Каждому попотребностям: трехмерный принтер
- Для ускорения процесса фрезерование выполняется в пара этапов. Заготовку устанавливают в цанговое крепление
Большая фреза начинает воссоздавать главные очертания модели
- Главная часть лишнего материала скоро удаляется. Итог фрезерования на данном этапе только отдаленно напоминает высокополигональную модель в редакторе
После этого в инструмент устанавливают насадку для правильного фрезерования
- Данный процесс занимает большое количество времени, но итог совершенно верно соответствует компьютерному прототипу
ROLAND MDX-540 CNC фрезерная и гравировальная машина
В строении бывшей пивоварни в Бруклине трое радостных парней с гарвардскими дипломами — Бри Петтис, Зак Смит и Эд Майерс — собирают первый в мире бюджетный настольный трехмерный принтер MakerBot. Это аппарат размером с телевизор с подвижной экструзионной головкой и практически таким же соплом, как у простого струйного принтера. Лишь вместо чернил он заряжен цветным шнуром из ABS-пластика, что в расплавленном состоянии слой за слоем формирует трехмерные объекты размером с чайную чашку.
В случае если заменить стандартную головку особым блоком с фрезой, принтер легко преобразовывается в фасонно-фрезерный микростанок с ЧПУ. Таковой MakerBot способен с промышленной точностью вырезать подробность любой формы из пластикового блока.
Чтобы пользоваться принтером, не нужно быть знатоком и квалифицированным станочником особых конструкторских программ — достаточно знать компьютер на уровне уверенного пользователя. Всего пять лет назад подобный аппарат стоил $125 000 и был доступен только большим компаниям. на данный момент средняя удельная стоиость промышленных 3D-принтеров упала до нескольких тысяч.
Бри Петтис реализовывает MakerBot за $900 всем желающим, но уверен, что скоро сможет снизить его цена в два раза.
Биты в атомы
Первые трехмерные принтеры, либо стереолитографические автомобили, были созданы еще в середине 1980-х американским инженером Чаком Халлом, автором более 60 патентов в области макетирования и ионной оптики. Он же создал для них особый формат и софт файла STL. Машина Хала практически рисовала подробности направленным ультрафиолетовым лучом в ванне с жидким фотополимером.
Во второй половине 80-ых годов двадцатого века Халл основал компанию 3D Systems, совершив революцию в промышленном прототипировании. Аппарат Петтиса, Смита и Майерса трудится на тех же самых правилах, лишь он несложнее и универсальнее.
MakerBot CupCake CNC поставляется в виде конструктора, что возможно собрать за выходные и сразу же запустить в воздействие. Главные его элементы — совокупность 3D-позиционирования, управляющая электроника и рабочая головка. Рабочая платформа принтера подвижна в горизонтальной плоскости, а рабочая головка — в вертикальной.
Для клиентов, не обладающих навыками трехмерного моделирования, хорошим подспорьем станет проект студентов Кембриджского университета ProFORMA — онлайн-сканирование объектов при помощи простой веб-камеры. Полученный файл возможно отредактировать в бесплатной графической программе Гугл SketchUp и загрузить на 3кожный покров принтер через бесплатное же приложение ReplicatorG. ReplicatorG легко переваривает виртуальные биты любых CAD-файлов в настоящие атомы.
Не так долго осталось ждать у MakerBot покажется личный 3D-сканер. С его помощью возможно будет за считанные 60 секунд оцифровать любой предмет, помещающийся в рабочую территорию принтера. Перечень материалов для объемной печати пополнится скульптурной глиной, жидким фотополимером PLA, при отвердевании издающим запах подсолнечного масла, и кремний-полимерными смесями. Более замечательная фрезерная головка разрешит обрабатывать камень, сталь, ювелирные металлы и бронзу.
Первое поколение MakerBot способно воспроизвести приблизительно четверть собственных подробностей. На следующем этапе эволюции эта цифра вырастет как минимум в два раза. Но саморепликация для Петтиса и его команды не самоцель.
Машина обязана создавать настоящие товары.
По секрету всему свету
MakerBot — это не тайная лаборатория с засекреченным ноу-хау. Это сетевой краудсорсинговый проект (от слов crowd — масса людей, source — источник), в работе которого принимают участие тысячи людей со всех стран. Коллективный разум виртуального сообщества разрешил создать CupCake CNC всего за четыре месяца. Второй ресурс — Thingiverse — был создан Петтисом специально для свободного обмена идеями и готовыми CAD-файлами.
