Imprimarea 3D și viitorul Rapid Prototyping sau Fad?

Ce a trecut prin minte prima dată când ați văzut imprimarea 3D în acțiune? Te-ai gândit pur și simplu, “Hei, asta e moderat. Uite, o veveriță”? Sau ai crezut, “Wow. Aș putea să construiesc NICIODATĂ cu asta!” Simplul fapt că citiți acest articol înseamnă că este sigur să presupuiți că aparțineți ultimului grup.

Este totuși "cool"? Este doar următorul lucru mare, cum ar fi mașinile care zboară și mesele în pastile? Acestea sunt lucruri potențial utile, dar nu au devenit niciodată mainstream. Așa se va întâmpla pentru imprimarea 3D? Unele lucruri cum ar fi Personal Digital A(PDA) și playerele de casete Walkman au făcut saltul de la fad la tendință, dar totuși au dispărut. De ce?

Ce face un Fad?

Care este ultima tehnologie care provoacă explozie, în timp ce altele se estompează sau nu o fac niciodată din poartă? Există mai multe criterii decât putem compila, iar multe dintre ele nu pot fi măsurate, cum ar fi factorii "rece" sau norocul. În cele din urmă, timpul hotărăște.

Deci, ce sa întâmplat cu PDA-ul? S-ar putea argumenta că erau cu puțin înainte de timpul lor. Computerele pur și simplu nu erau peste tot ca și astăzi, iar un planificator de zi a făcut tot ce majoritatea oamenilor aveau nevoie, cel puțin la fel de repede. Deci, nevoia reală și ușurința de utilizare nu au fost acolo.

Walkmanul a fost însă ușor de folosit și oamenii doreau într-adevăr să-și asculte muzica preferată, privată, oriunde. Nu se întâmpla nimic împotriva Walkmanului până când nu se schimbă mediul muzicii. Au apărut CD-uri și apoi creșterea internetului, iar MP3-urile au început să facă caseta și CD-ul irelevante. Tehnologia tocmai a depășit playerul portabil și a evoluat în playerele MP3, asimilate în smartphone-urile pe care le iubim astăzi.

Aceste tipuri de lucruri se vor întâmpla cu tipărirea 3D și prototipuri rapide? Dacă nu putem imprima o minge de cristal de lucru sau TARDIS, nu avem cum să știm cu certitudine. Noi poate sa te uiți în trecut, totuși. Potrivit cel puțin unui bajilion diferit de istorici și de filosofi, istoria ne poate ajuta să prognozăm viitorul.

De ce prototyping 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 schimbe designul pentru a fi mai bun. Apoi îl prototipăm din nou, vedem dacă funcționează, apoi schimbați designul pentru a fi chiar mai bine. Acesta este bucla de feedback. Designerii, creatorii, fabricanții, artiștii și inventatorii urmăresc acest proces.

Prototyping în trecut

În trecut, o persoană și-ar schița ideea, făcând schimbări pe hârtie. Apoi ar alege un mediu în care să facă obiectul - lemn, metal, plastic, orice. Apoi au petrecut o mulțime de timp de lucru și de prelucrare, chiseling și formarea, până când au ajuns ceea ce ei au considerat a fi un prototip destul de bun. Odată terminate, l-ar testa pentru a vedea dacă era cât se poate de bună. Dacă nu, a revenit la desen. Trecând prin acest proces de doar trei sau patru ori, ar putea dura un an până când au avut ceva cu care erau mulțumiți. Timpul este bani, corect?!

Partea de desen a procesului a fost ușor de îmbunătățit. Am venit cu tehnici și instrumente standardizate de redactare. În cele din urmă aveam computere și software, așa că redactarea a fost mai rapidă și modificările au fost mai ușoare. Dar partea de fabricație nu a evoluat mult. Nu sa îmbunătățit prin salturile care au avut loc.

Oamenii au încercat totuși. Există brevete pentru căile de creare a obiectelor 3D care datează de la sfârșitul anilor 1800, dar nici unul dintre ele nu era simplu, versatil sau suficient de accesibil pentru a fi produs în masă.

