תוֹכֶן
- ההיסטוריה של תלת מימד
- ירידות מחירים ועולם המשחקים
- אין באגים, אין מתח - המדריך השלב אחר צעד שלך ליצירת תוכנה לשינוי חיים מבלי להרוס את חייך
- התקדמות וחומרים חדשים
- מהפכה בתוך המהפכה
- תלת מימד וננו-טכנולוגיות
- עתיד ואתגרים
מקור: Scanrail / Dreamstime.com
להסיר:
יש חדשנות מתמדת בעולם התלת מימד. בדוק כמה מהשימושים החדשים ביותר שלה, ולמד על ההיסטוריה שלה.
עבור אנשים רבים, תלת מימד (המכונה גם "ייצור תוספים") הוא אחת מאותן טכנולוגיות מדהימות שגורמות לנו להרגיש כאילו היו באמת לחיות בעתיד. היכולת לבנות משהו מורכב כמו איבר תותב או מכונית פונקציונלית לחלוטין, עדיין נראה הישג בלתי מוסבר של קסם ולא התקדמות רגילה של הטכנולוגיה.
עם זאת, תלת מימד הפך רק למיינסטרים ופחות יקר בשנים האחרונות, ובכל זאת (טוויסט העלילה) הוא למעשה בן שלושה עשורים. מעצבים ומהנדסים תעשייתיים, למעשה, משתמשים באמינות תלת מימדיות גדולות ויקרות לייצור חלקי אב-טיפוס למטוסים ורכבי רכב מאז סוף שנות ה -80. (למידע נוסף על תלת מימד מוקדם, עיין בחשיבה תלת ממדית האם חדש לגמרי? תחשוב שוב.)
מדוע תלת מימד כל כך פופולרי כיום, ולאן מועדות טכנולוגיה זו בעתיד הנראה לעין? נתחיל בכך שנדבר תחילה על העבר שלה.
ההיסטוריה של תלת מימד
אב הטיפוס התלת-ממדי הראשון הוא שפותח על ידי ד"ר הידאו קודאמה בשנת 1981. הוא המציא שיטה חדשנית שהשתמשה בשרף רגיש לאור המפולטר על ידי אור UV לייצור דגמי פלסטיק תלת מימד שכבה אחר שכבה. מכיוון שהוא לא הגיש את דרישת הפטנט בזמן, עם זאת, הפטנט הראשון לסטריאוליטוגרפיה (SLA) הוגש על ידי צ'ארלס הול רק שלוש שנים מאוחר יותר, בשנת 1984. כמה שנים לאחר מכן, בשנת 1988, היו שתי טכניקות תלת מימד אחרות הומצא על ידי קרל דקארד מאוניברסיטת טקסס, וסקוט קרומפ בסטרטסיס בע"מ.
בשנת 1992 פיתחה Stratasys את דוגמנות ההפקדה הממוזגת שלה (FDM), טכנולוגיית הייצור המשמשת כיום את מרבית התלת מימד. תחום התלת-ממדי התפתח לאט לאט כאשר המשיכו להמציא טכניקות חדשות. מכיוון שכלי CAD הפכו למתקדמים וזמינים יותר, ייצור התוספים נעשה נרחב יותר ויותר.
במהלך שנות האלפיים המוקדמות, כמה מהיישומים המדהימים ביותר של טכנולוגיית תלת מימד ראו את האור, כמו הרגליים התותבות הראשונות בתלת ממד. כשכל הפטנטים נפלו לרשות הרבים בשנת 2009, המהפכה בתלת מימד החלה עם עשרות חברות חלוציות שהחלו להשקיע בפרויקטים שאפתניים חדשים. שיטות חדשות יותר שיפרו את היעילות והפחיתו את העלויות, והפכו את הטכנולוגיה הזו ליותר ויותר מיינסטרימית. בשש שנים בלבד, משנת 2010 עד 2016, שימש בהצלחה תלת-ממדית לייצור מכונית פונקציונלית מלאה, מזון שמזין אסטרונאוטים בחלל, ומסייע למנתחים בתהליכים מורכבים להפליא.
עידן התלת מימד כפי שאנו מכירים ומדמיינים אותו היום החל סוף סוף.
ירידות מחירים ועולם המשחקים
אחת הסיבות החשובות ביותר לכך שהתלת מימד הפכה לנפוצה כל כך הייתה ירידת המחירים. הטכנולוגיה הבסיסית עשתה את ההתקדמות הגדולה ביותר, כאשר אחוזי קצה נמוך הפכו מדויקים יותר, יעילים ויחד עם זאת בר השגה. בדומה למה שקרה בטכנולוגיית המחשוב האישית או במכשירים ניידים, תלת ממד הופכים כמעט לכל נפש. למרות שהם עדיין רחוקים מלהפוך למוצרי חשמל ביתיים נפוצים כמו מקרר או טלוויזיה, עסקים רבים-בינוניים רבים יכולים להרשות לעצמם לקנות אחד מהם.
אין באגים, אין מתח - המדריך השלב אחר צעד שלך ליצירת תוכנה לשינוי חיים מבלי להרוס את חייך
אתה לא יכול לשפר את כישורי התכנות שלך כאשר לאף אחד לא אכפת מאיכות התוכנה.
התאמה אישית המונית אפשרה לסטארט-אפים רבים לתלת מימד מיניאטורות וצלמיות משלהם לפתח משחקי לוח חדשים. יחד עם הסיכוי להגיע ליעדים שאינם ניתנים להשגה באמצעות פלטפורמות מימון קהל, חברות אינדי רבות פיתחו והשיקו את הרעיונות המדהימים שלהן בשוק. ממשחקי מלחמה מסורתיים לפרויקטים מהפכניים יותר תרמה תלת מימד לתור הזהב החדש בעולם משחקי הלוחות. מדי יום, מיליוני דגמים חדשים, מפוסלים להפליא, פסלונים ומיניאטורות מיוצרים בהמונים ונמכרים לשמחת חובבי העולם כולו.
