3D tlač a rýchle prototypovanie: budúcnosť alebo vyblednutie?

Reklama

Čo vás napadlo pri prvom zobrazení 3D tlače v akcii? Jednoducho si myslel, "Hej, to je mierne cool." Oh, veverička “? Alebo si myslel, "Wow. S tým by som mohol postaviť čokoľvek! “ Samotná skutočnosť, že čítate tento článok, znamená, že je bezpečné predpokladať, že patríte do druhej skupiny.

Je to jednoducho „cool“? Je to ďalšia veľká vec, ako je lietanie áut a jedlá na pilulky? To sú potenciálne skutočne užitočné veci, ktoré sa však nikdy nestali bežnými. Takto to bude klesať pri 3D tlači? Niektoré veci ako PSOBNÉ Digitální Hráči ssistants (PDA) a Walkman robili skok z módy na trend, ale stále mizli. Prečo?

Čo robí výstrelok?

Čo je to, čo robí výbušne ničivú technológiu poslednou, zatiaľ čo iní sa strácajú alebo ju nikdy nedostanú z brány? Existuje viac kritérií, ako ich vieme zostaviť, a mnohé z nich sa nedajú zmerať, napríklad faktory „cool“ alebo luck. Nakoniec sa rozhodne čas.

Čo sa teda stalo s PDA? Dalo by sa tvrdiť, že boli trochu pred časom. Počítače jednoducho neboli všade, ako sú dnes, a denný plánovač v papierovej podobe urobil všetko, čo väčšina ľudí potrebovala, aspoň tak rýchlo. Skutočná potreba a jednoduchosť použitia teda neexistovala.

Walkman sa však ľahko používal a ľudia naozaj chceli mať možnosť počúvať svoju obľúbenú hudbu v súkromí a kdekoľvek. Proti Walkmanovi nebolo nič, kým sa médium hudby nezmenilo. Prišli CD a potom vzostup internetu a MP3 začali robiť kazetu a CD irelevantné. Technológia práve predstihla prenosný prehrávač s páskami a vyvinula sa v prehrávače MP3, ktoré boli začlenené do smartfónov, ktoré milujeme dnes.

Stanú sa tieto veci v 3D tlači a rýchlom prototypovaní? Pokiaľ nemôžeme vytlačiť pracovnú krištáľovú guľu alebo TARDIS, nie je možné s istotou vedieť. my môcť nahliadnuť do minulosti. Podľa aspoň bajillionu rôznych historikov a filozofov, história nám môže pomôcť predpovedať budúcnosť.

Prečo vlastne prototypovanie?

Celá myšlienka navrhovania a prototypovania objektov je vziať naše nápady a urobiť ich skutočnými, zistiť, či fungujú, a potom zmeniť dizajn tak, aby bol lepší. Potom to znova prototypujeme, uvidíme, či to funguje, a potom zmeňme dizajn tak, aby bol ešte lepší. To je slučka spätnej väzby. Tento proces sa riadi návrhármi, tvorcami, výrobcami, umelcami a vynálezcami.

Prototypovanie v minulosti

V minulosti človek načrtol svoj nápad a urobil zmeny na papieri. Potom by si vybrali médium na výrobu predmetu - drevo, kov, plast, čokoľvek. Potom strávili veľa času prácou a obrábaním, sekaním a tvarovaním, až kým nedostali to, čo považovali za celkom dobrý prototyp. Po dokončení otestujú, či je to najlepšie. Ak nie, bol späť na rysovaciu dosku. Tým, že prešiel týmto procesom iba trikrát alebo štyrikrát, mohlo to doslova trvať rok, kým nemali niečo, s čím boli spokojní. Čas sú peniaze, však ?!

Výkresová časť procesu sa dala ľahko vylepšiť. Prišli sme so štandardizovanými technikami navrhovania a nástrojov. Nakoniec sme mali počítače a softvér, takže príprava bola rýchlejšia a vykonávanie zmien bolo jednoduchšie. Ale výrobná časť sa príliš nevyvíjala. Vďaka skokom a hraniciam, ktoré má príprava, sa to nezlepšilo.

Ľudia to skúsili. Existujú patenty na spôsoby vytvárania trojrozmerných položiek, ktoré siahajú až do konca 18. storočia, ale žiadna z nich nebola jednoduchá, univerzálna alebo dostatočne cenovo dostupná na hromadnú výrobu.

