Технологии будущего

3D-печать и быстрое прототипирование: будущее или причуда?

3D-печать и быстрое прототипирование: будущее или причуда?

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.

Палм-Vx

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.

сони-плейер

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 ?!

редакционная комната

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.

старше чпу-машина

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.

Рэкс-экзоскелет

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

Похожие посты
Технологии будущего

Почему мой автомобильный аккумулятор продолжает умирать?

Технологии будущего

Диагностика разряженной автомобильной батареи

Технологии будущего

Apple TV против Року

Технологии будущего

Что делать, когда датчики в вашем автомобиле не работают