התקדמות וחומרים חדשים
אחד ההתקדמות המשמעותית ביותר בתלת מימד היה תוספת של מגוון גדול של חומרים חדשים המאפשרים מגוון רחב של יישומים. זה יכול להיות רך, ניתן לניפוח, גמיש או חסון במיוחד.
לפולימרים של זיכרון צורה (SMP) יש יכולת לחזור לצורתם המקורית לאחר דפורמציה כאשר הם נחשפים לגירויים ספציפיים כמו חום או לחץ. ניתן להשתמש בייצור תוספות למבני עצם, סחוס ושרירים לצורך השתלה אנושית בקנה מידה גדול. ניתן לערוך גלולות חדשות שכבה אחר שכבה כדי לתפעל את הרכב התרופות ולשחרר אותה לזרם הדם ברגע שנבלע. ניתן להשתמש בתלת-ממד אפילו כדי לעשות שימוש מלא בחומר הדק, החזק והגמיש ביותר בעולם: גרפן.
עם זאת, אחד הצעדים הגדולים ביותר קדימה בטכנולוגיה זו הגיע עם התעשייה הפחות עתידנית. למרות שהוא עדיין יקר בהרבה מאשר ייצור פלסטי, היישומים שלו רבים כל כך (החל בתעשיות הרכב והחלל והתעשיות הרפואיות, אם נזכיר כמה), עד כי מחיריה צפויים לרדת במהירות רבה בעתיד הקרוב מאוד. (למידע נוסף על תלת מימד - ומה זה לא - בדוק אם תלת מימד אינו משכפל עדיין, אך האנשים האלה משתמשים בו בכל מקרה.)
מהפכה בתוך המהפכה
תלת מימד אינו מהפכה טכנולוגית רק בגלל המוצרים שניתן לייצר איתו. זה שינה את יתרונות הגודל המסורתיים של ענף הייצור בכללותו.
ניתן לייצר פריטים שונים עם אותו ציוד רק על ידי שינוי הכחול הדיגיטלי בממשק של תוכנה פשוטה יחסית. מחסנים מלאים בחלקי חילוף הם כעת מיותרים לחלוטין, מכיוון שהם קיימים כעת רק בענן, מוכנים להורדה לכל מקום תוך דקות ספורות.
העיצובים שפותחו עם תלת ממד יכולים להיות הרבה יותר מתוחכמים מאלו המסורתיים, ודורשים פחות חומר ועבודה לבצע, כמו גם פחות גימור ועיבוד שבבי להסרת משטחים גסים. מוצרים מוגמרים הם קלים יותר, קלים יותר להובלה ולכן פחות יקרים.
תלת מימד וננו-טכנולוגיות
ייצור תוספות מוכן לנישואין עם טכנולוגיה אחרת מדהימה: ננו-טכנולוגיה. צינורות פחמן כבר מיושמים על ידי מספר חברות כדי לחזק חפצי פלסטיק תלת ממדיים על ידי ציפוי חוטם בדיו של צינורות פחמן. התוצאה היא מוצר הרבה יותר חזק ועמיד יותר, אבל זה רק קצה הקרחון.
חלק מהיישומים פשוט עוצרי נשימה. בשנת 2013, קבוצת מדענים אמריקאים פיתחה סוללה יעילה במיוחד באמצעות דיו המכילה חלקיקים של חלקיקים ליתיום-יון. הסוללה כולה הייתה תלת ממדית כדי להיות קטנה כמו גרגר חול! בעזרת טכנולוגיה זו אנו יכולים לחזות ייצור של מסכים וסוללות גמישים תלת ממדיים, או שכבות ציפוי שאינן יותר מעובי אטום אחד.
עתיד ואתגרים
תלת-ממדי הוא ללא ספק אחת ההמצאות המהפכניות ביותר של המאה הקודמת. אם כי עדיין בשלביו המוקדמים, עתידה לשנות את האופן בו אנו מייצרים ומייצרים כמעט הכל, מבנייה לבריאות, בדרך זו או אחרת. עם זאת, ישנם עדיין כמה אתגרים שהופכים את הטכנולוגיה הזו לא בשלה למדי לקחת את העולם בכוח.
השימוש בתלת ממד למלוא יכולותיהם, או אפילו רק לכייל אותם, זו עדיין משימה מורכבת למדי הדורשת הכשרה מתאימה וצוות ייעודי. לא לכל חברה יש את המשאבים לחנך את הצוות שלה לעבוד על ממשקי הדוגמנות.
אף כי ייצור אפשרי בהיקף המוני כבר אפשרי, הענף עדיין לא מוכן לנהל את הנפחים הנדרשים ברוב השווקים הנוכחיים כמו ענף הרכב. טכניקות תלת מימדיות עדיין צריכות להתאים את גודל הנפחים לפני שהן יכולות להתעלות על ייצור מסורתי. החלמה בהיקף נרחב של הכלכלה שלנו בהכרח תתמודד גם עם סוג כלשהו של התנגדות.
כל הדברים שנאמרו, ככל שהעלות תצטמצם והשימושיות שלה תתרחב, השימוש בתלת ממד ימשיך לחדור עמוק יותר. הרגע בו ייצור תוספים הולך להיות נמצא בכל מקום, מתקרב יום אחד מדי יום.