RepRap: 3D-skriveren som er på vei mot hjemmet ditt

Tenk om det var like enkelt å bytte ut en mobiltelefon som å starte opp datamaskinen og skrive ut en ny.

Det kan virke langt hentet i dag, men i løpet av et tiår tror dr. Adrian Bowyer, grunnleggeren av en bevegelse for å spre lave 3D-skrivere, at det vil være hjemmemaskiner som kan produsere et fungerende håndsett.

”Hvis du vil ha det beste, vil jeg si at vi skriver ut en telefon om syv til ti år. Det vil ikke være en full smarttelefon, den tilsvarer en £ 15 Nokia-telefon, men den vil fungere. ”

Bowyer burde vite det. Siden 2005 har foreleseren ved University of Bath i England kjørt RepRap, et prosjekt for å bringe 3D-utskrift til massene.

Ideen til RepRap slo Bowyer etter at universitetet fikk sin første 3D-skriver.

"Jeg tenkte 'Dette er veldig ryddig teknologi, synd at det koster så mye penger', " sa han.

”Da jeg så på hvordan de fungerte, så det ut til at det ikke var noe særlig der inne som var verdt £ 30.000. Jeg regnet med at jeg sannsynligvis kunne gjøre det for noen hundre kilo, og som det viste seg hadde jeg rett. ”

Bowyer påtok seg å designe en rimelig 3D-printer som kunne trykke i plast og var i stand til å lage kopier av seg selv. Den første RepRap 3D-skriveren, kalt Darwin, var ferdig i 2007, og takket være open source-design var entusiaster raske med å bygge sine egne versjoner av maskinen.

I dag er det ikke bare anslagsvis 20 000 mennesker som bruker RepRap-maskiner, og skjemaene som er fritt tilgjengelig på nettet, men andre grupper har tatt RepRap-design og modifisert dem for å lage vellykkede, billige kostnadsskrivere, som det amerikanske firmaet MakerBot og britiske firmaet Bits fra Bytes.

Denne voksende overflaten av DIY-fabrikanter gir sakte ned prisen på 3D-utskrift. Den billigste RepRap 3D-skriveren, kjent som Huxley, kan kjøpes som et sett på nettet for omtrent £ 430, eller mindre hvis noen er forberedt på å skaffe seg deler.

En Huxley RepRap 3D-skriver som har skrevet ut sine egne deler. Foto: RepRap-prosjektet: http://reprap.org

RepRap-skrivere bygger vanligvis 3D-gjenstander ved å legge smeltet plast på en base, og det tar omtrent 30 minutter å produsere en liten gjenstand, for eksempel en plastskjøt. Typisk er de to plastene som brukes i RepRap-maskiner ABS og polymelkesyre, en biologisk nedbrytbar plast avledet fra planter. Imidlertid kan RepRap-skrivere tilpasses, og modders har laget maskiner som skriver ut med en rekke materialer, for eksempel leire og keramikk.

Hva er det neste for 3D-utskrift?

Den hellige gral for 3D-utskrift, og det Bowyer håper RepRap en dag vil produsere, er en maskin som kan trykke ved bruk av flere forskjellige materialer samtidig - som plast, metaller, gummi og keramikk - og fint balansere proporsjonene til hver. Når oppnådde 3D-skrivere vil begynne å produsere gjenstander som nærmer seg den strukturelle kompleksiteten til noe som en mobiltelefon.

”Jo flere forskjellige materialer du legger i en komponent, jo nærmere blir det til et ferdig produkt. Hvis produktet er en mobiltelefon, kan vi ikke gjøre det i dag - selv om vi om kort tid håper å kunne skrive ut kretsløpene, men ikke brikkene, for en mobiltelefon. Når vi har fått noe slikt som at blekkskriverelektronikkutskriftssystem fungerer, vil du kunne skrive ut hele telefonen. ”

Mens ingen skriver ut telefoner hjemme, bygger en forskerstudent som jobber med Bowyer en RepRap-skriver som kan lage et enkelt datamaskinens hovedkort. Prototypemaskinen kan produsere både 2D- og 3D-kretser, lagdeling av smeltet plast og et lavt smeltepunktmetall for å lage plast med innebygde metallspor.

”Han er på nippet til å lage sin første datamaskin ved å bruke teknikken. Vi regner med at han i løpet av få uker vil ha skrevet ut kretsløpet med brikkeholderne i, ”sa han.

I fremtiden håper Bowyer å øke RepRap-skriverenes mulighet til å produsere kretsløp ved å legge til blekkskriverehoder som kan legge kretser av halvledende materiale på plast.

RepRap modders kan innovere raskere enn high end kommersiell 3D-skriver produserer, hevder Bowyer, fordi open source-samfunnet til modders er større enn bassenget av ingeniører som jobber for et hvilket som helst selskap.

”Vi har tusenvis av ingeniører over hele verden som tuller med det og chipper inn ideer gratis som alle får tilgang til, så fremskrittstiden er så mye raskere. De aller fleste av disse ideene er søppel, men det er bra, bare tre av 100 trenger å være veldig gode for at hele prosjektet skal komme seg veldig raskt, ”sa han.