Photosculpture

Jedna metóda, ktorú vymysleli François Willème a patentovaná v roku 1864 bola fotografická socha. Aj keď sa používal hlavne na umelecké účely, myšlienka bola, že si vezme nejaký objekt a rýchlo ho duplikuje, ak nie v skutočnosti ho vytvorí. Pozrite si toto video o procese, ktorý v roku 1939 robil Marcus Adams. Dokonca aj dnes je to úžasné.

CNC a frézovanie

V 40. rokoch 20. storočia Numerically Criadené (NC) frézky mohli čítať dierne karty a automaticky vyrezávali dizajn z kúska kovu alebo dreva. Toto by sa mohlo považovať za začiatok 3D tlače.

V roku 1951, a Computer Numeric CV roku 2006 bol vyrobený ontrolný (CNC) mlyn Massachusetts janáhrada za Technológia (MIT).

CNC mlyny sa zlepšili a zmenšili, boli však stále príliš veľké alebo drahé na to, aby ich používali všetci výrobcovia. Vysoká rýchlosť špeciálne navrhnutých a superostrých mlynských bitov bola tiež nebezpečná, ak by sa zlomili a dosť často sa zlomili. Na pomerne malom priestore, bezpečne, nebolo donedávna nič, čo by bolo primerane cenovo dostupné. Pozrite sa na tento.

Skutočná 3D tlač

Na konci sedemdesiatych a začiatkom osemdesiatych rokov prišlo niekoľko inteligentných ľudí s myšlienkou trojrozmernej tlače s použitím polymérnej živice a svetla. V roku 1972, ako sa stal Mitsubishi Motors, duchovným dieťaťom, trvalo až do roku 1981, kým to Hideo Kodama z Nagoya Municipal Industrial Research skutočne vykonal. Fungovalo to tak, že vedro z živice sa pomaly pohlo dolu, zatiaľ čo lasery naň smerovali zhora a z jednej strany. Tam, kde sa lasery stretli, stvrdol polymér. Za pár minút by ste mohli držať živicový model dizajnu, ktorý bol práve v toto ráno v hlave.

Nasledujúce video ukazuje, čo sa deje vo fotopolymérovej 3D tlačiarni. Hľadáte viac hĺbkové vysvetlenie spôsobu fungovania 3D tlače Čo je 3D tlač a ako presne to funguje?Predstavte si, že by ste mohli tlačiť trojrozmerné objekty priamo z tlačiarne v domácnosti. Keď som bol dieťa na základnej škole, myslel som si, že by bolo úžasné, keby som mohol vytlačiť pizzu ... Čítaj viac ? Máme to tiež.

Môžete vidieť, že táto metóda nemusí byť ideálna na použitie doma. Aj keď fotopolymérová 3D tlač je strašne presná, môže to byť trochu nepríjemné, ak mačka prevráti tlačiareň.

Potom prišiel Fpoužitý Deposition Modelingová tlač (FDM). Zjednodušene povedané, je to tlačiareň, ktorá strieka (Vklady) roztavený plast trochu naraz. Plast musí byť horúci na striekanie cez malú dýzu, aby sa lepil (Poistky) pekne na vrstvu plastu, ktorá bola predtým striekať. Stáva sa to vrstva po vrstve, kým nemáte trojrozmerný objekt alebo Model. To isté by ste mohli urobiť s horúcou lepiacou pištoľou, ak by ste mali nervy z ocele a trpezlivosť Gándhího. Alebo ak nie, pozrite sa na 3D tlačové pero 3Doodler Recenzie a prezradenie3Doodler je pero, ktoré je vtiahnuté do 3D plastu. To znamená, že sa neobmedzujete iba na kreslenie na papieri - môžete kresliť aj vo vzduchu. Čítaj viac .

Toto je video tlačiarne MakerBot FDM v akcii. MakerBot je jedným z hlavných hráčov pri zavádzaní 3D tlače do mas. Ich tlačiarne sú dostatočne malé na to, aby sa používali doma, a sú dostupné pre mnoho ľudí. Ale ešte nie ja.

