3D-Druck und Rapid Prototyping Future oder Fad?

Was ging Ihnen beim ersten Mal, als Sie den 3D-Druck in Aktion sahen, in den Sinn? Hast du einfach nachgedacht?, “Hey das ist mäßig cool. Oh, schau, ein Eichhörnchen”? Oder hast du gedacht?, “Beeindruckend. Ich könnte ALLES damit bauen!” Die Tatsache, dass Sie diesen Artikel lesen, bedeutet, dass Sie davon ausgehen können, dass Sie zur letzteren Gruppe gehören.

Ist es nur "cool"? Ist es nur die nächste große Sache, wie fliegende Autos und Mahlzeiten in einer Pille? Das sind potenziell wirklich nützliche Dinge, die jedoch nie Mainstream wurden. Wird es für den 3D-Druck so gehen? Einige Dinge mögen Ppersönlich DDigital EINssistants (PDAs) und Walkman-Kassettenrekorder machten den Sprung von Mode zu Trend, verblassten jedoch immer noch. Warum?

Was macht eine Modeerscheinung??

Was macht eine explosionsartig disruptive Technologie am Ende, während andere dahinschwinden oder es niemals aus dem Tor schaffen? Es gibt mehr Kriterien dafür, als wir möglicherweise zusammenstellen können, und viele von ihnen können nicht gemessen werden, wie zum Beispiel die "coolen" oder Glücksfaktoren. Letztendlich entscheidet die Zeit.

Was ist also mit dem PDA passiert? Man könnte argumentieren, dass sie ihrer Zeit ein bisschen voraus waren. Computer waren einfach nicht überall so, wie sie heute sind, und ein Tagesplaner aus Papier erledigte alles, was die meisten Leute brauchten, zumindest genauso schnell. Das eigentliche Bedürfnis und die Benutzerfreundlichkeit waren also nicht vorhanden.

Der Walkman war jedoch einfach zu bedienen und die Leute wollten ihre Lieblingsmusik privat und überall hören können. Gegen den Walkman ging nichts vor, bis sich das Medium der Musik veränderte. CDs kamen hinzu und dann das Internet, und MP3s begannen, Kassetten und CDs irrelevant zu machen. Die Technologie übertraf nur den tragbaren Kassettenrekorder und entwickelte sich zu MP3-Playern, die in die Smartphones integriert wurden, die wir heute lieben.

Werden diese Dinge beim 3D-Druck und beim Rapid Prototyping passieren? Wenn wir keine funktionierende Kristallkugel oder TARDIS drucken können, gibt es keine Möglichkeit, dies mit Sicherheit zu wissen. Wir können aber in die Vergangenheit schauen. Laut mindestens einer Milliarde verschiedener Historiker und Philosophen kann die Geschichte uns helfen, die Zukunft vorherzusagen.

Warum sowieso Prototyping??

Die ganze Idee des Entwerfens und Prototypens von Objekten besteht darin, unsere Ideen in die Realität umzusetzen, zu sehen, ob sie funktionieren, und dann das Design zu ändern, um besser zu sein. Dann testen wir es erneut, prüfen, ob es funktioniert, und ändern das Design, um es noch besser zu machen. Dies ist das Rückkopplungsschleife. Designer, Gestalter, Verarbeiter, Künstler und Erfinder folgen diesem Prozess.

Prototyping in der Vergangenheit

In der Vergangenheit skizzierte eine Person ihre Idee und nahm Änderungen auf dem Papier vor. Dann würden sie ein Medium wählen, in dem sie den Gegenstand herstellen könnten - Holz, Metall, Kunststoff oder was auch immer. Dann mussten sie viel arbeiten und bearbeiten, meißeln und umformen, bis sie das bekommen, was sie für einen ziemlich guten Prototyp hielten. Sobald sie fertig waren, testeten sie es, um zu sehen, ob es so gut wie möglich war. Wenn nicht, war es wieder am Reißbrett. Wenn Sie diesen Prozess nur drei oder vier Mal durchlaufen, könnte es buchstäblich ein Jahr dauern, bis sie etwas hatten, mit dem sie zufrieden waren. Zeit ist Geld, richtig?!

Das Zeichnen des Prozesses war leicht zu verbessern. Wir haben standardisierte Entwurfstechniken und Werkzeuge entwickelt. Schließlich hatten wir Computer und Software, so dass die Erstellung schneller und die Änderungen einfacher waren. Aber der Fabrikationsteil entwickelte sich nicht viel. Es wurde nicht besser durch die Sprünge und Schranken, die der Entwurf hatte.

