Stampa 3D e prototipazione rapida Future o Fad?

Che cosa ti è passato per la mente la prima volta che hai visto la stampa 3D in azione? Hai semplicemente pensato, “Hey, è moderatamente cool. Oh guarda, uno scoiattolo”? O hai pensato, “Wow. Potrei costruire QUALCHE COSA con quello!” Il fatto stesso che stai leggendo questo articolo significa che è sicuro assumere che tu appartenga a quest'ultimo gruppo.

È solo "bello" però? È solo la prossima grande cosa come macchine volanti e pasti in una pillola? Quelle sono potenzialmente cose veramente utili, eppure non sono mai diventate mainstream. È così che andrà giù per la stampa 3D? Alcune cose come PDATI PERSONALI Digital UNssistants (PDA) e lettori di cassette Walkman hanno fatto il salto dalla moda alla moda, ma sono ancora svaniti. Perché?

Ciò che rende una moda?

Cos'è che rende una tecnologia esplosiva perturbante, mentre altri svaniscono o non escono mai dal cancello? Ci sono più criteri per questo che possiamo eventualmente compilare, e molti di loro non possono essere misurati, come i fattori "cool" o di fortuna. Alla fine, il tempo decide.

Quindi cosa è successo al PDA? Si potrebbe sostenere che erano un po 'in anticipo sui tempi. I computer non erano dappertutto come oggi, e un day planner cartaceo ha fatto tutto ciò di cui la maggior parte delle persone aveva bisogno, almeno altrettanto velocemente. Quindi il bisogno reale e la facilità d'uso non c'erano.

Il Walkman, tuttavia, era facile da usare e le persone volevano davvero essere in grado di ascoltare la propria musica preferita, in privato, ovunque. Non c'era nulla che potesse andare contro il Walkman fino a quando il mezzo della musica non fosse cambiato. I CD arrivarono e poi l'ascesa di Internet, e gli MP3 iniziarono a rendere la cassetta e il CD irrilevanti. La tecnologia ha appena superato il lettore di nastri portatile e si è evoluta nei lettori MP3, che sono stati assimilati negli smartphone che amiamo oggi.

Succederà questo genere di cose alla stampa 3D e alla prototipazione rapida? A meno che non possiamo stampare una sfera di cristallo funzionante o TARDIS, non c'è modo di saperlo con certezza. Noi può guarda nel passato, comunque. Secondo almeno un bajillion di storici e filosofi diversi, la storia può aiutarci a prevedere il futuro.

Perché prototipare comunque?

L'intera idea di progettare e prototipare oggetti è prendere le nostre idee e renderle reali, vedere se funzionano, quindi cambiare il design per migliorare. Quindi lo ricostruiamo di nuovo, vediamo se funziona, quindi cambia il design per essere ancora migliore. Questo è il ciclo di feedback. Designer, creatori, fabbricanti, artisti e inventori seguono tutti questo processo.

Prototipazione nel passato

In passato, una persona avrebbe abbozzato la propria idea, apportando modifiche su carta. Quindi sceglievano un mezzo in cui realizzare l'oggetto: legno, metallo, plastica, qualunque cosa. Quindi trascorrevano molto tempo lavorando e lavorando, scalpellando e formando, fino a ottenere quello che pensavano fosse un buon prototipo. Una volta terminato, lo testavano per vedere se era il migliore possibile. In caso contrario, era di nuovo al tavolo da disegno. Passando attraverso questo processo solo tre o quattro volte, potrebbe richiedere letteralmente un anno fino a quando non avessero qualcosa di cui essere soddisfatti. Il tempo è denaro, giusto?!

La parte di disegno del processo è stata facile da migliorare. Abbiamo elaborato tecniche e strumenti di disegno standardizzati. Alla fine abbiamo avuto computer e software, quindi la stesura è stata più rapida e apportare modifiche è stato più semplice. Ma la parte di fabbricazione non si è evoluta molto. Non è andata meglio per i salti che quella stesura aveva.