Stav prototypovania

Vďaka 3D tlači, CNC frézovaniu a ďalším technológiám, ktoré sú lacnejšie, presnejšie a ľahšie použiteľné, môže ktokoľvek, kto môže urobiť niečo, čo dokáže, držať v ruke. Tým môžu ľudia, ktorí majú skvelé nápady, priniesť na trh vynálezy a výrobky, ktoré by to nikdy neurobili. Rovnako ako tento exoskeleton na obrázku nižšie. Vyzerá dobre, netuší, čo robí.

Keďže umelci a spoločenstvá pre domácich majstrov naďalej priťahujú 3D tlač, vidíme exponenciálnu adaptáciu.

„Každý deň má prístup k technológii 3D tlače viac ľudí vďaka hardvéru s otvoreným zdrojom DIY kluby, hackerské a tvorárske priestory a Maker Faires Štyri dôvody, prečo by ste mali navštíviť miestny hackerský priestor Čítaj viac že (Keep) objavovať sa v mestách po celom svete. Dobré medzinárodné príklady sú Wevolver v Londýne a Amsterdame, FabLabs a novšie 3D huby sieť, ktorá sa rozrástla zo spojenia niekoľkých stoviek 3D tlačiarní na viac ako 7 000 za menej ako rok. “ poznámky Rudy de Waele, Technologický inovačný stratég a autor / kurátor Shift 2020.

3D tlač ako obchodný model

Momentálne sú na webe tisíce (ak nie milióny) súborov, ktoré môžete jednoducho načítať do vašej 3D tlačiarne a vytvoriť položku. Nepotrebujete ani vedieť, ako niečo navrhnúť.

Ako Richard A. D’Aveni vysvetľuje v článku Harvard Business Review, 3-D tlač zmení svet,

„Ako sa aplikácie technológie rozširujú a ceny klesajú, prvým veľkým dôsledkom je, že viac tovaru sa bude vyrábať v mieste nákupu alebo spotreby alebo blízko neho. Môže to dokonca znamenať výrobu niektorých vecí na úrovni domácnosti. (Platíte za suroviny a IP - softvérové ​​súbory pre všetky návrhy, ktoré na webe nenájdete zadarmo.) “

Aký to bude mať vplyv na trhy dopravy, maloobchodu a trhu s náhradnými dielmi? Ťažko povedať, ale ak to ušetrí firmám a ľuďom peniaze, je to zvyčajne bezpečná stávka, na ktorú sa dostane.

Zostane to alebo pôjde?

Videli sme, že existuje dlhodobý dopyt po 3D tlači a že ľuďom šetrí čas, energiu a peniaze. Tiež sme videli, že existuje niekoľko spôsobov, ako 3D tlač a prototypovanie urobiť - CNC stroje, fotopolyméry a FDM sú k dispozícii iba tri. Médium sa teda môže zmeniť, ale základné procesy 3D tlače budú pokračovať. Tento proces sa stáva stále viac prenosným, ľahšie uskutočniteľným a dostupnejším takmer denne.

A čo je ešte dôležitejšie, 3D tlač a rýchle prototypovanie otvárajú dvere ľuďom, ktorí predtým neuvažovali o dizajne alebo inžinierstve. Dave Evans, spoločnosť Silicon Valley Futurist, uvádza napríklad 5 odborníkov zvažuje budúcnosť 3D tlače,

„3D tlač robí niečo veľmi málo iných technológií - spája umenie a vedu. Aký skvelý spôsob, ako zapojiť kľúčové ženy (a mužov) teraz bez ohľadu na pozadie. “

K dispozícii je dokonca aj 3D tlačiareň v hodnote 100 dolárov, ktorá by mala byť čoskoro k dispozícii. Ak to bude tak veľa a vynaliezavosť položiek vytváraných pomocou 3D tlače, určite sa zdá, že je tu, aby sme u nás zostali, aspoň tak dlho, ako Walkman... ak nie dlhšie.

Co si myslis? Vyblednutie alebo budúcnosť? Máte v pláne získať 3D tlačiareň alebo CNC frézku pre seba? Už ho máte? Ak áno, na čo ho používate? Odporučili by ste ostatným ľuďom vyskúšať si 3D tlač? Dajte nám vedieť dolu.

Kredity obrázkov: Fréza Cez Shutterstock 3D tlačiareň Cez Shutterstock WREX exoskeleton na 3D tlači budúcej výstavy na Science_Museum v Londýne, Konferenčná miestnosť, Sony Walkman, Staršie CNC stroje prostredníctvom WikiMedia, Palm Vx cez Flickr