Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Revolusi Percetakan 3D: Realiti Kompleks

Khamis 3D adalah ciri mengenai CNC Machining, Percetakan 3D, Pengimbasan 3D, dan reka bentuk 3D yang muncul pada setiap hari Khamis.

Ini kecil, ketepatan tinggi pemasangan bermula dengan model CAD dan tidak lebih. Ia berharga kira-kira $ 10 untuk membuatnya di rumah - tanpa memerlukan pencetak 3D.

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, konsep percetakan 3D kos rendah telah menangkap hati dan minda berjuta-juta geeks. Daya tarikan revolusi perkilangan yang akan datang meresap ke arus perdana juga: ambil Pakar ekonomi, yang berlari kira-kira dua artikel mengenai teknologi ini dalam tahun lepas sahaja. Sesuatu mesti berada di udara!

Pesona percetakan 3D mudah difahami, terutamanya kerana ia bertepatan dengan kebangkitan pergerakan DIY di Internet. Tetapi semua buzz positif ini juga mempunyai kelemahan yang menarik: ia menjadikannya mudah untuk diingatkan bahawa halangan yang paling penting untuk pembuatan rumah berjalan sangat mendalam, dan mungkin tidak akan terjejas hanya dengan ketibaan alat generasi baru.

Lagipun, perkakas perkakas yang berpatutan dan hobi mesra yang mengubah poligon menjadi objek fizikal telah tersedia lebih dari satu dekad. Ambil kilang CNC desktop, sebagai contoh: rumah atau mesra pejabat dan berharga sebanyak pencetak 3D, mereka telah merevolusikan kehidupan banyak perhiasan dan doktor gigi; mereka telah mengejutkan beberapa industri khusus lain. Tetapi ganti untuk komuniti penggemar kecil, kilang-kilang yang serba lengkap dan rapi ini tidak membawa pengeluaran ke dalam garaj atau ruang tamu kami.

Roland MDX-15 - kilang CNC yang bersaiz desktop, yang popular dengan barang kemas. Model ini memulakan pasaran sekitar 12 tahun yang lalu.

Kilang CNC dan pencetak 3D adalah berbeza dalam banyak cara, tetapi mereka juga mempunyai banyak persamaan; dan melihat persamaan, adalah munasabah untuk mengesyaki bahawa prospek pembuatan rumah mungkin agak tidak berkaitan dengan pilihan alat tertentu.

Reka Bentuk untuk Manufacturability

Sesiapa sahaja boleh memuat turun penghantar 3D sumber terbuka seperti POV-Ray atau Blender, dan dengan cepat belajar untuk menarik sfera atau kiub dalam 3D. Tetapi selepas keseronokan awal habis, kita harus menghadapi blues: kebanyakan kita tidak mempunyai kemahiran atau ketekunan untuk membuat seterusnya Avatar tidak lama lagi.

Begitu juga dengan reka bentuk perindustrian - untuk beberapa sebab:

