Tipărire 3D și prototipare rapidă: viitor sau moft?

Publicitate

Ce v-a trecut prin minte prima dată când ați văzut imprimarea 3D în acțiune? Pur și simplu te-ai gândit, „Hei, este moderat. Oh, veveriță ”? Sau te-ai gândit, "Wow. Aș putea construi ORICE cu asta! ” Faptul că citiți acest articol înseamnă că este sigur să presupuneți că aparțineți celui din urmă grup.

Totuși, este „mișto”? Este doar următorul mare lucru cum ar fi zborul mașinilor și mesele în pastile? Acestea sunt lucruri cu adevărat utile, dar nu au devenit niciodată mainstream. Așa se va reduce pentru imprimarea 3D? Unele lucruri de genul Personal Digital Assistantele (PDA) și casetele Walkman au făcut saltul de la fad la trend, dar totuși au dispărut. De ce?

Ce face un moft?

Ce face ca o tehnologie explozivă să perturbe, în timp ce alții se estompează sau nu o fac niciodată din poartă? Există mai multe criterii pentru asta decât putem compila și multe dintre ele pur și simplu nu pot fi măsurate, cum ar fi factorii „cool” sau norocul. În cele din urmă, timpul decide.

Ce s-a întâmplat cu PDA? S-ar putea argumenta că au fost un pic înainte de timpul lor. Calculatoarele nu au fost pretutindeni așa cum sunt astăzi, iar un planificator de zi de hârtie a făcut tot ceea ce au nevoie majoritatea oamenilor, cel puțin la fel de rapid. Deci nevoia reală și ușurința de utilizare nu au fost acolo.

Cu toate acestea, Walkman a fost ușor de folosit și oamenii au vrut cu adevărat să poată asculta muzica lor preferată, în privat, oriunde. Nu s-a întâmplat nimic împotriva Walkmanului până când mediul muzicii nu s-a schimbat. CD-urile au venit și apoi ascensiunea Internetului, iar MP3-urile au început să facă caseta și CD-ul irelevante. Tehnologia tocmai a depășit player-ul portabil și a evoluat către playerele MP3, care au fost asimilate smartphone-urilor pe care le iubim astăzi.

Se vor întâmpla astfel de lucruri la imprimarea 3D și la prototiparea rapidă? Dacă nu putem tipări o bilă de cristal de lucru sau TARDIS, nu există nicio modalitate de a ști cu siguranță. Noi poate sa priviți însă în trecut. Conform cel puțin unui minim de diferiți istorici și tipuri de filozofi, istoria ne poate ajuta să prognozăm viitorul.

De ce Prototipul Oricum?

Întreaga idee de proiectare și prototipare a obiectelor este să ne luăm ideile și să le facem reale, să vedem dacă funcționează, apoi să schimbăm designul pentru a fi mai bune. Apoi îl prototipăm din nou, să vedem dacă funcționează, apoi schimbăm designul pentru a fi și mai bine. Acesta este bucla de feedback. Proiectanți, creatori, producători, artiști și inventatori urmează cu toții acest proces.

Prototipizarea în trecut

În trecut, o persoană își schița ideea, făcând modificări pe hârtie. Apoi ar alege un mediu în care să facă obiectul - lemn, metal, plastic, orice. Apoi vor petrece mult timp lucrând și prelucrând, dărâmând și formând, până vor obține ceea ce credeau că este un prototip destul de bun. După ce au terminat, l-au testat pentru a vedea dacă este cât se poate de bun. Dacă nu, a fost din nou pe tabloul de desen. Trecând prin acest proces de doar trei sau patru ori, ar putea dura literalmente un an până când vor avea ceva de care erau mulțumiți. Timpul este banii, nu ?!

Partea de desen a procesului a fost ușor de îmbunătățit. Am venit cu tehnici și instrumente de redactare standardizate. În cele din urmă am avut calculatoare și software, astfel încât redactarea a fost mai rapidă și modificările au fost mai ușoare. Dar partea de fabricație nu a evoluat prea mult. Nu s-a îmbunătățit după pasele și limitele pe care le-a avut redactarea.

