3D-печать и быстрое прототипирование: будущее или причуда?

Реклама

Что пришло вам в голову, когда вы впервые увидели 3D-печать в действии? Ты просто думал, «Эй, это в меру круто. О, смотри, белка »? Или ты думал, "Ух ты. Я мог бы построить НИЧЕГО с этим! » Сам факт того, что вы читаете эту статью, означает, что можно с уверенностью предположить, что вы принадлежите к последней группе.

Это просто "круто", хотя? Это просто следующая большая вещь, как летающие машины и еда в таблетках? Это потенциально очень полезные вещи, но они так и не стали мейнстримом. Так ли это для 3D-печати? Некоторые вещи как пersonal Digital Кассетные плееры ssistants (PDA) и Walkman совершили переход от увлечения к тренду, но все же исчезли. Почему?

Что делает причуду?

Что же делает взрывоопасную технологию последней, в то время как другие исчезают или никогда не выходят из ворот? Для этого существует больше критериев, чем мы можем скомпилировать, и многие из них просто невозможно измерить, например, «крутые» факторы или факторы удачи. В конечном счете, время решает.

Так что случилось с КПК? Можно утверждать, что они немного опередили свое время. Компьютеры были не везде такими, какими они являются сегодня, и ежедневник делал все, что нужно большинству людей, по крайней мере, так быстро. Так что реальной необходимости и простоты использования не было.

Walkman, однако, был прост в использовании, и люди действительно хотели иметь возможность слушать свою любимую музыку, где угодно и где угодно. Ничего не шло против Walkman, пока музыка не изменилась. Появились компакт-диски, а затем возник Интернет, и MP3 начали делать кассету и компакт-диск неактуальными. Технология просто опередила портативный магнитофон и превратилась в MP3-плееры, которые были ассимилированы в смартфоны, которые мы любим сегодня.

Случатся ли такие вещи с 3D-печатью и быстрым прототипированием? Если мы не сможем напечатать работающий хрустальный шар или ТАРДИС, мы точно не узнаем. Мы Можно заглянуть в прошлое, однако. По мнению, по крайней мере, нескольких разных историков и философов, история может помочь нам предсказать будущее.

Почему все равно прототипирование?

Вся идея проектирования и прототипирования объектов заключается в том, чтобы взять наши идеи и воплотить их в жизнь, посмотреть, работают ли они, а затем изменить дизайн, чтобы он стал лучше. Затем мы снова прототипируем его, посмотрим, работает ли он, а затем изменим дизайн, чтобы он стал еще лучше. Это Обратная связь. Дизайнеры, создатели, производители, художники и изобретатели все следуют этому процессу.

Прототипирование в прошлом

В прошлом человек делал наброски своей идеи, внося изменения на бумаге. Затем они выбирали среду, в которой нужно изготовить предмет - дерево, металл, пластик, что угодно. Затем они проводили много времени за работой и механической обработкой, долблением и формовкой, пока не получили то, что они считали довольно хорошим прототипом. Когда они закончили, они проверили его, чтобы убедиться, насколько он хорош. Если нет, то он вернулся к чертежной доске. Проходя этот процесс всего три или четыре раза, буквально может потребоваться год, пока они не получат то, чем они были удовлетворены. Время - это деньги, верно ?!

Чертежную часть процесса было легко улучшить. Мы придумали стандартизированные методы и инструменты для черчения. В конце концов у нас были компьютеры и программное обеспечение, поэтому составление документов было быстрее, а вносить изменения стало проще. Но часть производства не сильно развивалась. Это не поправлялось теми скачками, которые были у черчения.

Люди пытались, хотя. Существуют патенты на способы создания 3D-изделий, датируемые концом 1800-х годов, но ни один из них не был простым, универсальным или достаточно доступным для массового производства.

Photosculpture

Один метод, изобретенный Франсуа Виллемом и в 1864 году была запатентована фотоскульптура. Хотя он использовался в основном для художественных целей, идея заключалась в том, чтобы взять объект и быстро скопировать его, если не создать его. Посмотрите это видео о процессе, который был сделан в 1939 году Маркусом Адамсом. Даже сегодня это внушает страх.

ЧПУ и фрезерные

В 1940-х годах Numerically Суправляемые (NC) фрезерные станки могли считывать перфокарты и автоматически вырезать дизайн из куска металла или дерева. Это можно считать началом 3D-печати.

В 1951 году Сomputer Numeric Смельница Massachusetts яинститут Tтехнология (MIT).

Фрезерные станки с ЧПУ становились все лучше и меньше, но все еще были слишком большими или дорогими для использования, кроме производителей. Высокая скорость специально разработанных и сверхострых фрез также была опасна, если они ломаются, и они ломаются достаточно часто. Не было ничего, что можно было бы безопасно использовать в довольно небольшом помещении, и до недавнего времени оно было достаточно доступным. Посмотрите на это.

Настоящая 3D-печать

В конце 1970-х - начале 1980-х несколько умных людей пришли к идее трехмерной печати с использованием полимерной смолы и света. Будучи детищем Mitsubishi Motors в 1972 году, до 1981 года Хидео Кодама из Нагоийского муниципального промышленного исследовательского центра сделал это на самом деле. Это работало, когда ведро смолы медленно двигалось вниз, в то время как лазеры были направлены на него сверху и с одной стороны. Там, где встретились лазеры, полимерная петля затвердела. Всего через несколько минут вы могли бы держать смолистую модель дизайна, который был у вас в голове только этим утром.