  • CAD benar-benar sukar. Mendapat kemahiran dalam aplikasi CAD adalah lebih sukar daripada menguasai alat 3D tujuan umum. Ia mengambil masa beratus-ratus amalan untuk hanya sampai ke titik di mana anda boleh menggunakan peranti input dua dimensi (dan skrin sama dua dimensi) untuk melukis secara tepat apa-apa bentuk organik yang rumit atau perhimpunan mekanikal rumit.
  • Terdapat banyak lagi reka bentuk perindustrian daripada memenuhi mata. Kebanyakan kita, walaupun diberi pencetak 3D hypothetical yang membuat bahagian sempurna dari sebarang logam pilihan kita, masih tidak dapat menghasilkan kliping kuku yang berfungsi atau soda yang boleh. Pereka industri meluangkan masa untuk mengkaji reka bentuk, kegunaan berpotensi, dan praktikal pemalsuan apa-apa dari gear merangsang ke beratus-ratus jenis hubungan, engsel, sendi, atau cams. Heck, terdapat sekurang-kurangnya empat keputusan reka bentuk canggih yang membuat penutup untuk kotak Tic Tacs.
  • Kejuruteraan mekanikal adalah sains sebenar. Plastik dan logam adalah bahan yang tidak sempurna dan halus; mereka tidak mudah untuk berubah menjadi bahagian-bahagian yang tahan lama, praktikal, dan estetik pada masa yang sama. Lembaran rata bahan-bahan ini hampir selalu mengecewakan dan mudah bengkok. Malah barang-barang yang sepele seperti kes telefon dan batu bata Lego menggunakan tulang rusuk, gusset, dan bos yang dipakai dengan teliti untuk mengelakkan bahagian-bahagian daripada berubah bentuk atau berantakan. Prinsip kejuruteraan asas mengambil masa untuk menguasai dan mengaplikasikannya dengan betul dalam kerja anda.
  • Proses pembuatan tidak sempurna - dan tidak lama lagi. Reka bentuk sebahagian sangat rumit oleh keperluan untuk mengira toleransi pembuatan, pengecutan bahan, saiz ciri minimum, keperluan untuk menyokong bahagian melalui proses, dan sebagainya. Reka bentuk yang sangat canggih dapat dengan cepat dilukis dan disebarkan secara meluas tanpa memberi perhatian kepada faktor-faktor ini, dan menyesuaikan kedua-duanya untuk kaedah pembuatan umum, dan untuk salinan khusus mesin yang digunakan untuk membuat bahagian ini.

Platform dasar yang sangat nipis tetapi ketegaran tinggi yang digunakan dalam projek yang digambarkan sebelum ini. Perhatikan penggunaan rusuk pengukuhan.

Profil percetakan 3D yang tinggi bermakna bahawa majoriti orang yang membeli extruders ABS murah pada masa panas tidak akan menyedari betapa sukarnya untuk maju dari idea ke bahagian yang berdaya maju. Itu boleh menjejaskan komuniti dalam jangka panjang.

Sudah tentu, keupayaan kemahiran reka bentuk sejagat adalah tidak semestinya suatu keperluan: mungkin mungkin untuk menyelesaikan model di mana beberapa pakar pilih menerbitkan reka bentuk mereka secara percuma, dan berjuta-juta pengguna lain hanya mengklik "cetak". Tetapi ini membawa kami kepada isu lain ...

Menuju bahagian gred kejuruteraan

Casis lengkap untuk Omnibot mkII, diperbuat daripada plastik kejuruteraan kekuatan tinggi, getah silikon, dan pelbagai bahagian logam.

Kaedah prototaip tambahan mesra-hobi yang sedia ada cenderung menghasilkan bahagian-bahagian dari bahan yang sangat sempit, yang semuanya mempamerkan ciri-ciri mekanikal yang agak miskin; tidak ada tanda-tanda bahawa ini akan berubah pada tahun-tahun akan datang. Dengan kilang CNC, keadaan lebih baik - tetapi beberapa bahan penting kekal sukar atau mahal untuk diproses (contohnya, kebanyakan getah tidak baik terutamanya mesin).

Dalam paparan popular, pencetak 3D adalah alat yang akan membolehkan kita untuk terus membuat hampir apa-apa; cara pemikiran ini diterangkan oleh perlumbaan senjata komersial untuk menyampaikan mesin FDM yang mencetak warna. Tetapi usaha ini mungkin tersesat: oleh kerana itu, percetakan 3D dan pemesinan CNC cenderung lebih berguna untuk menghasilkan pola perkakasan - iaitu, bentuk yang berfungsi sebagai masukan kepada yang lain, lebih banyak proses pembuatan khusus yang dibawa kemudian.