Продукт всегда совершенствуется самими клиентами, а все данные об этом размещается на форуме Thingiverse.
«Thingiverse — это телепортация мыслей! Первое, что я делаю, в то время, когда просыпаюсь, — захожу на кожный покров определить, не показалось ли в том месте чего-то новенького. И ежедневно он меня удивляет», — говорит Бри Петтис. «Я уверен, что через несколько лет трехмерные принтеры будут находиться на столах у миллионов людей. Не забывайте — в то время, когда были сделаны ранние компьютеры, скептики говорили, что во всем мире для них найдется не свыше сотни клиентов. То же самое произойдёт и с MakerBot, лишь для этого не нужно будет ждать 20 лет.
Персональное цифровое производство — вот идея века».
CupCake CNC купили уже более 600 клиентов. Это инженеры, архитекторы, живописцы, коллекционеры древностей, ювелиры и просто умные люди, утомившиеся ожидать чудес от вторых. Мечта Петтиса и его друзей — универсальная цифровая микрофабрика, которая разрешит каждому у себя в гараже создавать товары высочайшего качества — от запчастей для ювелирных украшений и автомобилей до зубных и суставных протезов.
MakerBot Industries — не единственная компания, трудящаяся над дешёвыми цифровыми инструментами. Калифорнийский дизайнер Патрик Худ Дэниел реализовывает всем желающим целый выводок станков с ЧПУ по цене от $1500 до 3000. Подобное оборудование делают еще пара команд, и их количество всегда растёт.
Завод напрокат
Настольная фабрика — это здорово. Ну а что делать тем, чьи идеи помасштабнее? Смастерить мебельный гарнитур для собственного дома, катер либо автомобильное шасси на MakerBot не окажется. Заказать в Китае?
Телушка- полушка, да рубль перевоз. Ответ данной неприятности предлагает американская компания ShopBot.
Специализация ShopBot — дешёвый универсальный цифровой инструмент для производства габаритных подробностей. Скоростные станки ShopBot — находка для предпринимателей, создающих товары малыми сериями. Эти компьютеризированные автомобили с аптекарской точностью режут, сверлят, фрезеруют и полируют фактически каждые материалы.
Вместе с самой машиной клиент приобретает пакет софта ShopBot PartWorks Suite CAD/CAM, на котором возможно скоро создать требуемую подробность, вычислить оптимальные размеры заготовки и создать программу обработки. Кто угодно может пройти онлайн-направления по изучению возможностей цифрового инструмента, и заказать личную оснастку для него.
ShopBot отгрузила клиентам уже более 5000 собственных станков, и спрос на них растет лавинообразно. Цена на базисную версию фасонно-фрезерной автомобили PRSstandardCNC с рабочей территорией 1,2х1,2х0,5 м образовывает $ 7000. Помимо этого, компания предлагает пара продвинутых аппаратов серии PRSalpha с намного большими возможностями.
Но, и цена на них многим «слесарям-одиночкам с мотором» думается несъедобной. Приобрести подержанный, но в полной мере надежный металлообрабатывающий станок с ЧПУ возможно и за несколько тысяч, но для чего он нужен, в случае если пользоваться им придется всего лишь пара раз в году?
Специально для таких клиентов ShopBot и ее партнер Ponoko придумали уникальный проект, быстро набирающий популярность. Это сеть публичных мастерских 100kGarages. На территории США их уже более двух десятков.
Просторные пустующие ангары и промышленные здания, которых полно в Америке, 100kGarages комплектует самым современным станочным парком от ShopBot. Кто угодно может приобрести себе месячный либо годовой абонемент и пользоваться цифровым инструментом по собственному усмотрению. Тут же проводятся мастер-классы как для новичков, так и для профи.
Такую мастерскую возможно применять как собственную фабрику и создавать продукцию серийно, что многие и делают: главные пользователи станочного парка 100kGarages — маленькие компании. Не так долго осталось ждать в проект должны войти еще пара производителей цифрового промышленного оборудования и перечень одолжений 100kGarages будет без шуток расширен.
Еще более универсален второй подобный проект — TechShop Джима Ньютона. Перечень операций, дешёвых в TechShop, не уместится и на десятке машинописных страниц.
