3D tisk a rychlé prototypování budoucnosti nebo vyblednutí?

Co vás napadlo, když jste poprvé viděli 3D tisk v akci? Jednoduše jsi myslel, “Hej, to je v pohodě. Podívej, veverka”? Nebo jsi myslel, “Wow. S tím bych mohl postavit cokoli!” Samotná skutečnost, že čtete tento článek, znamená, že je bezpečné předpokládat, že patříte do druhé skupiny.

Je to prostě „cool“? Je to jen další velká věc, jako je létání aut a jídlo na pilulku? To jsou potenciálně opravdu užitečné věci, přesto se nikdy nestaly mainstreamem. Takto se sníží 3D tisk? Některé věci jako Personal Digital Assistants (PDA) a Walkman kazetové hráče udělali skok od blednutí k trendu, ale stále bledli pryč. Proč?

Co dělá výstřelek?

Co způsobuje, že výbušně rušivá technologie vydrží, zatímco jiní zmizí nebo se nikdy nedostanou z brány? Existuje pro to více kritérií, než kolik je možné zkompilovat, a mnoho z nich prostě nelze měřit, jako například „cool“ nebo štěstí. Nakonec se rozhodne čas.

Co se tedy stalo s PDA? Dalo by se tvrdit, že byli trochu před časem. Počítače prostě nebyly všude jako dnes a plánovač denních papírů udělal vše, co většina lidí potřebuje, alespoň tak rychle. Skutečná potřeba a snadné použití tedy neexistovaly.

Walkman byl však snadno použitelný a lidé opravdu chtěli mít možnost poslouchat svou oblíbenou hudbu v soukromí a kdekoli. Proti Walkmanovi nebylo nic, dokud se médium hudby nezměnilo. Přišly CD a poté vzestup internetu a MP3 začaly dělat kazetu a CD irelevantní. Technologie právě předstihla přenosný magnetofon a vyvinula se v MP3 přehrávače, které byly asimilovány do smartphonů, které milujeme dnes.

Stanou se tyto věci ve 3D tisku a rychlém prototypování? Pokud nemůžeme vytisknout funkční křišťálovou kouli nebo TARDIS, neexistuje žádný způsob, jak to s jistotou vědět. My umět nahlédnout do minulosti. Podle alespoň bajilionu různých historiků a typů filozofů nám historie může pomoci předpovídat budoucnost.

Proč stejně prototypování?

Celá myšlenka navrhování a prototypování objektů je vzít naše nápady a učinit je skutečnými, zjistit, zda fungují, a pak změnit design tak, aby byl lepší. Potom to znovu prototypujeme, uvidíme, jestli to funguje, a pak změníme design tak, aby byl ještě lepší. To je zpětná vazba. Tento proces následují designéři, tvůrci, výrobci, umělci a vynálezci.

Prototypování v minulosti

V minulosti člověk načrtl svůj nápad a provedl změny na papíře. Pak by si vybrali médium, ve kterém se má předmět vyrobit - dřevo, kov, plast, cokoli. Pak strávili spoustu času prací a obráběním, sekáním a tvarováním, dokud nedostali to, co považovali za docela dobrý prototyp. Jakmile skončili, vyzkoušeli, zda je to nejlepší. Pokud ne, bylo to zpět na rýsovací prkno. Tím, že projde tento proces jen třikrát nebo čtyřikrát, může to doslova trvat rok, dokud nebudou mít něco, s čím jsou spokojeni. Čas jsou peníze, správně?!

Výkresová část procesu se dala snadno vylepšit. Přišli jsme se standardizovanými technikami kreslení a nástroji. Nakonec jsme měli počítače a software, takže vypracování bylo rychlejší a provádění změn bylo snazší. Ale výrobní část se příliš nevyvíjí. Díky skokům a mezím, které mělo vypracování, se to nezlepšilo.

Lidé to však zkoušeli. Existují patenty na způsoby vytváření 3D předmětů, které sahají až do konce 18. století, ale žádná z nich nebyla jednoduchá, univerzální nebo dostatečně cenově dostupná pro hromadnou výrobu.

