Что пришло вам в голову, когда вы впервые увидели 3D-печать в действии? Вы просто подумали: «Эй, это в меру круто. О, смотри, белка » ? Или вы думали: «Ух ты. Я мог бы построить НИЧЕГО с этим! » Тот факт, что вы читаете эту статью, означает, что можно с уверенностью предположить, что вы принадлежите к последней группе.
Это просто круто? Это просто следующая большая вещь, как летающие машины и еда в таблетках? Это потенциально действительно полезные вещи, но они так и не стали мейнстримом. Это то, как это собирается пойти на 3D-печать? Некоторые вещи, как персональные цифровые систанты (КПК) и кассетные плееры Walkman, сделали скачок 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 есть 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 же 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 стали 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. Однако мы можем заглянуть в прошлое. По мнению, по меньшей мере, нескольких разных историков и философов разных типов, 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 петля обратной связи . 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 увидеть, насколько оно хорошо. 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 изменилась. Это не поправлялось дрожжами, которые имел проект.
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
Одним из методов, изобретенных Франсуа Виллемом и запатентованных в 1864 году, была 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 фрезерные станки с ЧПУ могли считывать перфокарты и автоматически вырезать конструкцию из куска металла или дерева. Это можно считать началом 3D-печати.
В 1951 году в Миссарианском технологическом институте (MIT) был изготовлен компьютерно-вычислительный комбинат с ЧПУ.
Фрезерные станки с ЧПУ становились все лучше и меньше, но все равно 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 Хидэо 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. Ищете более подробное объяснение того, как работает 3D-печать ? У нас это тоже есть.
Вы можете видеть, что этот метод не может быть идеальным для использования дома. Хотя фотополимерная 3D-печать невероятно точна, она может быть немного грязной, если ваша кошка опрокинет принтер.
Затем пришел F использовал печать D oposition M odeling (FDM). Проще говоря, это принтер, который немного впрыскивает (откладывает) расплавленный пластик за раз. Пластик должен быть горячим, чтобы стечь через маленькое сопло, поэтому он хорошо прилипает (плавится) к слою пластика, который ранее был разбрызгиванием. 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, ознакомьтесь с 3Doodler 3D-
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 многим людям. 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, клубам DIY, хакерским и мейкерским пространствам и Maker Faires. хакерское пространство. что (продолжайте) появляться в городах по всему миру. Хорошими международными примерами являются Wevolver в Лондоне и Амстердаме, FabLabs и, совсем недавно, сеть 3D Hubs , которая выросла из подключения пары сотен 3D-принтеров к более чем 7 000 за менее чем год », — отмечает Руди де Ваэль. , Технологический Инновационный Стратег и Автор / Куратор Shift 2020.
3D-печать как бизнес-модель
В настоящее время в Интернете существуют 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 объясняет Ричард А. Д’Авени в статье в журнале Harvard Business Review, « 3-я печать изменит мир» ,
«По мере расширения применения этой технологии и снижения цен, первым большим следствием является 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 — всего лишь три из них — это станки с ЧПУ, фотополимеры и FDM. Таким образом, носитель может измениться, но основные процессы 3D-печати будут продолжены. Этот процесс также становится более портативным, более простым 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. Фейтурист из Силиконовой долины Дейв Эванс утверждает, что 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 ».
Есть 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 остаться с нами, по крайней мере, до тех пор, пока Walkman… если не дольше.
Как вы думаете? Причуды или будущего? Есть ли у вас планы приобрести 3D-принтер или станки с ЧПУ? У вас уже есть один? Если вы делаете, для чего вы используете это? Вы бы порекомендовали другим людям попробовать 3D-печать? Дайте нам знать, внизу.
Авторы изображения: фрезерный станок Via Shutterstock, 3D-принтер Via Shutterstock, экзоскелет WREX на 3D-печати будущей выставки в Science_Museum в Лондоне , Редакционный зал , Sony Walkman , Старые станки с ЧПУ через WikiMedia, Palm Vx через Flickr