La gente ha provato, però. Esistono brevetti per i modi di creare oggetti 3D risalenti alla fine del 1800, ma nessuno di essi era semplice, versatile o abbastanza economico da essere prodotto in serie.

Fotoscultura

Un metodo inventato da François Willème e brevettato nel 1864 fu la photosculpture. Sebbene fosse usato principalmente per scopi artistici, l'idea era lì per prendere un oggetto e duplicarlo rapidamente, se non addirittura crearlo. Guarda questo video del processo in corso nel 1939, di Marcus Adams. Anche oggi, è incutere timore.

CNC e fresatura

Negli anni '40 Numerically Cle fresatrici a controllo numerico (NC) potevano leggere le schede perforate e ritagliare automaticamente il disegno da un pezzo di metallo o legno. Questo potrebbe essere considerato l'inizio della stampa 3D.

Nel 1951, a Computer Numeric Control (CNC) è stato realizzato presso il Massachusetts iosostituto di Technology (MIT).

I mulini a controllo numerico erano sempre più piccoli, ma erano ancora troppo grandi o costosi da essere utilizzati da chiunque. Anche l'alta velocità delle punte del mulino appositamente progettate e super-affilate era pericolosa, in caso di rottura, e si rompono abbastanza spesso. Non c'era nulla che potesse essere usato in uno spazio abbastanza piccolo, sicuro, ed era ragionevolmente accessibile fino a poco tempo fa. Dai un'occhiata a questo.

Stampa 3D reale

Tra la fine degli anni '70 e l'inizio degli anni '80, alcune persone intelligenti inventarono un'idea per la stampa tridimensionale usando resina polimerica e luce. Essendo il frutto dell'ingegno di Mitsubishi Motors nel 1972, ci vollero fino al 1981 per Hideo Kodama della Nagoya Municipal Industrial Research per farlo davvero. Ha funzionato facendo muovere lentamente un secchio di resina mentre i laser erano puntati verso l'alto dalla parte superiore e da un lato. Dove i laser si sono incontrati, il polimero si è indurito. In pochi minuti, potresti tenere in mano un modello in resina di un disegno che ti era in testa proprio quella mattina.

Il seguente video mostra cosa sta succedendo in una stampante 3D fotopolimerica. Alla ricerca di una spiegazione più approfondita su come funziona la stampa 3D Che cos'è la stampa 3D e come funziona esattamente? Che cos'è la stampa 3D e come funziona esattamente? Immagina di poter stampare oggetti tridimensionali direttamente da una stampante di casa tua. Quando ero bambino alla scuola elementare, pensavo che sarebbe stato grandioso se potessi stampare le pizze ... Per saperne di più? Abbiamo anche quello.

È possibile vedere questo metodo potrebbe non essere l'ideale per l'uso a casa. Sebbene la stampa 3D fotopolimerica sia estremamente accurata, può essere un po 'caotica se il tuo gatto colpisce la stampante.

Poi è arrivato FUsato Deposition Modeling (FDM). Per dirla in termini semplici, è una stampante che schizza fuori (depositi) mescolato un po 'di plastica alla volta. La plastica deve essere calda per spruzzare attraverso un piccolo ugello, quindi si attacca (fusibili) graziosamente allo strato di plastica che precedentemente era stato spruzzato. Questo succede un livello dopo l'altro fino ad avere un oggetto tridimensionale o modello. Potresti fare la stessa cosa con la pistola per colla a caldo se hai i nervi d'acciaio e la pazienza di Gandhi. O se no, dai un'occhiata alla penna 3Doodler 3D 3Doodler 3D Pen Review e Giveaway 3Doodler 3D Review Pen e Giveaway 3Doodler è una penna che disegna in plastica 3D. Il che significa che non sei limitato a disegnare su carta: puoi anche disegnare in aria. Leggi di più .

Ecco un video di una stampante FDM MakerBot in azione. MakerBot è uno dei principali attori nel portare la stampa 3D alle masse. Le loro stampanti sono abbastanza piccole da poter essere utilizzate a casa e alla portata di molte persone. Ma non io, ancora.

