Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Mind the Gap - Kako bodo 3D tiskalniki naredili skok na potrošniške izdelke

Tiskalnik kocke 3D Systems.

Pogosto je rečeno, da je industrija 3D tiskalnikov za potrošnike na istem mestu, kot je bila PC industrija v poznih 70. letih, ko je vsaka druga družba razglasila svoj najnovejši stroj »Apple II 3D tiskalnikov«. vključeni proizvajalci, je to očitno napačna. V resnici nismo niti videli nekaj, kar bi se lahko štelo za ekvivalent Apple I; zdaj smo samo na stopnji Altair 8800. V tistih dneh so bile stikalne plošče primarni vmesnik, računalniki so dobili primarno vizualno povratno informacijo v obliki peščice LED, stroji so bili manj prilagodljivi in ​​sposobni, in je bilo zapleteno. za vsakogar, ampak za zelo tehnično zdrava pamet, da jih upravlja za vsak čas. Kljub temu pa je bil to čas hitrega razvoja, kjer so se hitreje uvajali novejši in boljši stroji. Da bi ugotovili, kako bi lahko presegli znano vrzel med tiskalniki, ki so trenutno na voljo, in tistimi, ki so sposobni preživeti kot glavni potrošniški izdelek, moramo zdaj in v prihodnosti preučiti nekatere kritične dejavnike pri njihovi zasnovi.

Altair 8800. Slika iz Wikipedije.

Prvič, raven dobre prakse načrtovanja, ki je vključena v stroj, je najbolj kritičen dejavnik v zvezi z njegovo učinkovitostjo. Nobena programska oprema ali okrasne obloge ne bodo nadomestile preveč ali pod omejenimi mehanizmi, slabo vodeno električno zasnovo ali nepravilno zgrajene pogonske sisteme. Mnogi potrošniški tiskalniki danes trpijo zaradi pomanjkljivosti v vsaj enem od teh področij, kar jim preprečuje, da bi dosegli največjo možno zmogljivost v metrikah, kot so hitrost, natančnost in zanesljivost.

Drugi omejevalni dejavnik za delovanje stroja je njegova programska oprema. Večina programske opreme za rezanje in nadzor danes je bodisi zlahka prilagojena in nezgrešljiva ali pa poenostavljena do točke neprilagodljivosti, stanje izbire strojne programske opreme pa je labirintna nočna mora. Večina tega izhaja iz narave razvoja odprte kode; Čeprav omogoča veliko hitrih iterativnih izboljšav številnih sodelujočih, uvaja veliko razdrobljenosti skoraj tako hitro. Izbira najboljše kombinacije vdelane programske opreme, rezanja in programske opreme za nadzor je zato velik izziv.

Na podlagi teh dveh dejavnikov je na srečo primer, da bo prvi dejavnik s časom postal vse manj vprašljiv; preprosta konkurenca to vidi. Vendar pa to še vedno povzroča težave, ki sem jih omenil v zvezi s programsko opremo. Ne samo to, ampak to je dejstvo, da še ni pravega morilca za tiskalnike.

V PC-ju je bila prva aplikacija za morilca VisiCalc, aplikacija za preglednice, ki je spodbudila hitro sprejetje računalnikov s strani finančne industrije. Kasneje so urejevalniki besedil pospešili prevzem osebnih računalnikov v potrošniško področje. V obeh primerih so bile aplikacije za povprečno osebo, ki še nikoli prej ni uporabljala računalnika, preprostejše, da bi v kratkem času uporabile koristno delo. Sedanja ovira za tiskarje je postopek izdelave novih predmetov za tiskanje; to je predmet izdelave ali prekinitve med tiskalniki, ki prehajajo iz hobistov in industrijskih orodij v popolne potrošniške izdelke. Če želite narediti del na tiskalniku zdaj, lahko tudi

  1. Prenesite datoteko .STL iz spletnega repozitorija, v najboljšem primeru naredite le zelo majhne spremembe in jo natisnite. Or

  2. Uporabite dokaj zapleten CAD ali 3D program za načrtovanje celotne krpe, pretvorite jo v datoteko .STL in jo natisnite.

