3D ispis i brza izrada prototipa, budućnost ili hir?

Što vam je palo na pamet kad ste prvi put vidjeli 3D ispis na djelu? Jeste li jednostavno pomislili, “Hej, to je umjereno cool. O gle, vjeverice”? Ili ste mislili, “Wow. S tim bih mogao išta graditi!” Sama činjenica da čitate ovaj članak znači da je sigurno pretpostaviti da pripadate drugoj skupini.

Je li ipak samo 'cool'? Je li to samo sljedeća velika stvar poput letećih automobila i obroka? To su potencijalno stvarno korisne stvari, ali nikada nisu postale uobičajene. Hoće li se zbog toga 3D ispis smanjiti? Neke stvari vole Personal Digital ssistants (PDA) i Walkman kasetofoni napravili su skok s fada na trend, ali su još uvijek izblijedjeli. Zašto?

Što čini fad?

Što to čini da eksplozivno razarajuća tehnologija traje, dok drugi izblijedjele ili je nikad ne izgube s vrata? Za to postoji više kriterija nego što ih eventualno možemo sastaviti, a mnogi od njih se jednostavno ne mogu mjeriti, poput "cool" ili faktora sreće. U konačnici vrijeme odlučuje.

Pa što se dogodilo s PDA-om? Moglo bi se tvrditi da su malo ispred svog vremena. Računala baš i nisu bila svugdje kakva su danas, a planer dnevnog papira učinio je sve što je većini ljudi trebalo, barem jednako brzo. Tako stvarne potrebe i jednostavnosti uporabe nije bilo.

Walkman je, međutim, bio jednostavan za upotrebu i ljudi su stvarno željeli moći slušati njihovu omiljenu glazbu, privatno i bilo gdje. Protiv Walkmana nije bilo ničega dok se medij glazbe nije promijenio. Uslijedili su CD-i, a onda i uspon interneta, a MP3 su počeli učiniti da kaseta i CD nisu bitni. Tehnologija je upravo nadmašila prijenosni kasetofon i evoluirala je u MP3 playere koji su bili asimilirani u pametne telefone koje danas volimo..

Hoće li se takve stvari dogoditi s 3D ispisom i brzim prototipiranjem? Ako ne možemo ispisati radnu kristalnu kuglu ili TARDIS, nema načina za sigurno. Mi limenka ipak zaviriti u prošlost. Prema barem bajlijun različitih vrsta povjesničara i filozofa, povijest nam može pomoći u predviđanju budućnosti.

Zašto uopće prototipizirati?

Čitava ideja dizajniranja i prototipiranja objekata je da naše ideje učinimo stvarnim, vidimo da li djeluju, a zatim promijenite dizajn na bolji. Zatim ga ponovno prototiramo, vidimo djeluje li, a zatim mijenjamo dizajn da bude još bolji. Ovo je Povratna veza. Dizajneri, kreativci, tvorci, umjetnici i izumitelji prate ovaj postupak.

Prototipiziranje u prošlosti

U prošlosti bi osoba crtala svoju ideju, mijenjajući promjene na papiru. Tada bi odabrali medij u kojem će napraviti predmet - drvo, metal, plastika, bilo što. Tada bi proveli puno vremena radeći i obrađujući, dlijetujući i oblikujući, sve dok nisu dobili ono što su smatrali prilično dobrim prototipom. Kad završe, testirali bi ga da vide je li što bolje. Ako ne, bilo je to na ploči za crtanje. Prolazeći kroz ovaj proces samo tri ili četiri puta, moglo bi doslovno proći godinu dana dok ne dobiju nešto sa čime su zadovoljni. Vrijeme je novac, točno?!

Dio procesa crtanja bilo je lako poboljšati. Izmislili smo standardizirane tehnike i alate za crtanje. Na kraju smo imali računala i softver, tako da je sastavljanje bilo brže, a izmjene su bile lakše. Ali proizvodni dio nije se puno razvijao. Nije bilo bolje zbog skokova i granica koje je crtanje imalo.

Ljudi su ipak pokušali. Postoje patenti za načine stvaranja 3D predmeta koji potječu iz kasnih 1800-ih, ali nijedan od njih nije bio jednostavan, svestran ili pristupačan da bi se mogao masovno proizvoditi.

