3D-tulostus ja nopea prototyyppien laatiminen: tulevaisuus vai villitys?

Mainos

Mikä kävi mielessäsi, kun näit 3D-tulostuksen toiminnassa? Ajattelitko vain, "Hei, se on kohtalaisen viileää. Voi katso, orava ”? Tai luulitko "Vau. Voisin rakentaa KAIKKI sen kanssa! ” Se tosiasia, että luet tätä artikkelia, tarkoittaa, että olet turvallista olettaa kuuluvasi jälkimmäiseen ryhmään.

Onko se kuitenkin vain "viileä"? Onko se vain seuraava iso asia, kuten autojen lentäminen ja pilleri-ruokaa? Ne ovat mahdollisesti todella hyödyllisiä asioita, mutta niistä ei koskaan tullut valtavirtaista. Kuinka se menee 3D-tulostukseen? Jotkut asiat kuten Personal Digital Ssistants (PDA) ja Walkman-kasettisoittimet saivat hypätä villitys trendistä, mutta silti häipynyt. Miksi?

Mikä tekee villistä?

Mikä tekee räjähdysmäisesti hajottavasta tekniikasta viimeisen, kun taas toiset häviävät tai eivät koskaan tee sitä ulos portista? Tätä varten on enemmän kriteerejä kuin mitä voimme mahdollisesti koota, ja monia niistä ei yksinkertaisesti voida mitata, kuten 'viileä' tai onnekerroin. Viime kädessä aika päättää.

Joten mitä tapahtui PDA: lle? Voidaan väittää, että he olivat hiukan edellä aikaansa. Tietokoneet eivät vain olleet kaikkialla kuten nykyään, ja paperinen päiväsuunnittelija teki kaiken, mitä useimmat ihmiset tarvitsivat, ainakin yhtä nopeasti. Joten todellista tarvetta ja helppokäyttöisyyttä ei ollut siellä.

Walkman oli kuitenkin helppo käyttää ja ihmiset todella halusivat kuunnella suosikkimusiikkiaan yksityisesti missä tahansa. Mikään ei mennyt Walkmania vastaan, ennen kuin musiikin media muuttui. CD-levyt tulivat mukanaan, ja sitten Internetin nousu nousi, ja MP3-levyt alkoivat tehdä kasetista ja CD: stä merkityksettömiä. Teknologia vain ylitti kannettavan kasettisoittimen, ja se kehittyi MP3-soittimiksi, jotka rinnastettiin älypuhelimiin, joita rakastamme tänään.

Tuleeko tällaisia ​​asioita 3D-tulostukseen ja nopeaan prototyyppien laatimiseen? Ellemme voi tulostaa toimivia kristallipalloja tai TARDIS-laitteita, ei ole mitään tietävää tietyistä. Me voida katsoa menneisyyteen. Ainakin bajillionin erilaisten historioitsijoiden ja filosofien mukaan historia voi auttaa meitä ennustamaan tulevaisuutta.

Miksi prototyyppien tekeminen kuitenkin on?

Objektien suunnittelun ja prototyyppien suunnittelun idea on ottaa ideat ideoiksi ja tehdä niistä todellisia, tarkistaa toimivatko ne, muuttaa sitten muotoilua paremmaksi. Sitten me prototyyppiin uudelleen, katso jos se toimii, sitten muuttaa muotoilua vielä paremmaksi. Tämä on Palautesilmukka. Suunnittelijat, suunnittelijat, valmistajat, taiteilijat ja keksijät seuraavat kaikki tätä prosessia.

Prototyyppien kehitys menneisyydessä

Aikaisemmin henkilö piirsi ideansa tekemällä muutoksia paperille. Sitten he valitsevat välineen, jolla esine valmistetaan - puu, metalli, muovi, mitä tahansa. Sitten he viettivät paljon aikaa työskentelemällä ja koneistamalla, talttamalla ja muovaamalla, kunnes he saivat mitä heidän mielestään oli melko hyvä prototyyppi. Valmistuttuaan he testasivat sen nähdäkseen oliko se mahdollisimman hyvä. Jos ei, se palasi piirustuslautaan. Menemällä läpi tämä prosessi vain kolme tai neljä kertaa, se voi viedä kirjaimellisesti vuoden, kunnes heillä on jotain, johon he ovat tyytyväisiä. Aika on rahaa, eikö?!

Prosessin piirustusosaa oli helppo parantaa. Olemme keksineet standardisoidut piirtotekniikat ja työkalut. Lopulta meillä oli tietokoneita ja ohjelmistoja, joten luonnostelu oli nopeampaa ja muutosten tekeminen helpompaa. Mutta valmistusosa ei kehittynyt paljon. Se ei parantunut niiden hyppyjen avulla, joita luonnostelussa oli.