Oamenii au încercat totuși. Există brevete pentru modalități de a crea articole 3D care datează de la sfârșitul anilor 1800, dar niciuna dintre ele nu a fost simplă, versatilă sau suficient de accesibilă pentru a fi produsă în masă.

Photosculpture

O metodă inventată de François Willème și brevetat în 1864 a fost fotografia. Deși a fost folosit mai ales în scopuri artistice, ideea a fost acolo pentru a lua un obiect și a-l dubla rapid, dacă nu chiar să-l creeze. Urmărește acest videoclip al procesului realizat în 1939, de Marcus Adams. Chiar și astăzi, este uimitor.

CNC și frezare

În anii ’40 Numerically Cmașinile de frezare ontrolled (NC) puteau citi cărți de perforare și în mod automat sculptă designul dintr-o bucată de metal sau lemn. Aceasta poate fi considerată începutul imprimării 3D.

În 1951, a Computer Numeric Control (CNC) a fost fabricat la Massachusetts eunstitute de Ttehnologie (MIT).

Fabricile CNC au devenit mai bune și mai mici, dar erau totuși prea mari sau scumpe pentru oricine, în afară de producători. Viteza mare a bucăților de moară special proiectate și super-ascuțite erau, de asemenea, periculoase, în cazul în care se rup și se rupe destul de des. Nu exista nimic care să poată fi folosit într-un spațiu destul de mic, în siguranță și rezonabil rezonabil până de curând. Uită-te la acesta.

Tipărire 3D reală

La sfârșitul anilor ’70 până la începutul anilor ’80, câțiva oameni deștepți au venit cu o idee pentru imprimarea tridimensională folosind rășină polimerică și lumină. Fiind creierul lui Mitsubishi Motors în 1972, până la 1981, Hideo Kodama din Nagoya Municipal Research Industrial a făcut-o. A funcționat având o găleată de rășină care se mișcă încet în timp ce laserele erau îndreptate spre ea de sus și de o parte. Unde s-au întâlnit laserele, capra polimerului s-a întărit. În doar câteva minute, ai putea ține un model de rășină cu un design care îți era în cap în acea dimineață.

Următorul videoclip vă arată ce se întâmplă într-o imprimantă 3D fotopolimer. În căutarea a mai mult explicație aprofundată a modului de funcționare a imprimării 3D Ce este imprimarea 3D și cum funcționează exact?Imaginează-ți dacă ai putea tipări obiecte tridimensionale direct dintr-o imprimantă din casa ta. Când eram copil în școala primară, m-am gândit că ar fi minunat dacă aș putea tipări pizza ... Citeste mai mult ? Avem și asta.

Puteți vedea că această metodă nu poate fi ideală pentru utilizarea acasă. Deși imprimarea 3D cu fotopolimer este grozav de precisă, poate fi un pic dezordonat dacă pisica ta dă peste imprimantă.

Apoi a venit Ffolosit Deposition Mtipărire cu miros (FDM). Pentru a spune în termeni simpli, este o imprimantă care scoate la iveală (depozite) plastic topit puțin câteodată. Plasticul trebuie să fie fierbinte pentru a stropi printr-o mică duză, astfel încât să se lipească (siguranțe) frumos la stratul de plastic care a fost anterior ghemuit. Acest lucru se întâmplă strat după strat până când aveți un obiect tridimensional sau model. Ați putea face același lucru cu pistolul cu lipici fierbinte dacă aveți nervi de oțel și răbdarea lui Gandhi. Sau, dacă nu, verificați Stilou de imprimare 3Doodler 3D 3Doodler 3D Pen Review și cadou3Doodler este un stilou care desenează în plastic 3D. Adică nu te limitează doar la desen pe hârtie - poți să desenezi și în aer. Citeste mai mult .

Iată un videoclip cu o imprimantă MakerBot FDM în acțiune. MakerBot este unul dintre jucătorii importanți în aducerea prin masă a imprimării 3D. Imprimantele lor sunt suficient de mici pentru a le folosi acasă și accesibile pentru mulți oameni. Dar nu eu, încă.