Photosculpture

Jedna od metoda koju je izumio François Willème i patentirao 1864. godine bila je fotokultura. Iako se uglavnom koristio u umjetničke svrhe, ideja je bila uzeti predmet i brzo ga umnožiti, ako ga zapravo i ne stvoriti. Pogledajte ovaj videozapis iz procesa koji je izveo Marcus Adams 1939. godine. I danas je to nadahnjujuće.

CNC i glodanje

U 40-ima Numerically Cstrojevi za glodanje (NC) mogli su čitati kartice bušenja i automatski rezbarati dizajn iz komada metala ili drva. Ovo bi se moglo smatrati početkom 3D ispisa.

1951. a Computer Numeric Control (CNC) mlin izrađen je u Massachusetts janstitute of Tehnologija (MIT).

CNC mlinovi su bili bolji i manji, ali su i dalje preveliki ili skupi da bi ih mogli koristiti bilo tko osim proizvođača. Velika brzina posebno dizajniranih i super oštrih mlinova bit će također opasna, ako se pokvari, a oni se razbiju dovoljno često. Ništa se nije moglo sigurno koristiti na prilično malom prostoru, a bilo je prihvatljivo pristupačno do nedavno. Pogledajte ovaj.

Pravi 3D ispis

U kasnim 1970-im do ranih 1980-ih nekoliko pametnih ljudi pojavilo je ideju za trodimenzionalni tisak pomoću polimerne smole i svjetla. Budući da je 1972, Mitsubishi Motors, dijete koje je postalo dijete, trebalo je do 1981. da to i učini Hideo Kodama iz Gradskog industrijskog istraživanja Nagoya. Djelovalo je tako što se kanta smole polako kretala prema dolje, a laseri su joj bili usmjereni s vrha i jedne strane. Tamo gdje su se laseri susreli, polimerna petlja se stvrdnula. U samo nekoliko minuta mogli biste držati model smole dizajna koji vam je bio u glavi tek tog jutra.

Sljedeći video prikazuje vam što se događa u fotopolimernom 3D pisaču. Tražite detaljnije objašnjenje kako funkcionira 3D ispis Što je 3D ispis i kako točno funkcionira? Što je 3D ispis i koliko točno funkcionira? Zamislite kada biste mogli ispisati trodimenzionalne predmete ravno s pisača u vašem domu. Kada sam bio dijete u osnovnoj školi, mislio sam da bi bilo fenomenalno ako bih mogao ispisati pice ...? Imamo i to.

Možete vidjeti da ova metoda možda nije idealna za upotrebu kod kuće. Iako je fotopolimerni 3D ispis strašno precizan, može biti malo zbrkan ako vaša mačka pokuca pisač.

Zatim je došao Fkoristi Deposition Modeling (FDM) ispis. Jednostavno rečeno, to je pisač koji se iskrcava (depoziti) rastopljena plastika malo po malo. Plastika mora biti vruća da se kroz malu mlaznicu prska, tako da se zalijepi (osigurači) lijepo na sloj plastike koji je prethodno istisnuo van. To se događa sloj za slojem dok nemate trodimenzionalni objekt ili model. Isto biste mogli učiniti s pištoljem za vruće ljepilo ako biste imali čelične živce i strpljenje Gandhija. Ili ako ne, pogledajte 3Doodler 3D olovku za ispis 3Doodler 3D olovku za pregled i Giveaway 3Doodler 3D olovku za pregled i izdavanje 3Doodler je olovka koja crta u 3D plastiku. Znači, niste ograničeni crtanjem na papiru - možete crtati i u zraku. .

Evo videozapisa MakerBot FDM pisača u akciji. MakerBot je jedan od glavnih igrača u masi 3D ispisa. Njihovi su pisači dovoljno mali da se mogu koristiti kod kuće i pristupačni su za mnoge ljude. Ali ne ja još.