Ihmiset kuitenkin yrittivät. 1800-luvun loppupuolella on olemassa patentteja 3D-tuotteiden luomistapoille, mutta yksikään niistä ei ollut yksinkertainen, monipuolinen tai kohtuuhintaisia ​​massatuotannolle.

Photosculpture

Yksi François Willèmen ja vuonna 1864 patentoitu oli valokuvakulttuuri. Vaikka sitä käytettiin enimmäkseen taiteellisiin tarkoituksiin, tarkoituksena oli siellä ottaa esine ja kopioida se nopeasti, ellei itse luoda. Katso tämä video Marcus Adamsin vuonna 1939 tekemästä prosessista. Vielä tänäänkin se on uskomattoman inspiroiva.

CNC ja jyrsintä

1940-luvulla Numerically Cohjatut (NC) jyrsinkoneet pystyivät lukemaan rei'ityskortteja ja veistämään mallin automaattisesti metalli- tai puunpalasta. Tätä voidaan pitää 3D-tulostuksen alkamisena.

Vuonna 1951, a Computer Numeric Control (CNC) -tehdas tehtiin Massachusetts minänstitute of Ttekniikka (MIT).

CNC-myllyt paranivat ja pienenivät, mutta olivat silti liian suuria tai kalliita kenenkään muun kuin valmistajien käytettäväksi. Erityisesti suunniteltujen ja erittäin terävien myllyterien suuri nopeus olivat myös vaarallisia, jos ne rikkoutuvat, ja rikkovat riittävän usein. Mikään, jota voitaisiin käyttää melko pienessä tilassa turvallisesti, oli kohtuuhintaan edulliseen asti. Katso tätä.

Oikea 3D-tulostus

1970-luvun lopulla 1980-luvun alkupuolella muutama älykäs keksi idean kolmiulotteisesta painatuksesta polymeerihartsilla ja valolla. Koska Mitsubishi Motors oli vuonna 1972, hän veti sen vuoteen 1981, ennen kuin Hideo Kodama Nagoyan kunnallisteollisuustutkimuksesta suoritti sen. Se toimi siten, että ämpärihartsia liikutettiin hitaasti alaspäin, kun taas laserit osoittivat sitä ylhäältä ja yhdeltä puolelta. Missä laserit tapasivat, polymeerigooppi kovettui. Muutamassa minuutissa voisit pitää hartsimallia mallista, joka oli päässäsi juuri sinä aamuna.

Seuraava video näyttää, mitä fotopolymeer 3D-tulostimessa tapahtuu. Etsitkö lisää perusteellinen selitys 3D-tulostuksen toiminnasta Mikä on 3D-tulostus ja kuinka tarkalleen se toimii?Kuvittele, jos voisit tulostaa kolmiulotteisia esineitä suoraan kotisi tulostimesta. Kun olin lapsi ala-asteella, ajattelin, että olisi mahtavaa, jos voisin tulostaa pizzat ... Lue lisää ? Meillä on myös se.

Voit nähdä, että tämä menetelmä ei ehkä ole ihanteellinen käytettäväksi kotona. Vaikka 3D-fotopolymeeritulostus on erittäin tarkka, se voi olla hieman sotkuinen, jos kissasi koputtaa tulostimen.

Sitten tuli mukaan Fkäytetyt Deposition Mpainatus (FDM). Yksinkertaisesti sanottuna se on tulostin, joka puristuu ulos (Talletukset) sulanut muovi hiukan kerrallaan. Muovin on oltava kuuma puristaaksesi pienen suuttimen läpi, joten se tarttuu (Sulakkeet) hienosti muovikerrokseen, joka aiemmin oli ruiskutettu ulos. Tämä tapahtuu kerros kerrosten jälkeen, kunnes sinulla on kolmiulotteinen objekti tai malli. Voit tehdä saman asian kuumalla liimapistoolilla, jos sinulla olisi teräshermoja ja Gandhin kärsivällisyys. Tai jos ei, tarkista 3Doodler 3D-tulostuskynä 3Doodler 3D-kynäkatsaus ja lahja3Doodler on kynä, joka piirtää 3D-muovia. Tarkoittaa, että et ole rajoittunut piirtämiseen paperille - voit piirtää myös ilmassa. Lue lisää .

Tässä on video MakerBot FDM -tulostimesta toiminnassa. MakerBot on yksi tärkeimmistä toimijoista tuomalla 3D-tulostus massoihin. Heidän tulostimensa ovat riittävän pieniä kotikäyttöön ja edullisia monille ihmisille. Mutta en minä vielä.

Prototyyppien tila

3D-tulostuksen, CNC-jyrsinnän ja muun tekniikan tullessa halvemmaksi, tarkemmaksi ja helpommaksi käyttää, melkein kuka tahansa voi tehdä ideastaan ​​jotain, jota he voivat pitää kädessään. Näin toimimalla ihmiset, joilla on hyviä ideoita, voivat tuoda markkinoille keksintöjä ja tuotteita, jotka eivät ehkä koskaan olisi saaneet aikaan sitä. Kuten tämä eksoskeleton juttu alla olevassa kuvassa. Näyttää hyvältä, en tiedä mitä se tekee.