Не считая цифрового инструмента и автомобилей для прототипирования в том месте возможно отыскать опытное оборудование для абразивной обработки материалов, сварки, литья, штамповки, окраски, порошкового напыления, химической и термической обработки и т.д и т. п. На фабриках возможно снять в аренду стенды для кузовного ремонта машин, подъемники, покрасочные камеры и любой ручной инструмент от паяльника до лазерной линейки. В TechShop приходят кроме того домохозяйки — к их услугам компьютеризированные швейные, вязальные, вышивальные, петельные и обметочные автомобили последнего поколения.
Обучение в TechShop возможно пройти практически не отходя от станка. Среди клиентов фабрик TechShop довольно много предпринимателей-одиночек, каковые ходят в том направлении, как на работу.
Авиация из народа
Доктор наук Массачусетского технологического университета Эрик фон Хиппель уверен в том, что ближайшее десятилетие станет временем больших тектонических сдвигов во всей всемирный экономике. Хватит ли миллионам персональных производителей места под рыночным солнцем? До тех пор пока что на этом пляже всего пара тысяч загорающих, а рыночных ниш, где смогут они понадобиться, — не счесть.
Причем это смогут быть совсем неожиданные а также курьезные проекты.
К примеру, Дэйв Чепмэн, основатель компании BrickArms, заполняет провалы в модельной линейке известного производителя конструкторов Lego. Вместе с сыновьями он организовал международные поставки и производство разнообразного пластикового оружия, совместимого с Lego-человечками. Настоящие конструкторы Lego разрабатывают в тайной лаборатории в Билунде, после этого делают тестовые образцы, и, в случае если дизайнеры приобретают одобрение маркетологов, их запускают в производство.
В BrickArms все в противном случае. Сперва Чепмэн формирует виртуальный набор в программе SolidWorks3D. Потом полученный файл преобразовывается в алюминиевую литьевую форму на настольном станочке с ЧПУ Taig 2018 ценой менее тысячи долларов.
Пара часов отнимает отливка пластикового прототипа на ручном экструдере. То, что оказалось в итоге, выставляется на сайте компании. В случае если товар берут, Дэйв заказывает нужное количество наборов на такой же микрофабрике в Сиэтле.
Продукция мастерской BrickArms расходится по миру тысячами экземпляров. Сейчас у Чепмэна имеется собственные дилеры в Британии, Австралии, Швеции, Германии и Канаде. Хобби начало отнимать у него столько времени, что в 2008 году Дэйву было нужно уволиться с работы.
Пластиковые подробности для конструктора — не самый технологичный по нынешним меркам товар. А по зубам ли гаражным Кулибиным хайтек? Крис Андерсон и Джорди Муньос решили кинуть вызов Lockheed Martin и Boeing, создав личный недорогой автопилот для беспилотных летательных аппаратов. Для начала Андерсон и Муньос запустили сайт DIY Drones («Самодельные беспилотники») для коллективного дискуссии черт будущего прибора.
Анализ рыночных предложений продемонстрировал, что имеющиеся автопилоты весьма сложны в применении, а их настоящая цена не превышает $300 с учетом хорошей прибыли. В течение нескольких недель приятели разрабатывали электронный блок управления, сидя с паяльниками в гараже. В случае если схема казалась им успешной, в программе CadSoft Eagle они создавали виртуальный прототип и заказывали на ближайшей фабрике печатную плату.
Так, этап за этапом, при помощи коллективного интеллектуального штурма они сделали то что необходимо — кустарный автопилот трудился как часы.
Андерсон и Муньос разместили мелкосерийный заказ на фабрике. Маленькая компания SparkFun взялась не только за монтаж электроники, но и за организацию доставки готовых наборов клиентам. Приятели же сконцентрировались на разработке новых и дальнейшем совершенствовании продукта.
В первоначальный год компания продемонстрировала оборот в $250 000, а сейчас это уже миллионный бизнес.
Согласно точки зрения Андерсона, возможность развития персонального производства в области хайтека выглядит весьма оптимистично. Интернет делает данные фактически бесплатной, а доступность цифрового инструмента разрешает каждому создавать конкурентоспособную продукцию. Краудсорсинг разламывает представления об лицензионных отчислениях и интеллектуальной собственности — любую разработку возможно удешевить на порядок, в случае если создать ее аналог с открытым кодом.
В итоге тысячи людей становятся производителями, а миллионы клиентов приобретают недорогой и качественный товар.