Fotografie

Jednou z metod, kterou vynalezl François Willème a patentovanou v roce 1864, byla fotografická sochařství. Ačkoli to bylo používáno většinou pro umělecké účely, myšlenka byla tam vzít objekt a rychle duplikovat to, jestliže ne vlastně vytvořit to. Podívejte se na toto video o procesu, který v roce 1939 dělal Marcus Adams. Dokonce i dnes je to úžasné.

CNC a frézování

Ve 40. letech 20. století Npodivně CŘízené (NC) frézky mohly číst děrné karty a automaticky vyřezávat design z kusu kovu nebo dřeva. To lze považovat za začátek 3D tisku.

V roce 1951, Computer Numerický Control (CNC) mlýn byl vyroben v Massachusetts Jánstituujte Technologie (MIT).

CNC mlýny se zlepšily a zmenšily, ale byly stále příliš velké nebo drahé na to, aby je mohl použít kdokoli kromě výrobců. Vysoká rychlost speciálně navržených a superostrých mlýnských bitů byla také nebezpečná, pokud se zlomí a dostatečně často se zlomí. Na poměrně malém prostoru, bezpečně a až donedávna nebylo nic, co by bylo možné použít. Podívejte se na tohle.

Skutečný 3D tisk

Na konci 70. a začátkem 80. let přišlo několik chytrých lidí s nápadem na trojrozměrný tisk s využitím polymerní pryskyřice a světla. V roce 1972, kdy byl Mitsubishi Motors vývojem mozku, trvalo až do roku 1981, než to Hideo Kodama z Nagoya Municipal Industrial Research provedlo. Fungovalo to tak, že se kbelík pryskyřice pomalu pohyboval dolů, zatímco lasery na něj směřovaly shora a z jedné strany. Tam, kde se lasery setkaly, ztuhla polymerní koza. Za pár minut byste mohli držet pryskyřičný model designu, který byl právě v toto ráno v hlavě.

Následující video ukazuje, co se děje ve fotopolymerové 3D tiskárně. Hledáte podrobnější vysvětlení toho, jak 3D tisk funguje Co je 3D tisk a jak přesně to funguje? Co je 3D tisk a jak přesně to funguje? Představte si, že byste mohli vytisknout trojrozměrné objekty přímo z tiskárny u vás doma. Když jsem byl dítě na základní škole, myslel jsem si, že by bylo úžasné, kdybych mohl vytisknout pizzu…? Máme to také.

Vidíte, že tato metoda nemusí být ideální pro použití doma. Přestože fotopolymerový 3D tisk je hrozně přesný, může to být trochu chaotický, pokud vaše kočka převrhne tiskárnu.

Pak přišel Fpoužitý Dumístění Modeling (FDM) tisk. Jednoduše řečeno, je to tiskárna, která stříká ven (vklady) roztavený plast trochu najednou. Plast musí být horký, aby vystříkl malou tryskou, aby se lepil (pojistky) pěkně na vrstvu plastu, která byla předtím vystříknuta. Stává se to vrstva po vrstvě, dokud nemáte trojrozměrný objekt nebo Modelka. To samé byste mohli udělat s horkou lepicí pistolí, kdybyste měli nervy z oceli a trpělivost Gándhího. Nebo pokud tomu tak není, podívejte se na 3D tiskové pero 3Doodler 3D prohlížení pera 3Doodler a prozradí 3Doodler 3D prohlížení pera a prozradí 3Doodler je pero, které kreslí do 3D plastu. To znamená, že nejste omezeni pouze na kreslení na papíře - můžete také čerpat ve vzduchu. .

Zde je video z tiskárny MakerBot FDM v akci. MakerBot je jedním z hlavních hráčů, který přináší masový 3D tisk. Jejich tiskárny jsou dostatečně malé, aby je bylo možné používat doma, a jsou dostupné pro mnoho lidí. Ale ještě ne já.