Kun taiteilijat ja DIY-yhteisöt kiinnostavat edelleen 3D-tulostusta, näemme eksponentiaalisen mukautumisen.

”Avoimessa lähdelaitteistossa on joka päivä yhä enemmän ihmisiä, jotka pääsevät 3D-tulostustekniikkaan DIY-kerhot, hakkerointi- ja valmistajatilat sekä Maker Faires Neljä syytä, miksi sinun pitäisi käydä paikallisessa hakkeritilossa Lue lisää että (pitää) popping kaupungeissa ympäri maailmaa. Hyviä kansainvälisiä esimerkkejä ovat Wevolver Lontoossa ja Amsterdamissa, FabLabs, ja viime aikoina 3D-navat verkko, joka kasvoi yhdistämällä parisataa 3D-tulostinta yli 7000: seen alle vuoden kuluttua. " muistiinpanot Rudy de Waele, Teknologiainnovaatiostrategisti ja Shift 2020 -kirjailija / kuraattori.

3D-tulostus liiketoimintamallina

Tällä hetkellä verkossa on tuhansia, ellei miljoonia tiedostoja, jotka voit vain ladata 3D-tulostimeesi ja tehdä kohteen. Sinun ei tarvitse edes osata suunnitella mitään.

Kuten Richard A. D’Aveni selittää Harvard Business Review -artikkelissa, Kolmiulotteinen tulostus muuttaa maailmaa,

”Kun tekniikan sovellukset laajenevat ja hinnat laskevat, ensimmäinen suuri merkitys on, että enemmän tavaroita valmistetaan osto- tai kulutuspisteessä tai lähellä sitä. Tämä saattaa tarkoittaa jopa joidenkin asioiden tuotantoa kotitalouden tasolla. (Maksat raaka-aineista ja IP: stä - ohjelmistotiedostot kaikista malleista, joita et löydä ilmaiseksi verkosta.) "

Mitä vaikutuksia sillä on kuljetus-, vähittäiskauppa- ja jälkimarkkinapalvelumarkkinoilla? On vaikea sanoa, mutta jos se säästää yrityksiä ja ihmisiä rahaa, se on yleensä turvallinen veto, jonka se saavuttaa.

Pysyykö se vai jatkuu?

Olemme nähneet, että 3D-tulostukseen on jo kauan ollut kysyntää ja että se säästää ihmisten aikaa, energiaa ja rahaa. Olemme myös nähneet, että 3D-tulostuksella ja prototyyppien muodostamisella on muutama tapa - CNC-koneita, fotopolymeerejä ja FDM-valmisteita on vain kolme. Joten, väline saattaa muuttua, mutta välttämättömät 3D-tulostusprosessit jatkuvat. Prosessista on myös tulossa kannettavampi, helpompi tehdä ja edullisempi melkein päivittäin.

Ehkä vielä tärkeämpää on, että 3D-tulostus ja nopea prototyyppien avaaminen tarjoaa ovia ihmisille, jotka eivät ehkä ole aiemmin harkineet suunnittelua tai suunnittelua. Dave Evans, Piilaakson futuristi toteaa tällaisen 5 asiantuntijaa pohtii 3D-tulostuksen tulevaisuutta,

”3D-tulostaminen tekee jotain hyvin harvoista muista tekniikoista - se yhdistää taidetta ja tiedettä. Mikä hieno tapa saada tärkeät naiset (ja miehet) mukaan nyt, taustasta riippumatta. ”

On jopa 100 dollarin 3D-tulostin, jonka pitäisi olla saatavana pian. Kun paljon vaaditaan, ja 3D-tulostuksella luotavien tavaroiden kekseliäisyydellä näyttää varmasti siltä, ​​että se on täällä meidän kanssamme, ainakin niin kauan kuin Walkman… ellei pidempään.

Mitä mieltä sinä olet? Villitys vai tulevaisuus? Onko sinulla suunnitelmia hankkia 3D-tulostin tai CNC-mylly itse? Onko sinulla jo sellaista? Jos teet niin, mihin käytät sitä? Suosittelisitko muita ihmisiä kokeilemaan 3D-tulostusta? Kerro meille alla.

Kuvapisteet: Jyrsinkone Shutterstockin kautta, 3D tulostin Shutterstockin kautta, WREX exoskeleton 3D-tulostuksessa tulevaisuuden näyttelyssä Science_Museumissa Lontoossa, Piirustushuone, Sony Walkman, Vanhempi CNC-kone WikiMedian kautta, Palm Vx Flickrin kautta