Impression 3D et prototypage rapide: avenir ou mode?

Publicité

Qu'est-ce qui vous a traversé l'esprit la première fois que vous avez vu l'impression 3D en action? Pensiez-vous simplement, "Hé, c'est plutôt cool. Oh regarde, un écureuil ”? Ou pensiez-vous, "Sensationnel. Je pourrais construire TOUT avec ça! » Le fait même que vous lisiez cet article signifie qu'il est prudent de supposer que vous appartenez à ce dernier groupe.

Est-ce juste "cool"? Est-ce juste la prochaine grande chose comme voler des voitures et des repas en pilule? Ce sont des choses potentiellement très utiles, mais elles ne sont jamais devenues courantes. Est-ce que ça va aller pour l'impression 3D? Certaines choses comme Personal rénumérique UNEssistants (PDA) et les lecteurs de cassettes Walkman ont fait le saut de la mode à la tendance, mais ont disparu. Pourquoi?

Qu'est-ce qui fait une mode?

Qu'est-ce qui fait durer une technologie explosive, tandis que d'autres disparaissent ou ne sortent jamais de la porte? Il y a plus de critères pour cela que nous ne pouvons en compiler, et beaucoup d'entre eux ne peuvent tout simplement pas être mesurés, comme les facteurs «cool» ou de chance. En fin de compte, le temps décide.

Qu'est-il donc arrivé au PDA? On pourrait dire qu'ils étaient un peu en avance sur leur temps. Les ordinateurs n'étaient tout simplement pas partout comme aujourd'hui, et un agenda papier faisait tout ce dont la plupart des gens avaient besoin, au moins aussi rapidement. Donc, le besoin réel et la facilité d’utilisation n’étaient pas là.

Le Walkman, cependant, était facile à utiliser et les gens voulaient vraiment pouvoir écouter leur musique préférée, en privé, n'importe où. Il n'y avait rien contre le Walkman jusqu'à ce que le support de la musique change. Les CD sont arrivés, puis l'essor d'Internet, et les MP3 ont commencé à rendre la cassette et le CD hors de propos. La technologie vient de dépasser le lecteur de bande portable, et elle est devenue les lecteurs MP3, qui ont été assimilés aux smartphones que nous aimons aujourd'hui.

Est-ce que ce genre de choses arrivera à l'impression 3D et au prototypage rapide? À moins que nous puissions imprimer une boule de cristal ou un TARDIS en état de fonctionner, il n'y a aucun moyen de savoir avec certitude. nous pouvez regardez dans le passé, cependant. Selon au moins un bajillion d'historiens et de philosophes différents, l'histoire peut nous aider à prévoir l'avenir.

Pourquoi prototyper quand même?

L'idée de concevoir et de prototyper des objets est de prendre nos idées et de les concrétiser, de voir si elles fonctionnent, puis de changer la conception pour être meilleure. Ensuite, nous le prototypons à nouveau, voyons si cela fonctionne, puis modifions le design pour être encore meilleur. C'est le boucle de rétroaction. Les concepteurs, créateurs, fabricants, artistes et inventeurs suivent tous ce processus.

Prototypage dans le passé

Dans le passé, une personne esquissait son idée et apportait des modifications sur papier. Ensuite, ils choisiraient un support pour fabriquer l'article - bois, métal, plastique, peu importe. Ensuite, ils passaient beaucoup de temps à travailler et à usiner, à ciseler et à former, jusqu'à ce qu'ils obtiennent ce qu'ils pensaient être un assez bon prototype. Une fois terminé, ils le testeraient pour voir si c'était aussi bon que possible. Sinon, c'était de retour à la planche à dessin. En effectuant ce processus trois ou quatre fois seulement, cela pourrait littéralement prendre un an avant d'avoir quelque chose dont ils étaient satisfaits. Le temps c'est de l'argent, non?!

La partie dessin du processus était facile à améliorer. Nous avons mis au point des techniques et des outils de rédaction normalisés. Finalement, nous avions des ordinateurs et des logiciels, donc la rédaction était plus rapide et les modifications plus faciles. Mais la partie fabrication n’a pas beaucoup évolué. Cela ne s’est pas amélioré par les sauts et les limites de la rédaction.