Stát prototypování

Díky 3D tisku, CNC frézování a dalším technologiím, které se stávají levnějšími, přesnějšími a snadněji použitelnými, může téměř každý vytvořit svůj nápad v něčem, co v ruce drží. Díky tomu mohou lidé, kteří mají skvělé nápady, přinést na trh vynálezy a produkty, které by to možná nikdy nepřinesly. Stejně jako tento exoskeleton na obrázku níže. Vypadá skvěle, netuší, co to dělá.

Jak umělci a společenství pro kutily stále přitahují 3D tisk, vidíme exponenciální adaptaci.

“Každý den má více lidí přístup k technologii 3D tisku díky open-source hardwarovým klubům pro kutily, hackerským a tvůrčím prostorům a společnosti Maker Faires. Čtyři důvody, proč byste měli navštívit místní hackerský prostor Čtyři důvody, proč byste měli navštívit místní hackerský prostor, který (držet) objevovat se ve městech po celém světě. Dobrými mezinárodními příklady jsou Wevolver v Londýně a Amsterodamu, FabLabs a v poslední době síť 3D Hubs, která se rozrostla ze spojení několika stovek 3D tiskáren na více než 7 000 za méně než rok..” bere na vědomí Rudy de Waele, technologický inovační stratég a autor / kurátor Shift 2020.

3D tisk jako obchodní model

Právě teď jsou na webu tisíce, ne-li miliony souborů, které si můžete jednoduše načíst do vaší 3D tiskárny a vytvořit položku. Nemusíte ani vědět, jak něco navrhnout.

Jak Richard A. D'Aveni vysvětluje v článku Harvard Business Review, 3-D Printing změní svět,

“Jak se aplikace technologie rozšiřují a ceny klesají, prvním velkým důsledkem je, že více zboží bude vyrobeno v místě nákupu nebo spotřeby nebo v jeho blízkosti. Může to dokonce znamenat výrobu některých věcí na úrovni domácnosti. (Za jakékoli návrhy, které na webu nenajdete, zaplatíte za suroviny a softwarové soubory IP.)”

Jaký dopad to bude mít na trhy dopravy, maloobchodu a trhu služeb s náhradními díly? Těžko říci, ale pokud to šetří podnikům a lidem peníze, je to obvykle bezpečná sázka, kterou chytí.

Zůstane to nebo půjde?

Viděli jsme, že existuje dlouhodobý požadavek na 3D tisk a že to lidem šetří čas, energii a peníze. Viděli jsme také, že existuje několik způsobů, jak 3D tisk a vytváření prototypů provádět - CNC stroje, fotopolymery a FDM jsou k dispozici pouze tři. Médium se tedy může změnit, ale základní procesy 3D tisku budou pokračovat. Tento proces je také stále přenosnější, snadnější a dostupnější téměř denně.

A co je ještě důležitější, 3D tisk a rychlý prototyping otevírají dveře lidem, kteří dříve nemohli uvažovat o designu nebo inženýrství. Dave Evans, Silicon Valley Futurist uvádí, že 5 expertů váží budoucnost 3D tisku,

“3D tisk dělá něco velmi málo dalších technologií - spojuje umění a vědu. Jak skvělý způsob, jak zapojit klíčové ženy (a muže) nyní bez ohledu na pozadí.”

K dispozici je dokonce 3D tiskárna ve výši 100 $, která by měla být brzy k dispozici. S tak velkým úsilím a vynalézavostí položek vytvářených pomocí 3D tisku se zdá, jako by tu zůstal s námi, alespoň tak dlouho jako Walkman… pokud ne déle.

Co myslíš? Fad nebo Future? Máte nějaké plány na získání 3D tiskárny nebo CNC mlýna pro sebe? Už ji máte? Pokud ano, k čemu to používáte? Doporučili byste ostatním lidem vyzkoušet 3D tisk? Dejte nám vědět níže.

Image Credits: Frézka přes Shutterstock, 3d tiskárna Via Shutterstock, WREX exoskeleton na 3D tisku budoucí výstava na Science_Museum v Londýně, Drafting Room, Sony Walkman, Starší CNC stroj přes WikiMedia, Palm Vx přes Flickr