Lo stato del prototipo

Con la stampa 3D, la fresatura CNC e altre tecnologie che diventano meno costose, più precise e più facili da usare, chiunque può trasformare la propria idea in qualcosa che può tenere in mano. In tal modo, le persone che hanno grandi idee possono portare sul mercato invenzioni e prodotti che potrebbero non averlo mai fatto. Come questo coso esoscheletro nella foto qui sotto. Sembra bello, non ha idea di cosa faccia.

Poiché gli artisti e le comunità di fai-da-te continuano a gravitare sulla stampa 3D, stiamo assistendo ad un adattamento esponenziale.

“Ogni giorno, sempre più persone hanno accesso alla tecnologia di stampa 3D grazie ai club di hardware open-source, agli spazi degli hacker e dei maker e alle Maker Faires Quattro motivi per cui dovresti visitare il tuo Hackerspace locale Quattro motivi per cui dovresti visitare il tuo Hackerspace locale (conservare) spuntando nelle città di tutto il mondo. Buoni esempi internazionali sono Wevolver a Londra e Amsterdam, i FabLabs e, più recentemente, la rete 3D Hubs, che è cresciuta collegando un paio di centinaia di stampanti 3D a più di 7.000 in meno di un anno.” rileva Rudy de Waele, Technology Innovation Strategist e Author / Curator di Shift 2020.

Stampa 3D come modello aziendale

Al momento ci sono migliaia, se non milioni, di file sul Web che puoi caricare nella stampante 3D e creare l'oggetto. Non hai nemmeno bisogno di sapere come progettare nulla.

Come spiega Richard A. D'Aveni nell'articolo di Harvard Business Review, la stampa 3-D cambierà il mondo,

“A mano a mano che le applicazioni della tecnologia si espandono ei prezzi calano, la prima grande conseguenza è che più beni saranno fabbricati presso o vicino al loro punto di acquisto o consumo. Questo potrebbe anche significare la produzione a livello domestico di alcune cose. (Pagherai per le materie prime e l'IP, i file software per tutti i progetti che non puoi trovare gratuiti sul Web.)”

Che effetto avranno sui mercati dei servizi di trasporto, vendita al dettaglio e aftermarket? È difficile da dire, ma se si risparmia denaro alle aziende e alle persone, di solito è una scommessa sicura che si impadronirà.

Rimarrà o andrà?

Abbiamo visto che c'è stata una richiesta da molto tempo per la stampa 3D e che fa risparmiare tempo, energia e denaro alle persone. Abbiamo anche visto che ci sono alcuni modi in cui è possibile eseguire la stampa 3D e la prototipazione: macchine CNC, fotopolimeri e FDM sono solo tre disponibili. Pertanto, il supporto potrebbe cambiare, ma i processi di stampa 3D essenziali continueranno. Il processo sta diventando sempre più portatile, più facile da fare e più conveniente quasi quotidianamente.

Forse ancora più importante, la stampa 3D e la prototipazione rapida aprono le porte a persone che potrebbero non aver considerato prima il design o l'ingegneria. Dave Evans, Silicon Valley Futurist afferma che in 5 esperti pesano sul futuro della stampa 3D,

“La stampa 3D fa pochissime altre tecnologie: combina arte e scienza. Un ottimo modo per coinvolgere donne e uomini chiave, indipendentemente dal contesto.”

C'è anche una stampante 3D da $ 100 che dovrebbe essere disponibile a breve. Con tutto questo, e l'ingegnosità degli oggetti creati con la stampa 3D, sembra certamente che sia qui per restare con noi, almeno finché il Walkman ... se non più.

Cosa pensi? Fad o futuro? Avete in programma di procurarvi una stampante 3D o una fresatrice CNC? Ne hai già uno? Se lo fai, per cosa lo usi? Consiglieresti ad altre persone di provare la stampa 3D? Facci sapere, di seguito.

Crediti immagine: fresatrice Via Shutterstock, stampante 3d Via Shutterstock, esoscheletro WREX alla stampa 3D la mostra futura al Science_Museum di Londra, Drafting Room, Sony Walkman, Macchina CNC vecchia via WikiMedia, Palm Vx via Flickr

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