Mais les gens ont essayé. Il existe des brevets pour des façons de créer des objets 3D datant de la fin des années 1800, mais aucun d'entre eux n'était simple, polyvalent ou suffisamment abordable pour être produit en masse.

Photosculpture

Une méthode inventée par François Willème et breveté en 1864 était la photosculpture. Bien qu'il soit principalement utilisé à des fins artistiques, l'idée était là de prendre un objet et de le dupliquer rapidement, sinon de le créer. Regardez cette vidéo du processus en cours en 1939, par Marcus Adams. Aujourd'hui encore, c'est impressionnant.

CNC et fraisage

Dans les années 40 Numerically CLes fraiseuses à commande numérique (NC) pouvaient lire les cartes perforées et découper automatiquement la conception d'un morceau de métal ou de bois. Cela pourrait être considéré comme le début de l'impression 3D.

En 1951, un Cordinateur Numérique Cbroyeur ontrol (CNC) a été MMassachusetts jeinstitut de Ttechnologie (MIT).

Les fraiseuses CNC sont devenues meilleures et plus petites, mais elles étaient encore trop grandes ou trop chères pour être utilisées par quiconque, sauf les fabricants. La vitesse élevée des fraises spécialement conçues et ultra-tranchantes était également dangereuse, si elles se cassaient, et elles se cassaient assez souvent. Il n'y avait rien qui pouvait être utilisé dans un espace assez petit, en toute sécurité, et était raisonnablement abordable jusqu'à très récemment. Jetez un oeil à celui-ci.

Véritable impression 3D

À la fin des années 1970 et au début des années 1980, quelques personnes intelligentes ont eu l'idée d'imprimer en trois dimensions à l'aide de résine polymère et de lumière. Étant une idée originale de Mitsubishi Motors en 1972, il a fallu attendre 1981 pour que Hideo Kodama de Nagoya Municipal Industrial Research le fasse. Il a fonctionné en faisant descendre lentement un seau de résine tandis que les lasers étaient dirigés vers lui du haut et d'un côté. Là où les lasers se sont rencontrés, la pâte polymère s'est durcie. En quelques minutes, vous pourriez tenir un modèle en résine d'un dessin qui était dans votre tête ce matin-là.

La vidéo suivante vous montre ce qui se passe dans une imprimante 3D photopolymère. Vous cherchez un plus explication détaillée du fonctionnement de l'impression 3D Qu'est-ce que l'impression 3D et comment fonctionne-t-elle exactement?Imaginez si vous pouviez imprimer des objets en trois dimensions directement à partir d'une imprimante dans votre maison. Quand j'étais enfant à l'école primaire, je pensais que ce serait génial si je pouvais imprimer des pizzas ... Lire la suite ? Nous en avons aussi.

Vous pouvez voir que cette méthode n'est peut-être pas idéale pour une utilisation à la maison. Bien que l'impression 3D photopolymère soit extrêmement précise, elle peut être un peu compliquée si votre chat renverse l'imprimante.

Puis est venu Futilisé rééposition Mimpression ODM (FDM). Pour le dire simplement, c'est une imprimante qui gicle (dépôts) plastique fondu un peu à la fois. Le plastique doit être chaud pour gicler à travers une petite buse, donc il colle (fusibles) joliment à la couche de plastique qui était auparavant gicler. Cela se produit couche après couche jusqu'à ce que vous ayez un objet en trois dimensions ou modèle. Vous pourriez faire la même chose avec un pistolet à colle chaude si vous aviez les nerfs d'acier et la patience de Gandhi. Sinon, consultez le Stylo d'impression 3D 3Dler Revue et cadeau du stylo 3Doodler 3DLe 3Doodler est un stylo qui dessine en plastique 3D. Ce qui signifie que vous n'êtes pas limité au dessin sur papier - vous pouvez également dessiner dans les airs. Lire la suite .

Voici une vidéo d'une imprimante MakerBot FDM en action. MakerBot est l'un des acteurs majeurs pour apporter l'impression 3D aux masses. Leurs imprimantes sont suffisamment petites pour être utilisées à la maison et abordables pour de nombreuses personnes. Mais pas moi encore.

