3D tisk a rychlé prototypování: budoucnost nebo vyblednutí?

reklama

Co vás napadlo, když jste poprvé viděli 3D tisk v akci? Jednoduše jsi myslel, "Hej, to je středně cool." Oh, veverka “? Nebo jste si mysleli, "Wow. S tím bych mohl stavět cokoli! “ Samotná skutečnost, že čtete tento článek, znamená, že je bezpečné předpokládat, že patříte do druhé skupiny.

Je to prostě „cool“? Je to jen další velká věc, jako je létání aut a jídlo na pilulku? To jsou potenciálně opravdu užitečné věci, přesto se nikdy nestaly mainstreamem. Takhle to bude klesat pro 3D tisk? Některé věci jako Personal Digital Assistants (PDAs) a Walkman kazetové hráče udělali skok od blednutí k trendu, ale stále bledli pryč. Proč?

Co dělá výstřelek?

Co způsobuje, že výbušně rušivá technologie vydrží, zatímco jiní zmizí nebo se nikdy nedostanou z brány? Existuje pro to více kritérií, než kolik je možné zkompilovat, a mnoho z nich prostě nelze měřit, jako například „cool“ nebo štěstí. Nakonec se rozhodne čas.

Co se tedy stalo s PDA? Dalo by se tvrdit, že byli trochu před časem. Počítače prostě nebyly všude, jako jsou dnes, a plánovač denních papírů udělal vše, co většina lidí potřebuje, alespoň tak rychle. Skutečná potřeba a snadné použití tedy neexistovaly.

Walkman byl však snadno použitelný a lidé opravdu chtěli mít možnost poslouchat svou oblíbenou hudbu v soukromí a kdekoli. Proti Walkmanovi nebylo nic, dokud se médium hudby nezměnilo. Přišly CD a poté vzestup internetu a MP3 začaly dělat kazetu a CD irelevantní. Technologie právě předstihla přenosný magnetofon a vyvinula se v MP3 přehrávače, které byly asimilovány do smartphonů, které milujeme dnes.

Stanou se tyto věci ve 3D tisku a rychlém prototypování? Pokud nemůžeme vytisknout funkční křišťálovou kouli nebo TARDIS, není možné s jistotou vědět. My umět nahlédnout do minulosti. Podle alespoň bajilionu různých historiků a typů filozofů nám historie může pomoci předpovídat budoucnost.

Proč vlastně prototypování?

Celá myšlenka navrhování a prototypování objektů je vzít naše nápady a učinit je skutečnými, zjistit, zda fungují, a pak změnit design tak, aby byl lepší. Pak to znovu prototypujeme, uvidíme, jestli to funguje, a pak změníme design tak, aby byl ještě lepší. To je zpětná vazba. Tento proces následují designéři, tvůrci, výrobci, umělci a vynálezci.

Prototypování v minulosti

V minulosti člověk načrtl svůj nápad a provedl změny na papíře. Pak by si vybrali médium, ve kterém se má předmět vyrobit - dřevo, kov, plast, cokoli. Pak strávili spoustu času prací a obráběním, sekáním a tvarováním, dokud nedostali to, co považovali za docela dobrý prototyp. Jakmile skončili, vyzkoušeli, zda je to nejlepší. Pokud ne, bylo to zpět na rýsovací prkno. Tím, že projde tento proces jen třikrát nebo čtyřikrát, může to doslova trvat rok, dokud nebudou mít něco, s čím jsou spokojeni. Čas jsou peníze, ne ?!

Výkresová část procesu se dala snadno vylepšit. Přišli jsme se standardizovanými technikami kreslení a nástroji. Nakonec jsme měli počítače a software, takže vypracování bylo rychlejší a provádění změn bylo snazší. Ale výrobní část se moc nevyvíjí. Díky skokům a mezím, které mělo vypracování, se to nezlepšilo.

Ale lidé to zkoušeli. Existují patenty na způsoby vytváření 3D předmětů, které sahají až do konce 18. století, ale žádná z nich nebyla dostatečně jednoduchá, univerzální nebo cenově dostupná, aby mohla být hromadně vyráběna.

