiktų išradingumas, neabejotinai atrodo, kad čia likti su mumis, bent jau tol, kol „Walkman“... jei ne ilgiau.

Ką tu manai? Kaprizas ar ateitis? Ar ketinate įsigyti 3D spausdintuvą ar CNC frezavimo mašiną sau? Ar jau turite? Jei darote, kam tai naudojate? Ar rekomenduotumėte kitiems žmonėms išbandyti 3D spausdinimą? Praneškite mums žemiau.

Vaizdo kreditai: Gręžimo staklės Per „Shutterstock“, 3D spausdintuvas Per „Shutterstock“, WREX egzoskeletas 3D spausdinimo būsimoje parodoje „Science_Museum“ Londone, Redakcijos kambarys, „Sony Walkman“, Senesnė CNC mašina per „WikiMedia“, „Palm Vx“ per „Flickr“