Die Leute haben es trotzdem versucht. Es gibt Patente für die Herstellung von 3D-Gegenständen aus den späten 1800er Jahren, aber keines davon war einfach, vielseitig oder erschwinglich genug, um in Massen produziert zu werden.

Photoskulptur

Eine von François Willème erfundene und 1864 patentierte Methode war die Photoskulptur. Obwohl es hauptsächlich zu künstlerischen Zwecken verwendet wurde, bestand die Idee darin, ein Objekt zu nehmen und schnell zu kopieren, wenn nicht sogar tatsächlich. Sehen Sie sich dieses Video des Prozesses an, der im Jahr 1939 von Marcus Adams durchgeführt wurde. Selbst heute ist es beeindruckend.

CNC und Fräsen

In den 1940ern Numerisch CNC-Fräsmaschinen (NC) konnten Lochkarten lesen und das Design automatisch aus einem Stück Metall oder Holz herausarbeiten. Dies kann als Beginn des 3D-Drucks betrachtet werden.

Im Jahr 1951 a CComputer Numeric Control (CNC) Mühle wurde am hergestellt MMassachusetts ichSatzung von TEchnologie (MIT).

CNC-Fräsen wurden immer besser und kleiner, waren aber immer noch zu groß oder zu teuer für alle Hersteller. Die hohen Geschwindigkeiten der speziell entwickelten und superscharfen Fräswerkzeuge waren auch gefährlich, sollten sie brechen und sie oft genug brechen. Es gab nichts, was auf relativ kleinem Raum sicher verwendet werden konnte und bis vor kurzem angemessen erschwinglich war. Schauen Sie sich dieses an.

Echter 3D-Druck

In den späten 70er und frühen 80er Jahren kamen einige kluge Leute auf die Idee, dreidimensionales Drucken mit Polymerharz und Licht durchzuführen. 1972 war das Projekt von Mitsubishi Motors das erste Mal, bis Hideo Kodama von Nagoya Municipal Industrial Research es tat. Es funktionierte, indem ein Eimer Harz langsam nach unten bewegt wurde, während Laser von oben und von einer Seite auf ihn gerichtet waren. Dort, wo sich die Laser trafen, härtete das Polymer aus. In wenigen Minuten könnten Sie ein Harzmodell eines Designs halten, das sich gerade am Morgen in Ihrem Kopf befand.

Das folgende Video zeigt Ihnen, was in einem Fotopolymer-3D-Drucker passiert. Nach einer detaillierteren Erklärung zur Funktionsweise des 3D-Drucks suchen Was ist 3D-Druck und wie genau funktioniert das? Was ist 3D-Druck und wie funktioniert es genau? Stellen Sie sich vor, Sie könnten dreidimensionale Objekte direkt von einem Drucker in Ihrer Wohnung aus ausdrucken. Als ich in der Grundschule war, dachte ich, es wäre großartig, wenn ich Pizzas ausdrucken könnte… Weiterlesen? Das haben wir auch.

Sie können sehen, dass diese Methode für den Gebrauch zu Hause möglicherweise nicht ideal ist. Obwohl der 3D-Druck von Fotopolymeren äußerst genau ist, kann es etwas unordentlich sein, wenn Ihre Katze den Drucker umstößt.

Dann kam mit Fgebraucht DEposition MOdeling (FDM) -Druck. Einfach ausgedrückt, handelt es sich um einen Drucker, der herausspritzt (Einlagen) Kunststoff ein Stückchen für Stück geschmolzen. Der Kunststoff muss heiß sein, um durch eine kleine Düse zu spritzen, damit er haftet (Sicherungen) schön zu der Plastikschicht, die vorher herausspritzt. Dies geschieht Schicht für Schicht, bis Sie ein dreidimensionales Objekt oder haben Modell-. Sie könnten dasselbe mit der Heißklebepistole tun, wenn Sie Nerven aus Stahl und die Geduld von Gandhi hätten. Wenn nicht, schauen Sie sich den 3Doodler 3D-Druckstift an. 3Doodler 3D Pen Review und Giveaway 3Doodler 3D Pen Review und Giveaway Der 3Doodler ist ein Stift, der in 3D-Kunststoff zeichnet. Das bedeutet, dass Sie nicht nur auf Papier zeichnen, sondern auch in die Luft zeichnen können. Weiterlesen .

Hier ist ein Video eines MakerBot FDM-Druckers in Aktion. MakerBot ist einer der Hauptakteure bei der Verbreitung des 3D-Drucks. Ihre Drucker sind klein genug für den Heimgebrauch und für viele Menschen erschwinglich. Aber noch nicht ich.