Fotografie

Jedna metoda vynalezená François Willème a patentovaná v roce 1864 byla fotokopie. Ačkoli to bylo používáno většinou pro umělecké účely, myšlenka byla tam vzít objekt a rychle duplikovat to, jestliže ne vlastně vytvořit to. Podívejte se na toto video o procesu, který v roce 1939 dělal Marcus Adams. Dokonce i dnes je to úžasné.

CNC a frézování

Ve 40. letech 20. století Npodivně CŘízené (NC) frézky mohly číst děrné karty a automaticky vyřezávat design z kusu kovu nebo dřeva. To lze považovat za začátek 3D tisku.

V roce 1951, Computer Numerický Control (CNC) mlýn byl vyroben v Massachusetts Jánstituujte Technologie (MIT).

CNC mlýny se zlepšily a zmenšily, ale byly stále příliš velké nebo drahé na to, aby je mohl použít kdokoli kromě výrobců. Vysoká rychlost speciálně navržených a superostrých mlýnských bitů byla také nebezpečná, pokud by se rozbily a praskly dost často. Na poměrně malém prostoru, bezpečně a až donedávna nebylo nic, co by bylo možné použít. Podívejte se na tohle.

Skutečný 3D tisk

Na konci 70. a začátkem 80. let přišlo několik chytrých lidí s nápadem na trojrozměrný tisk s využitím polymerní pryskyřice a světla. V roce 1972, kdy byl Mitsubishi Motors vývojovým mistrem, trvalo až do roku 1981, než to Hideo Kodama z Nagoya Municipal Industrial Research provedlo. Fungovalo to tak, že se kbelík pryskyřice pomalu pohyboval dolů, zatímco lasery na něj směřovaly shora a z jedné strany. Tam, kde se lasery setkaly, ztuhla polymerní koza. Za pár minut můžete držet pryskyřičný model designu, který byl právě v toto ráno v hlavě.

Následující video ukazuje, co se děje ve fotopolymerové 3D tiskárně. Hledáte více podrobné vysvětlení toho, jak 3D tisk funguje Co je 3D tisk a jak přesně to funguje?Představte si, že byste mohli vytisknout trojrozměrné objekty přímo z tiskárny u vás doma. Když jsem byl dítě na základní škole, myslel jsem si, že by bylo úžasné, kdybych mohl vytisknout pizzu ... Přečtěte si více ? Máme to také.

Vidíte, že tato metoda nemusí být ideální pro použití doma. Přestože fotopolymerový 3D tisk je hrozně přesný, může to být trochu chaotický, pokud vaše kočka převrhne tiskárnu.

Pak přišel Fpoužitý Dumístění Modeling (FDM) tisk. Jednoduše řečeno, je to tiskárna, která stříká ven (vklady) roztavený plast trochu najednou. Plast musí být horký, aby vystříkl malou tryskou, aby se lepil (pojistky) pěkně na vrstvu plastu, která byla předtím vystříknuta. Stává se to vrstva po vrstvě, dokud nemáte trojrozměrný objekt nebo Modelka. To samé byste mohli udělat s horkou lepicí pistolí, kdybyste měli nervy z oceli a trpělivost Gándhího. Nebo pokud ne, podívejte se na 3D tiskové pero 3Doodler 3Doodler 3D recenze pera a prozradí3Doodler je pero, které je vtaženo do 3D plastu. To znamená, že nejste omezeni pouze na kreslení na papíře - můžete také čerpat ve vzduchu. Přečtěte si více .

Zde je video z tiskárny MakerBot FDM v akci. MakerBot je jedním z hlavních hráčů, který přináší masový 3D tisk. Jejich tiskárny jsou dostatečně malé, aby je bylo možné použít doma, a jsou dostupné pro mnoho lidí. Ale ještě ne já.