Photosculpture

O metodă inventată de François Willème și brevetată în 1864 a fost fotografiecul. Deși a fost folosită mai ales în scopuri artistice, ideea a fost aceea de a lua un obiect și de ao repeta repede, dacă nu chiar de a crea. Urmăriți acest videoclip al procesului realizat în 1939 de către Marcus Adams. Chiar și astăzi, este o inspirație profundă.

CNC și frezare

În anii 1940 Numerically Cmașinile de frezat on-line (NC) ar putea citi cardurile de împrăștiere și ar putea scoate automat 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 of Technology (MIT).

Masinile CNC s-au imbunatatit si mai mici, dar au fost inca prea mari sau scumpe pentru oricine, cu exceptia producatorilor. Viteza mare a batelor de morte special concepute și super-ascuțite a fost, de asemenea, periculoasă, dacă s-ar rupe, și se rupe destul de des. Nu era nimic care să poată fi folosit într-un spațiu destul de mic, în siguranță și accesibil în mod rezonabil până foarte recent. Uită-te la asta.

Imprimare reală 3D

La sfârșitul anilor 1970 până la începutul anilor 1980, câțiva oameni inteligenți au venit cu o idee de imprimare tridimensională utilizând rășină polimerică și lumină. Fiind creatorul Mitsubishi Motors în 1972, a fost nevoie de până în 1981 pentru Hideo Kodama de la Nagoya Municipal Industrial Research să facă acest lucru. Ea a funcționat prin a avea o găleată de rășină încet încet în jos în timp ce laserele au fost îndreptate la ea de sus și de o parte. În cazul în care laserele s-au întâlnit, polimerul a fost întărit. În doar câteva minute, puteai să ții un model de rășină cu un design care ți-a fost în cap în acea dimineață.

Următorul videoclip vă arată ce se întâmplă într-o imprimantă 3D fotopolymer. Căutați o explicație mai detaliată a modului în care funcționează tipărirea 3D Ce este imprimarea 3D și cum funcționează exact? Ce este imprimarea 3D și cum funcționează exact? Imaginați-vă dacă ați putea imprima obiecte tridimensionale direct de la o imprimantă din casă. Când eram copil în școala primară, m-am gândit că ar fi minunat să pot tipări pizza ... Citește mai mult? Avem și asta.

Puteți vedea că această metodă poate să nu fie ideală pentru utilizarea acasă. Deși imprimarea 3D fotopolymer este perfect precisă, poate fi un pic dezordonat dacă pisica dvs. bate imprimanta.

Apoi a venit Ffolosit Deposition MOdeling (FDM). Pentru a le pune în termeni simpli, este o imprimantă care se scurge (depozite) plasticul se topește puțin câte puțin. Plasticul trebuie să fie fierbinte pentru a se scurge printr-o mică duză, așa că se lipeste (siguranțe) frumos la stratul de plastic care a fost înainte de extracție. Acest lucru se întâmplă strat după strat până când aveți un obiect tridimensional sau model. Puteai face același lucru cu pistolul de lipit fierbinte dacă ai avea nervi de oțel și răbdarea lui Gandhi. Sau, dacă nu, verificați stiloul 3D de imprimare 3Dudger 3D Pen Review și Giveaway 3Doodler 3D Recenzie Pen și Giveaway 3Doodler este un stilou care atrage în plastic 3D. Înțeles, nu te limitezi la desen pe hârtie - poți de asemenea să tragi în aer. Citeste mai mult .

Iată un videoclip al unei imprimante MakerBot FDM în acțiune. MakerBot este unul dintre principalii jucători în aducerea tipăririi 3D la mase. Imprimantele lor sunt suficient de mici pentru a le folosi acasă și sunt accesibile pentru mulți oameni. Dar nu eu, încă.

Stadiul de prototip

Cu imprimarea 3D, frezarea CNC și alte tehnologii devenind mai puțin costisitoare, mai precise și mai ușor de folosit, oricine poate să-și facă ideea în ceva ce le poate ține în mână. În acest sens, oamenii care au idei grozave pot aduce invenții și produse pe piață care nu ar fi putut să le facă niciodată. Ca și chestia asta de exoscheletă în imaginea de mai jos. Se pare cool, nici o idee ce face.