Der Stand des Prototyping

Mit dem 3D-Druck, dem CNC-Fräsen und anderen Technologien, die kostengünstiger, präziser und benutzerfreundlicher werden, kann jeder seine Ideen zu etwas machen, das er in der Hand halten kann. Menschen, die großartige Ideen haben, können dadurch Erfindungen und Produkte auf den Markt bringen, die es vielleicht nie geschafft haben. Wie dieses Exoskelett-Ding im Bild unten. Sieht cool aus, keine Ahnung, was es macht.

Da sich Künstler und Heimwerkergemeinschaften weiterhin für den 3D-Druck interessieren, sehen wir eine exponentielle Anpassung.

“Jeden Tag haben mehr Menschen Zugriff auf die 3D-Drucktechnologie dank Open-Source-Hardware-DIY-Clubs, Hacker- und Maker-Bereichen und Maker Faires. Vier Gründe, warum Sie Ihren lokalen Hackerspace besuchen sollten. Vier Gründe, warum Sie Ihren lokalen Hackerspace besuchen sollten (behalten) in Städten rund um den Globus auftauchen. Gute internationale Beispiele sind Wevolver in London und Amsterdam, die FabLabs und das 3D-Hubs-Netzwerk, das sich in jüngster Zeit vom Anschluss einiger hundert 3D-Drucker in weniger als einem Jahr auf über 7.000 vergrößerte.” stellt fest, Rudy de Waele, Technologieträger und Autor / Kurator von Shift 2020.

3D-Druck als Geschäftsmodell

Im Moment gibt es Tausende, wenn nicht Millionen von Dateien im Web, die Sie einfach in Ihren 3D-Drucker laden und das Objekt erstellen können. Sie müssen nicht einmal wissen, wie Sie etwas gestalten.

Wie Richard A. D'Aveni im Artikel der Harvard Business Review erläutert, wird der 3D-Druck die Welt verändern,

“Da die Anwendungen der Technologie zunehmen und die Preise fallen, ist die erste große Implikation, dass mehr Waren an oder nahe ihrem Einkaufs- oder Verbrauchsort hergestellt werden. Dies könnte sogar bedeuten, dass einige Dinge auf Haushaltsebene produziert werden. (Sie zahlen für Rohmaterialien und die IP-Dateien der Software für alle Designs, die Sie im Internet nicht kostenlos finden können.)”

Wie wirkt sich das auf die Märkte für Transport, Einzelhandel und Ersatzteilmarkt aus? Es ist schwer zu sagen, aber wenn es Unternehmen und Leuten Geld spart, ist es normalerweise eine sichere Wette, dass es sich durchsetzen wird.

Wird es bleiben oder wird es gehen??

Wir haben gesehen, dass der 3D-Druck schon lange nachgefragt wird und dadurch Zeit, Energie und Geld gespart wird. Wir haben auch gesehen, dass 3D-Druck und Prototyping auf verschiedene Weise möglich sind - CNC-Maschinen, Photopolymere und FDM sind nur drei verfügbar. Das Medium kann sich zwar ändern, die wesentlichen 3D-Druckprozesse werden jedoch fortgesetzt. Der Prozess wird außerdem fast täglich tragbarer, einfacher und kostengünstiger.

Noch wichtiger ist jedoch, dass der 3D-Druck und das Rapid Prototyping für Menschen die Tür öffnen, die sich vorher noch nicht mit Design oder Engineering beschäftigt haben. Dave Evans, Silicon Valley Futurist, stellt fest, dass 5 Experten die Zukunft des 3D-Drucks wiegen,

“Beim 3D-Druck gibt es nur wenige Technologien, die Kunst und Wissenschaft verbinden. Was für eine großartige Möglichkeit, wichtige Frauen (und Männer) jetzt unabhängig von ihrem Hintergrund einzubeziehen.”

Es gibt sogar einen 100-Dollar-3D-Drucker, der bald verfügbar sein sollte. Mit so viel Erfolg und dem Einfallsreichtum der Objekte, die mit 3D-Druck erstellt werden, scheint es sicherlich so, als ob es bei uns bleiben würde, zumindest so lange wie der Walkman… wenn nicht länger.

Was denkst du? Mode oder Zukunft? Planen Sie einen 3D-Drucker oder eine CNC-Fräse für sich? Hast du schon einen? Wenn ja, wofür verwenden Sie es? Würden Sie anderen Leuten empfehlen, den 3D-Druck auszuprobieren? Lass es uns unten wissen.

Bildnachweis: Fräsmaschine über Shutterstock, 3D-Drucker über Shutterstock, WREX-Exoskelett beim 3D-Druck der zukünftigen Ausstellung im Science_Museum in London, Zeichnungsraum, Sony Walkman, Ältere CNC-Maschine über WikiMedia, Palm Vx über Flickr

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