Аршавин во плоти
a:2:{s:4:"TEXT";s:7499:"
У нас в редакции имеется любимая игрушка — настольный футбол. Случается, что по окончании семи часов вечера целый офис преобразовывается в стадион. У нас все как у громадных: чемпионаты, статистика, сильные и не сильный игроки, болельщики, часто кроме того и комментаторы. Лишь комментировать такую игру непросто: все игроки на поле безымянные. Определив о возможностях современного личного производства, мы решили выполнить собственную давешнюю мечту: заполучить в команду хотя бы одну звезду.
Производство игрока заняло меньше времени, чем споры о том, кто из футболистов попадет к нам на стол. Трехмерную карикатуру на Андрея Аршавина создал 3D-скульптор Владимир Дебинский. Оказавшийся файл мы послали инженерам компании Roland.
Они задали верные масштабы модели, дабы новый футболист по размеру всецело соответствовал ветхим. Мы только попросили живописца сделать Аршавину голову побольше, дабы ею также возможно было играться. Масштабированная модель была загружена в четырехкоординатную фрезерную и гравировальную машину с ЧПУ Roland MDX-540.
Подобно искусному скульптору, аппарат принялся отсекать все лишнее от заготовки — бруска из твёрдого пластика. Участия человека не нужно: машина перемещает фрезу и вращает заготовку, филигранно повторяя контуры загруженной в нее 3D-модели. Минимальная точность позиционирования фрезы образовывает 0,1 мм, а большие размеры изделия — 500 х 400 х 155 мм.
Финальный тайминг отечественных работ выглядит так: споры о том, кто лучший футболист на свете, — семь дней; модели и разработка — одна бессонная ночь; производство и обработка модели пластиковой фигуры — пять часов.
Механическое почкование
Мысль разработки собственного настольного трехмерного принтера пришла в голову Заку Смиту из компании MakerBot Industries по окончании того, как он определил о сетевом краудсорсинговом проекте RepRap (Replicating Rapid-prototyper). Принтер RepRap — это недорогая машина с открытым исходным кодом, талантливая самореплицировать саму себя, либо попросту — размножаться. виртуальное сообщество и Основатели проекта уже более пяти лет настойчиво движутся к собственной цели — созданию всецело самовоспроизводящейся автомобили.
До тех пор пока что RepRap может сделать только половину собственных запчастей, но уже в скором будущем принтер «обучится» собирать микросхемы для собственного блока управления, а не только механические элементы. На базе RepRap, что обойдется не более чем в ?350, возможно строить и более продвинутые аппараты произвольной конфигурации. Согласно точки зрения команды MakerBot, проект RepRap скорее просветительский и образовательный, чем практический.
В случае если личному производителю нужен хороший инструмент — несложнее приобрести проверенную и надежную готовую машину.
Интерактивный Китай
Доктор наук МIT Эрик фон Хиппель уверен в том, что ближайшее десятилетие станет временем больших тектонических сдвигов во всей всемирный экономике. Новая индустриальная революция стоит на трех китах — изобилии бесплатного замечательного софта для моделирования всего и вся, появлении дешёвого производственного инструмента и эластичной политике производителей. Китайские компании лучше вторых приспособились к финансовый кризису и готовы изменяться в зависимости от предпочтений клиента.
Поиск надежного партнера несложен: достаточно зайти на сайт Alibaba.com, отыскать подходящие по профилю компании и отправить им запрос. Интерфейс сайта машинально переводит британские фразы на китайский и напротив. Ответ приходит через пара мин.: «Да, мы можем сделать то, что вам необходимо», либо «Нет, мы этого не можем», либо «У нас это уже имеется и стоит столько-то».
Основатель Alibaba.com Джек Ма именует таковой подход Consumer to Business. Согласно его точке зрения, он идеально подходит для микробизнеса: «Для компаний это выгодно — на мелких заказах они приобретают больше прибыли». С 1999 года цена Alibaba.com выросла с нуля до $12 млрд, а в каталоге сайта $45 млн зарегистрированных пользователей. Размещение в 2007 году акций Alibaba на $1,7 млрд на Гонконгской бирже стало наибольшим среди IT-компаний со времен появления Гугл.
За три последних года благодаря проекту Джека Ма в Китае было создано около 1,1 млн рабочих мест.
«;s:4:"TYPE»;s:4:"html";}
Статья размещена в издании «Популярная механика» (№96, октябрь 2010).
<
h4>