Starea prototipării

Odată cu imprimarea 3D, frezarea CNC și alte tehnologii din ce în ce mai puțin costisitoare, mai precise și mai ușor de utilizat, aproape oricine își poate face ideea în ceva ce poate ține în mână. Făcând asta, persoanele care au idei grozave pot aduce invenții și produse pe piață, care ar putea să nu le fi făcut niciodată. Cum ar fi acest lucru exoschelet din imaginea de mai jos. Arată mișto, habar nu are ce face.

Pe măsură ce artiștii și comunitățile DIY continuă să graveze la imprimarea 3D, vedem o adaptare exponențială.

„În fiecare zi, mai multe persoane au acces la tehnologia de imprimare 3D, datorită hardware-ului open-source Cluburi de bricolaj, spații de hackeri și producători și Maker Faires Patru motive pentru care ar trebui să vă vizitați spațiul hackers local Citeste mai mult acea (a pastra) apărând în orașele de pe glob. Sunt exemple bune internaționale Wevolver la Londra și Amsterdam, FabLabs și, mai recent, Hub-uri 3D rețea, care a devenit de la conectarea a câteva sute de imprimante 3D la mai mult de 7.000 în mai puțin de un an. " notițe Rudy de Waele, Strateg inovație tehnologică și autor / curator al Shift 2020.

Tipărirea 3D ca model de afaceri

În momentul de față există mii, dacă nu milioane, de fișiere pe Web pe care le poți încărca doar în imprimanta 3D și să faci obiectul. Nici nu trebuie să știi să proiectezi nimic.

După cum Richard A. D’Aveni explică în articolul de la Harvard Business Review, Tipărirea 3-D va schimba lumea,

„Pe măsură ce aplicațiile tehnologiei se extind și prețurile scad, prima implicație mare este că mai multe bunuri vor fi fabricate sau aproape de punctul lor de cumpărare sau consum. Aceasta ar putea însemna chiar producția la nivel de gospodărie a unor lucruri. (Veți plăti pentru materii prime și IP - fișierele software pentru orice proiecte pe care nu le puteți găsi gratuit pe web. "

Ce efect va avea acest lucru asupra piețelor transporturilor, comerțului cu amănuntul și serviciile de piață? Este greu de spus, dar, dacă economisește bani întreprinderilor și oamenilor, este de obicei un pariu sigur pe care îl va prinde.

Va rămâne sau va merge?

Am văzut că a existat o cerere de mult timp pentru imprimare 3D și că economisește timp, energie și bani. Am văzut, de asemenea, că există câteva modalități prin care se poate realiza imprimarea și prototiparea 3D - mașini CNC, fotopolimeri și FDM sunt doar trei disponibile. Deci, mediul s-ar putea schimba, dar procesele esențiale de imprimare 3D vor continua. De asemenea, procesul devine din ce în ce mai portabil, mai ușor de făcut și mai accesibil aproape zilnic.

Poate chiar mai important, imprimarea 3D și prototiparea rapidă deschid ușile pentru persoanele care nu ar fi putut lua în considerare designul sau ingineria. Dave Evans, Silicon Valley afirmă că în viitor 5 experți cântăresc asupra viitorului imprimării 3D,

„Imprimarea 3D face ceva foarte puține alte tehnologii - combină arta și știința. Ce modalitate excelentă de implicare a femeilor-cheie (și a bărbaților) acum, indiferent de fond. ”

Există chiar și o imprimantă 3D de 100 USD care ar trebui să fie disponibilă în curând. Cu atât de mult pentru asta și ingeniozitatea articolelor create cu imprimarea 3D, cu siguranță se pare că este aici pentru a rămâne cu noi, cel puțin atâta timp cât Walkman-ul... dacă nu mai mult.

Tu ce crezi? Moda sau viitorul? Aveți vreun plan pentru a obține o imprimantă 3D sau o fabrică CNC pentru dvs.? Aveți deja unul? Dacă o faci, la ce o folosești? Ați recomanda altor persoane care încearcă imprimarea 3D? Spuneți-ne mai jos.

Credite imagine: Mașină de frezat Via Shutterstock, imprimantă 3d Via Shutterstock, Exoschelet WREX la imprimarea 3D a viitoarei expoziții la Science_Museum din Londra, Sala de redactare, Sony Walkman, Mașină CNC mai veche prin WikiMedia, Palm Vx prin Flickr