Di dunia perindustrian, corak CNC-machined digunakan untuk thermoforming, stamping logam, pengacuan suntikan, dan beberapa jenis pemutus. Tidak semua ini boleh dilakukan dengan selamat dan murah di rumah - tetapi ada yang mengejutkan mudah untuk digunakan. Sebagai contoh, pemutus resin menggabungkan kemudahan penggunaan dengan kesetiaan yang melampau dan pelbagai sifat yang boleh dicapai untuk bahagian akhir. Tanpa sebarang peralatan yang canggih, anda boleh membuat karet licin dalam apa jua warna yang anda suka - dan lima minit kemudian, beralih kepada bahan komposit yang diperkuat dengan gentian atau kaca karbon.

Satu acuan satu bahagian yang agak mudah untuk pemutus resin.

Sudah tentu, alur kerja perkilangan ini dapat dikuasai oleh mana-mana penggemar yang ditentukan. Walau bagaimanapun, mereka menambah satu lagi tahap kerumitan yang mungkin tidak dijangka dan tidak dapat diatasi oleh ramai; obsesi dengan keluaran langsung tidak begitu banyak untuk membantu.

Di manakah kita benar-benar berdiri?

Saya teruja dengan percetakan 3D, tetapi juga tidak selesa dengan cara kita memikirkan tentang masa depan pembuatan rumah. Bagi para penggemar yang digerakkan, pencetak itu adalah alat lain yang membolehkan mereka membawa reka bentuk mereka kepada kehidupan. Ia berkongsi banyak masalah dengan pendekatan yang ada sebelum ini - dan menambah cabaran yang serius kepada campuran itu. Mungkin yang terbaik yang boleh kita lakukan ialah belajar dari industri pembuatan, dan bukannya mengumumkan kematiannya yang tidak lama lagi.

Malah, keasyikan dengan mencipta semula proses pembuatan mungkin menyebabkan kita akar untuk penyelesaian yang salah bermula dengan: extruders ABS yang kini popular mungkin tidak dapat mencapai ketepatan yang munasabah dan menghasilkan hasil yang konsisten dan boleh diramal hanya disebabkan oleh batasan Bahan: konsistensi yang sangat kencang dan takat lebur yang jelas menyebabkan sukar untuk mengawal pemendapannya. Gradien suhu tinggi yang dibuat dalam proses tidak berfungsi memihak kepada teknologi itu juga.

Akibatnya, kami mungkin tidak memberi perhatian yang cukup kepada beberapa alternatif yang kelihatannya dapat disampaikan. Sebagai contoh, pencetak pemendapan lilin (masih terasa mahal) dari Solidscape mencapai tahap terperinci yang menakjubkan hanya dengan bekerja dengan bahan yang lebih sesuai, dan dengan menggabungkan langkah aditif dan subtractive. Tetapi subtractive proses tidak seksi, dan output dari pencetak ini adalah bahan rapuh yang berfungsi hanya sebagai acuan pemutus. Tanpa rayuan popular, kemungkinan harga turun agak langsing.

Stereolitografi adalah satu lagi pilihan yang menarik dengan hasil yang menjanjikan: pencetak $ 30,000 yang mempunyai ketepatan yang tinggi kelihatan seolah-olah menjadi kaki-ke-kaki dengan peranti kos rendah seperti Form 1 yang akan datang. Tetapi prinsip operasi yang berantakan dan membazir menghadkan rayuan pop mereka juga .

Pada suatu hari, penyelesaian peluru perak mungkin menjadi kenyataan; jika ia berlaku, ia mungkin tidak seperti mana-mana teknologi yang sedia ada yang kami bereksperimen dengan. Sehingga itu, ia memberi tumpuan kepada proses itu, bukan pada alat yang paling hyped minggu ini.

Pelbagai jenis CNC-machined, resin-cast.


Jika anda terlibat dalam projek yang sangat revolusioner atau hebat dan ingin menulis tentangnya untuk hari Khamis 3D, atau anda mempunyai produk berkaitan yang anda ingin kami semak atau menulis tentang, sila hubungi Eric Weinhoffer di [email dilindungi] Terima kasih untuk membaca!

Kongsi

Meninggalkan Komen