L'état du prototypage

Avec l'impression 3D, le fraisage CNC et d'autres technologies devenant moins chères, plus précises et plus faciles à utiliser, presque n'importe qui peut transformer son idée en quelque chose qu'il peut tenir dans sa main. Ce faisant, les gens qui ont de grandes idées peuvent mettre sur le marché des inventions et des produits qui n'auraient peut-être jamais pu arriver. Comme ce truc d'exosquelette dans l'image ci-dessous. Ça a l'air cool, aucune idée de ce que ça fait.

Alors que les artistes et les communautés de bricolage continuent de graviter vers l'impression 3D, nous assistons à une adaptation exponentielle.

«Chaque jour, de plus en plus de personnes ont accès à la technologie d'impression 3D grâce au matériel open source Clubs de bricolage, espaces de hackers et de fabricants et Maker Faires Quatre raisons pour lesquelles vous devriez visiter votre hackerspace local Lire la suite cette (garder) surgissant dans les villes du monde entier. De bons exemples internationaux sont Wevolver à Londres et à Amsterdam, les FabLabs et, plus récemment, le Hubs 3D réseau, qui est passé de la connexion de quelques centaines d’imprimantes 3D à plus de 7 000 en moins d’un an. » Remarques Rudy de Waele, Stratège en innovation technologique et auteur / conservateur de Shift 2020.

L'impression 3D en tant que modèle commercial

À l'heure actuelle, il existe des milliers, sinon des millions, de fichiers sur le Web que vous pouvez simplement charger dans votre imprimante 3D et créer l'élément. Vous n'avez même pas besoin de savoir quoi concevoir.

Comme Richard A. D’Aveni explique dans l’article de la Harvard Business Review, L'impression 3D changera le monde,

«Au fur et à mesure que les applications de la technologie se développent et que les prix baissent, la première grande implication est que davantage de produits seront fabriqués à leur point d'achat ou de consommation ou à proximité. Cela pourrait même signifier la production au niveau des ménages de certaines choses. (Vous paierez pour les matières premières et l'IP - les fichiers logiciels pour tous les modèles que vous ne pouvez pas trouver gratuitement sur le Web.) "

Quel effet cela aura-t-il sur les marchés du transport, de la vente au détail et des services après-vente? C'est difficile à dire, mais si cela permet aux entreprises et aux particuliers d'économiser de l'argent, c'est généralement une valeur sûre que cela se réalisera.

Restera-t-il ou ira-t-il?

Nous avons vu qu'il y a une demande de longue date pour l'impression 3D et qu'elle permet aux gens d'économiser du temps, de l'énergie et de l'argent. Nous avons également vu qu'il existe plusieurs façons de réaliser l'impression et le prototypage 3D - les machines CNC, les photopolymères et le FDM ne sont que trois disponibles. Ainsi, le support peut changer, mais les processus d'impression 3D essentiels continueront. Le processus devient également plus portable, plus facile à faire et plus abordable presque quotidiennement.

Peut-être plus important encore, l'impression 3D et le prototypage rapide ouvrent des portes à des personnes qui n'auraient peut-être pas envisagé la conception ou l'ingénierie auparavant. Dave Evans, futuriste de la Silicon Valley, 5 experts se penchent sur l'avenir de l'impression 3D,

«L'impression 3D fait quelque chose que très peu d'autres technologies font - elle combine l'art et la science. Quelle excellente façon d'impliquer des femmes (et des hommes) clés maintenant, quel que soit leur milieu. »

Il y a même une imprimante 3D à 100 $ qui devrait bientôt être disponible. Avec tout cela et l'ingéniosité des éléments créés avec l'impression 3D, il semble certainement qu'il est là pour rester avec nous, au moins aussi longtemps que le Walkman... sinon plus.

Qu'est-ce que tu penses? Manie ou avenir? Avez-vous des plans pour vous procurer une imprimante 3D ou une fraiseuse CNC? En avez-vous déjà un? Si vous le faites, pourquoi l'utilisez-vous? Recommanderiez-vous à d'autres personnes d'essayer l'impression 3D? Faites-nous savoir, ci-dessous.

Crédits image: Fraiseuse Via Shutterstock, Imprimante 3D Via Shutterstock, Exosquelette WREX à l'impression 3D de la future exposition au Science_Museum de Londres, Salle de rédaction, Sony Walkman, Ancienne machine CNC via WikiMedia, Palm Vx via Flickr