RepRap-revolusjonen?

RepRap handler ikke bare om å gjøre 3D-utskrift billigere, det handler om å gjøre det allestedsnærværende. Til slutt håper Bowyer at RepRap-avledede skrivere vil være så nyttige at folk vil ønske å lage nye kopier av maskinen selv.

”Jeg har laget rundt 300 maskiner til andre mennesker, og mine medarbeidere i selskapet mitt har tjent på å ta imot for 1000. Du trenger ikke så mange mennesker som lager hundrevis av maskiner for at det skal være forferdelig mange maskiner der ute. ”

Bortsett fra muttere og bolter, kan eksisterende RepRap-skrivere skrive ut drøyt halvparten av delene som trengs for å bygge en ny RepRap-maskin, og Bowyer anslår at innen fem år vil dette forholdet stige til 90 prosent.

Å sette sammen en RepRap-maskin - å skru sammen stillasene, koble skrivehodene og koble sammen elektronikken og motorene - krever et sted rundt GCSE til A-nivå kompetanse innen elektronikk, databehandling og prosjektering.

Et online fellesskap har vokst opp rundt RepRap, med et vell av wikier, fora og chat-kanaler som gir råd om hvordan du bygger, vedlikeholder og forbedrer maskinene.

Det er enkelt å skrive ut et objekt ved hjelp av RepRap, brukere laster ned skjemaene for varen de er interessert i, slipper det inn i en av open source-programvarepakkene - for eksempel Skeinforge - som formaterer planen for RepRap, sender den til maskinen og trefftrykk.

Velkommen til Thingiverse

Etter hvert som RepRap-brukere har vokst i antall, har utvalget av gjenstander som kan skrives ut ved hjelp av maskinene blitt raket. Et raskt besøk på Thingiverse.com avslører omfanget av gjenstander - alt fra quadroceptors til kunstige skjell for eremittkrabber - hvorav de fleste kan lastes ned og skrives ut ved hjelp av en RepRap-avledet maskin, og som alle er fritt tilgjengelig.

Et skudd av nettstedet Thingiverse som viser en ganske kjipt miniroboterrover. Foto: Thingiverse.com/Nick Heath

"Det er titusenvis av gjenstander på Thingiverse, fra latterlige ting som en gulrotholder til nyttige ting som vannfiltre til bruk i utviklingsland, " sa Bowyer, og la til at nettstedet oppfordrer folk til å endre design og laste opp resultatene - og tillate produkter å bli kontinuerlig raffinert.

Den personlige karakteren til elementene på Thingiverse demonstrerer hvordan 3D-utskrift kan gjøre skreddersydde gjenstander rimelige. Når 3D-skrivere er utbredt i bedrifter og hjem, vil folk kunne finpusse møbler og pyntegjenstander etter deres smak, ettersom tilpasning ikke koster mer enn tiden det tar å finpusse et digitalt skjema.

”Alt er gratis, du kan bare laste det ned og skrive det ut på maskinen din - det hele er litt som deling av musikkfiler bortsett fra solide gjenstander, ” sa han og økte utsiktene til et online marked for gratis, åpen kildekode fysiske varer som til en viss grad vil erstatte sentralt produsert betalt for varer.

”Du kan se eksempler der hele bransjer stort sett har forsvunnet med ankomsten av et bestemt stykke teknologi. For eksempel driver i dag alle i den utviklede verden sitt eget fotografilaboratorium og sin egen trykkpresse.

”Området der 3D-utskrift først og fremst vil påvirke, er i produksjonen av store, men enkle gjenstander som alle bruker, ” sa han og ga eksemplet på plastbeleggkroker, en industri som han sa er verdt mer enn markedet for jetmotorer.

"Når alle kan lage sine egne frakkhaker, er det sannsynligvis ikke noe verdensmarked for frakkhaker, så en industri som er større enn industrien som gjør at jetmotorer vil forsvinne."

Som et skritt før 3D-utskrift hjemme tar fart, sa Bowyer at lokale 3D-utskriftsbyråer kan dukke opp, der folk kan samle 3D-trykte gjenstander de har bestilt, slik som skjedde i løpet av de første dagene med laserskrivere. Bare å ha disse byråene kan gjøre det lettere å skaffe deler til biler eller husholdningsapparater enn dagens system som er avhengig av at de blir produsert og sendt.

Når man ser til den fremtidige fremtiden regner Bowyer med at grupper vil samarbeide for å trykke 3D store 3D-objekter - kanskje til og med bringe bilproduksjon til hjemmet.

"Jeg tviler på at noen vil bruke denne teknologien til å lage supertankere når som helst, men jeg kan se tiden 10 eller 15 år fra nå når en gruppe mennesker i en landsby kan komme sammen og si 'Vi vil bruke våre 30 3D skrivere vi har mellom oss for å trykke en åpen kildekode-bil for noen i løpet av noen uker. "

TechRepublic Storbritannias nyhetsbrev

En ukentlig oppdatering av alle viktige teknologinyheter fra Storbritannia og Europa. onsdager

Registrer deg i dag

© Copyright 2021 | pepebotifarra.com