În timp ce artiștii și comunitățile DIY continuă să graviteze la tipărirea 3D, observăm o adaptare exponențială.

“În fiecare zi, mai mulți oameni au acces la tehnologia de imprimare 3D datorită cluburilor DIY hardware-ului open source, hackerilor și spațiilor de maker și a Fereelor ​​Maker Patru motive pentru care ar trebui să vizitați spațiul dvs. local Hackerspace Patru motive pentru care ar trebui să vizitați hackerspațiul dvs. local Citește mai mult (a pastra) popping în orașele din întreaga lume. Exemple bune la nivel internațional sunt Wevolver în Londra și Amsterdam, FabLabs și, mai recent, rețeaua 3D Hubs, care a crescut de la conectarea a câteva sute de imprimante 3D la peste 7000 în mai puțin de un an.” notează Rudy de Waele, Strategist al inovării tehnologice și autor / curator al Shift 2020.

Imprimarea 3D ca model de afaceri

Chiar acum există mii, dacă nu milioane, de fișiere de pe Web pe care le puteți încărca în imprimanta dvs. 3D și faceți elementul. Nici măcar nu trebuie să știi cum să proiectezi nimic.

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

“Pe măsură ce se extind aplicațiile tehnologiei și scad prețurile, prima mare implicație este că mai multe bunuri vor fi produse la sau aproape de punctul de cumpărare sau de consum. Acest lucru ar putea chiar să însemne producerea unor lucruri la nivelul gospodăriei. (Veți plăti pentru materiile prime și IP-ul fișierelor software pentru orice desen sau model pe care nu îl puteți găsi gratuit pe web.)”

Ce efect va avea asupra piețelor de servicii de transport, retail și piața serviciilor post-vânzare? Este greu de spus, dar dacă salvează afacerile și banii oamenilor, este de obicei un pariu sigur pe care îl va prinde.

Va rămâne sau va merge?

Am văzut că a existat o cerere îndelungată de imprimare 3D și că aceasta economisește timp, energie și bani. De asemenea, am văzut că există câteva modalități prin care pot fi făcute tipărirea și prototiparea 3D - mașinile CNC, fotopolimerii și FDM sunt doar trei care sunt disponibile. Deci, mediul se poate schimba, dar procesele de imprimare 3D esențiale vor continua. Procesul devine, de asemenea, mai portabil, mai ușor de făcut și mai accesibil de aproape zilnic.

Poate chiar mai important, tipărirea 3D și prototiparea rapidă deschid ușile pentru persoanele care ar putea să nu fi luat în considerare proiectarea sau ingineria înainte. Dave Evans, Silicon Valley Futurist afirmă că în 5 experți se cântărește despre viitorul imprimării 3D,

“Imprimarea 3D face ceva foarte puține alte tehnologii - combină arta și știința. Ce modalitate minunată de a implica femeile cheie (și bărbații) acum, indiferent de fundal.”

Există chiar și o imprimantă 3D de 100 USD care ar trebui să fie disponibilă în curând. Cu atâtea lucruri care se întâmplă și cu ingeniozitatea articolelor create cu imprimare 3D, cu siguranță se pare că este aici să stați cu noi, cel puțin atâta timp cât Walkman ... dacă nu mai mult.

Tu ce crezi? Fad sau viitor? Orice planuri pentru obținerea unei imprimante 3D sau a unei mașini CNC pentru tine? Ai deja unul? Dacă o faci, pentru ce-o folosești? V-ați recomanda altor persoane să încerce imprimarea 3D? Spuneți-ne, în jos.

Image Credite: Masina de frezat prin Shutterstock, imprimanta 3d Via Shutterstock, exoschelet WREX la tipărirea 3D viitoarele expoziții de la Science_Museum din Londra, sală de redactare, Sony Walkman, mașină CNC mai veche prin WikiMedia, Palm Vx prin Flickr

Explorați mai multe despre: Imprimarea 3D.