Stát prototypování

Díky 3D tisku, CNC frézování a dalším technologiím, které se stávají levnějšími, přesnějšími a snadněji použitelnými, může téměř každý vytvořit svůj nápad v něčem, co v ruce drží. Tím mohou lidé, kteří mají skvělé nápady, přinést na trh vynálezy a produkty, které by to možná nikdy nepřinesly. Stejně jako tento exoskeleton na obrázku níže. Vypadá skvěle, netuší, co to dělá.

Jak umělci a společenství pro kutily stále přitahují 3D tisk, vidíme exponenciální adaptaci.

„Díky hardwaru s otevřeným zdrojovým kódem má každý den přístup k technologii 3D tisku více lidí DIY kluby, hackerské a tvůrčí prostory a Maker Faires Čtyři důvody, proč byste měli navštívit místní hackerský prostor Přečtěte si více že (držet) objevovat se ve městech po celém světě. Dobré mezinárodní příklady jsou Wevolver v Londýně a Amsterodamu, FabLabs a nověji i 3D rozbočovače síť, která se rozrostla z připojení několika stovek 3D tiskáren na více než 7 000 za méně než rok. “ poznámky Rudy de Waele, Technologický inovační stratég a autor / kurátor Shift 2020.

3D tisk jako obchodní model

V současné době jsou na webu tisíce, ne-li miliony souborů, které můžete jednoduše načíst do vaší 3D tiskárny a vytvořit položku. Nepotřebujete ani vědět, jak něco navrhnout.

Jako Richard A. D’Aveni vysvětluje v článku Harvard Business Review, 3-D tisk změní svět,

„Jak se aplikace technologie rozšiřují a ceny klesají, prvním velkým důsledkem je, že více zboží bude vyrobeno v místě nákupu nebo spotřeby nebo v jeho blízkosti. To by mohlo znamenat dokonce i výrobu některých věcí na úrovni domácnosti. (Platíte za suroviny a IP - softwarové soubory pro všechny návrhy, které na webu nenajdete zdarma.) “

Jaký dopad to bude mít na trhy dopravy, maloobchodu a trhu služeb s náhradními díly? Těžko říci, ale pokud to ušetří podnikům a lidem peníze, je to obvykle bezpečná sázka, na kterou se dostane.

Zůstane to nebo půjde?

Viděli jsme, že existuje dlouhodobý požadavek na 3D tisk a že to lidem šetří čas, energii a peníze. Viděli jsme také, že existuje několik způsobů, jak 3D tisk a prototypování provádět - CNC stroje, fotopolymery a FDM jsou k dispozici pouze tři. Médium se tedy může změnit, ale základní procesy 3D tisku budou pokračovat. Tento proces je také přenosnější, snadnější a dostupnější téměř denně.

A co je ještě důležitější, 3D tisk a rychlé prototypování otevírá dveře lidem, kteří by předtím možná neuvažovali o designu nebo inženýrství. Dave Evans, Silicon Valley Futurist státy takový v 5 odborníků zváží budoucnost 3D tisku,

„3D tisk dělá něco velmi málo dalších technologií - spojuje umění a vědu. Jak skvělý způsob, jak zapojit klíčové ženy (a muže) nyní bez ohledu na pozadí. “

K dispozici je dokonce 3D tiskárna ve výši 100 $, která by měla být brzy k dispozici. Vzhledem k tomu, že se to hodně děje a vynalézavost položek vytvářených pomocí 3D tisku, se zdá, jako by tu zůstalo s námi, alespoň tak dlouho jako Walkman… pokud ne déle.

Co myslíš? Vyblednutí nebo budoucnost? Máte nějaké plány na získání 3D tiskárny nebo CNC mlýna pro sebe? Už ji máte? Pokud ano, k čemu to používáte? Doporučili byste ostatním lidem vyzkoušet 3D tisk? Dejte nám vědět níže.

Obrazové kredity: Frézka Přes Shutterstock, 3D tiskárna Přes Shutterstock, Exoskelet WREX na 3D tisku budoucí výstavy na Science_Museum v Londýně, Koncepční místnost, Sony Walkman, Starší CNC stroj přes WikiMedia, Palm Vx přes Flickr