Država prototipizacije

Uz 3D ispis, CNC glodanje i druge tehnologije postaju manje skupe, preciznije i jednostavnije za upotrebu, gotovo svatko može svoju ideju pretvoriti u nešto što može držati u ruci. Pritom, ljudi koji imaju sjajne ideje mogu na tržište iznijeti izume i proizvode koji možda nikad nisu napravili. Poput ove egzoskeleta na slici ispod. Izgleda super, nema pojma što radi.

Dok umjetnici i samostalne zajednice i dalje gravitiraju 3D ispisu, primjećujemo eksponencijalnu prilagodbu.

“Svakodnevno, sve više ljudi ima pristup tehnologiji 3D ispisa zahvaljujući otvorenom izvornom hardveru DIY klubovima, hakerskim i makerskim prostorima i Maker Fa Četiri razloga zašto biste trebali posjetiti svoj lokalni Hackerspace Četiri razloga zašto biste trebali posjetiti svoj lokalni Hackerspace koji (zadržati) iskakanje u gradovima širom svijeta. Dobri međunarodni primjeri su Wevolver u Londonu i Amsterdamu, FabLabs, a odnedavno i mreža 3D Hubs, koja je izrasla iz povezivanja nekoliko stotina 3D pisača na više od 7.000 za manje od godinu dana..” primjećuje Rudy de Waele, strateg tehnoloških inovacija i autor / kustos smjene 2020. godine.

3D ispis kao poslovni model

Trenutačno na webu postoje tisuće, ako ne i milijuni datoteka koje možete jednostavno učitati u svoj 3D pisač i napraviti stavku. Ne morate čak ni znati što dizajnirati.

Kao što Richard A. D'Aveni objašnjava u članku Harvard Business Review, 3-D Printing će promijeniti svijet,

“Kako se primjena tehnologije proširuje i cijene padaju, prva velika implikacija je da će se više robe proizvoditi na ili blizu mjesta njihove kupovine ili potrošnje. To čak može značiti i stvaranje nekih stvari na domaćinstvu. (Platit ćete za sirovine i IP-softverske datoteke za sve dizajne koje na internetu ne možete naći besplatno.)”

Kakav će to utjecaj imati na tržišta transporta, trgovine na malo i usluga na malo? Teško je reći, ali ako uštede novac tvrtkama i ljudima, to je obično sigurna oklada koju će iskoristiti.

Hoće li ostati ili će ići?

Vidjeli smo da već duže vrijeme postoji potražnja za 3D ispisom i da ljudima to štedi vrijeme, energiju i novac. Također smo vidjeli da postoji nekoliko načina na koje se može izvršiti 3D ispis i izrada prototipa - CNC strojevi, fotopolimeri i FDM samo su tri dostupna. Dakle, medij se može promijeniti, ali bitni se procesi 3D ispisa nastavljaju. Proces također postaje prijenosniji, jednostavniji i pristupačniji gotovo svakodnevno.

Možda je još važnije da 3D ispis i brzo oblikovanje prototipa otvaraju vrata ljudima koji možda prije nisu razmišljali o dizajnu ili inženjeringu. Dave Evans iz Future Silicijske doline navodi 5 stručnjaka koji se bave budućnošću 3D ispisa,

“3D ispis čini nešto vrlo malo drugih tehnologija - kombinira umjetnost i znanost. Kakav je sjajan način da se ključne žene (i muškarci) uključe sada bez obzira na podrijetlo.”

Postoji čak i 3D pisač od 100 USD koji bi uskoro trebao biti dostupan. Uz to puno toga i inventivnost predmeta koji se stvaraju 3D ispisom, sigurno se čini da je ovdje ostati s nama, barem dok je Walkman ... ako ne i duže.

Što misliš? Fad ili budućnost? Imate li planova za nabavku 3D pisača ili CNC mlina za sebe? Imate li ga već? Ako to učinite, za što ga koristite? Želite li preporučiti drugim ljudima koji isprobavaju 3D ispis? Javite nam dolje.

Slikovni krediti: glodalica putem Shutterstock-a, 3D printer Via Shutterstock, WREX egzoskelet pri 3D ispisu buduće izložbe u Science_Muzeusu u Londonu, Drambena soba, Sony Walkman, Stariji CNC stroj preko WikiMedia, Palm Vx putem Flickr-a