На следующем видео показано, что происходит в фотополимерном 3D-принтере. Ищу больше подробное объяснение того, как работает 3D-печать Что такое 3D-печать и как она работает?Представьте себе, если бы вы могли распечатывать трехмерные объекты прямо с принтера в вашем доме. Когда я был ребенком в начальной школе, я думал, что было бы здорово, если бы я мог печатать пиццу ... Читать далее ? У нас это тоже есть.

Вы можете видеть, что этот метод не может быть идеальным для использования дома. Хотя фотополимерная 3D-печать является чрезвычайно точной, она может быть немного грязной, если ваша кошка опрокидывает принтер.

Затем пришли вместе Fиспользуемый Deposition Mоделинг (FDM) печать. Проще говоря, это принтер, который впрыскивает (депозиты) плавленый пластик немного за один раз. Пластик должен быть горячим, чтобы впрыскивать через маленькую насадку, чтобы он прилипал (предохранители) приятно к слою пластика, который ранее был впрыснут. Это происходит слой за слоем, пока у вас не появится трехмерный объект или модель. Вы могли бы сделать то же самое с горячим клеевым пистолетом, если у вас были стальные нервы и терпение Ганди. Или, если нет, проверьте 3Doodler 3D печатная ручка 3Doodler 3D Pen Обзор и Дешевая распродажа3Doodler - это ручка, которая рисует в 3D-пластике. То есть вы не ограничены рисованием на бумаге - вы также можете рисовать в воздухе. Читать далее .

Вот видео о принтере MakerBot FDM в действии. MakerBot является одним из основных игроков в распространении 3D-печати в массы. Их принтеры достаточно малы для использования дома и доступны для многих людей. Но не я, пока.

Состояние прототипирования

Благодаря тому, что 3D-печать, фрезерование с ЧПУ и другие технологии становятся дешевле, точнее и проще в использовании, практически каждый может превратить свою идею в то, что он может держать в руках. При этом люди, у которых есть прекрасные идеи, могут предлагать на рынок изобретения и продукты, которые никогда бы не были сделаны. Как этот экзоскелет, что-то на рисунке ниже. Выглядит круто, понятия не имею, что он делает.

Поскольку художники и сообщества DIY продолжают стремиться к 3D-печати, мы наблюдаем экспоненциальную адаптацию.

«Каждый день все больше людей получают доступ к технологии 3D-печати благодаря оборудованию с открытым исходным кодом DIY клубы, хакерские и мейкерские пространства и Maker Faires Четыре причины, почему вы должны посетить местное хакерское пространство Читать далее который (хранить) появляются в городах по всему миру. Хорошие международные примеры Wevolver в Лондоне и Амстердаме, FabLabs, а в последнее время 3D-хабы сеть, которая выросла из подключения нескольких сотен 3D-принтеров к более чем 7 000 за менее чем год ». ноты Руди де Уэль, Технологический Инновационный Стратег и Автор / Куратор Shift 2020.

3D-печать как бизнес-модель

Прямо сейчас в Интернете есть тысячи, если не миллионы файлов, которые вы можете просто загрузить в свой 3D-принтер и создать изделие. Вам даже не нужно знать, как спроектировать что-либо.

Как Ричард А. Д'Авени объясняет в статье в Harvard Business Review: 3-D печать изменит мир,

«По мере расширения применения этой технологии и снижения цен первое большое значение имеет то, что больше товаров будет производиться в точке их покупки или потребления или вблизи нее. Это может даже означать производство некоторых вещей на уровне домашних хозяйств. (Вы будете платить за сырье и IP - файлы программного обеспечения для любых проектов, которые вы не можете найти бесплатно в Интернете.) »

Как это повлияет на рынки транспортных услуг, розничной торговли и послепродажного обслуживания? Трудно сказать, но если это экономит деньги бизнеса и людей, обычно это безопасная ставка.

Останется или пойдет?

Мы видели, что существует давняя потребность в 3D-печати и что она экономит время, энергию и деньги людей. Мы также видели, что есть несколько способов, с помощью которых можно выполнить 3D-печать и создание прототипов - станки с ЧПУ, фотополимеры и FDM - это только три из них. Таким образом, носитель может измениться, но основные процессы 3D-печати будут продолжены. Этот процесс также становится более портативным, более легким и доступным почти ежедневно.

Возможно, еще важнее то, что 3D-печать и быстрое создание прототипов открывают двери для людей, которые раньше не думали о дизайне или проектировании. Дейв Эванс, Футурист Силиконовой долины, такие в 5 экспертов оценивают будущее 3D-печати,

«3D печать делает то, что делают очень немногие другие технологии - она ​​объединяет искусство и науку. Какой отличный способ вовлечь ключевых женщин (и мужчин) сейчас, независимо от их происхождения ».

Существует даже 3D-принтер за 100 долларов, который скоро будет доступен. С учетом всего этого и изобретательности предметов, создаваемых с помощью 3D-печати, определенно кажется, что он здесь, чтобы оставаться с нами, по крайней мере, до тех пор, пока Walkman... если не дольше.

Что вы думаете? Причуды или будущего? Есть ли у вас планы приобрести 3D-принтер или станки с ЧПУ для себя? У вас уже есть один? Если вы это сделаете, то для чего вы его используете? Вы бы порекомендовали другим людям попробовать 3D-печать? Дайте нам знать, внизу.

Кредиты изображений: Фрезерный станок Via Shutterstock, 3д принтер Via Shutterstock, WREX экзоскелет на 3D-печати будущей выставки в Science_Museum в Лондоне, Редакционная комната, Sony Walkman, Старая машина с ЧПУ через WikiMedia, Palm Vx через Flickr