Na podlagi kompleksnosti, ki je značilna za večino CAD programov, ki so na dober dan v paru s Photoshopom - da ne omenjamo samega procesa oblikovanja - večina novih uporabnikov je omejena na prvo možnost. Mislim, da bo to obravnavano tako:

Intuitivni vmesniki: Kot sem že omenila, so skoraj vsi CAD vmesniki preveč zapleteni, da bi jih lahko uporabili brez precejšnje časovne naložbe v uporabniški del, da postanejo kompetentni. Nihče ne more z gotovostjo povedati, v katero smer bo potekal razvoj teh programov, vendar obstajajo številne možnosti. Eden od teh je, da bodo obstoječe in prihajajoče vmesniške naprave, kot so vmesniki za haptične in 3D poteze, vodile do bolj intuitivnih kontrolnih shem kot trenutna 2D miška in tipkovnica. Druga je sprememba pri oblikovanju modelov; namesto da bi delali na podlagi osnutka, ki obstaja danes, bo morda na voljo več prostovoljnih tehnik. SketchUp, AutoDesk 123D in uvedba številnih programov generacije .STL, ki temeljijo na Minecraftu, bi lahko bili neznaten pogled na bolj dostopne CAD sisteme.

AutoDesk 123D Design

Neposredno kopiranje: Na drugem koncu spektra si zamislite, da bi del v 3D optični bralnik, skeniranje in izdelavo model pripravljen za tiskanje, ne da bi en CAD program odprt v celotnem procesu. To je dovolj poznan koncept, ki tiskarjem omogoča učinkovito kopiranje. Čeprav je tehnično zahtevna, taka funkcionalnost nikakor ni neizvedljiva.

MakerBot je pred kratkim objavil, da delajo na 3D skenerju, digitalizatorju.

Prilagodljivo polnjenje: Ena najpogostejša točka zmede pri tiskanju je vrsta in količina polnila, ki ga mora tiskalnik nastaviti, zlasti za predmete, ki morajo stati ob določenih obremenitvah. Možno je, da analizo, ki je podobna FEA, vključimo v programe, kot je OpenSCAD, pri čemer ugibamo iz tega procesa, tako da se tip in polnilo avtomatsko generirata v celotnem delu za želene specifikacije.

Na podoben način je ena od trenutnih prepovedi tiskarjev za hobiste delovne dele, ki lahko uničijo večurne tiskalne posle. Več posameznikov je eksperimentiralo z ročno spreminjanjem vzorcev in gostote polnila, pri čemer je bilo veliko delcev odpravljeno. Razvijanje algoritmov za ustvarjanje vzorcev polnjenja za zmanjšanje upogibanja bi odpravilo ta problem brez ene same spremembe obstoječih tiskalnikov.

Fotografija iz RichRap

Kombinirana obdelava: Priljubljen trik s številnimi tiskanimi deli brezhibno uvaja nepotiskane komponente v omenjeni del, kot so matice ali vijaki. Trenutno se to doseže s sorazmerno surovimi sredstvi in ​​proces ni zelo prilagodljiv. Vendar pa je mogoče ustvariti poti za sledenje tiskalniku, ki ne bi samo ustavil tiskanja za vstavljanje ne-tiskanih komponent, temveč da bi se izognili trčenju in tiskanju okoli njih. To je tehnično izvedljivo - to je bila značilnost programske opreme CAM že več let - vendar lahko zahteva veliko večjo izenačenost pri vročem oblikovanju ekstruderja. S to zmožnostjo bi bilo mogoče nemoteno integrirati mehanske in električne dele in sklope v natis. Ne samo, da bi to omogočilo tiskanje bolj zapletenih projektov, temveč bi lahko takšni hibridni projekti povzročili, da bodo številne pomanjkljivosti, ki so del kompleksnih tiskanih sklopov, popolnoma izginile.

Poleg tega so številni drugi dogodki, ki spreminjajo igre in se lahko pojavijo in lahko pridejo od koderkoli. Konec koncev, večina največjih imen danes v razvoju osebnih računalnikov ni obstajala, preden so se ljudje začeli ukvarjati s prvimi računalniki. V upanju, da ni dolgo čakati!

Delež

Pustite Komentar