3D εκτυπωμένο κάθισμα αεροπλάνου που θα μπορούσε να εξοικονομήσει εκατομμύρια

Οι ερευνητές της autodesk (της εταιρίας που σχεδιάζει το AutoCAD) σχεδίασαν ένα κάθισμα αεροσκάφους που συνδυάζει δημιουργικό σχέδιο με τις μεθόδους 3D εκτύπωσης. Σύμφωνα με την εταιρία αυτό θα μπορούσε να σημαίνει εξαιρετική οικονομία για της εταιρίες αερομεταφορών χάρη στην μεγάλη μείωση του βάρους.

Το κάθισμα έχει σχεδιαστεί με το λογισμικό της εταιρίας, το πρόγραμμα Netfab, οι μηχανικοί μπόρεσαν να βελτιστοποιήσουν τον σχεδιασμό του καθίσματος με την χρήση ενός μοτίβου σε σχέδιο πλέγματος. Το αποτέλεσμα ήταν ελαφρύ αλλά είχε και την απαιτούμενη δύναμη όπως απαιτείτai από τις προδιαγραφές.

Οι σχεδιαστές της εταιρίας υποστηρίζουν πώς τα καθίσματα είναι συμβατά με όλα τα κοινά επιβατικά αεροσκάφη και ότι προσφέρουν σημαντικά πλεονεκτήματα έναντι των τωρινών μοντέλων. Ωστόσο σε αντίθεση με τα συμβατικά μοντέλα που χρησιμοποιούνται επί του παρόντος στα αεροσκάφη το μοντέλο της Autodesk είναι κάπως πολύπλοκο στην κατασκευή του. Ο σκελετός του καθίσματος αυτού δεν είναι δυνατόν να κατασκευασθεί με τις παραδοσιακές τεχνικές που χρησιμοποιούνται για μεταλλικά αντικείμενα και έτσι η ομάδα σκέφτηκε την 3D εκτύπωση.

Η 3D εκτύπωση βέβαια έχει ακόμα τους περιορισμούς της όσον αφορά την χρήση της στην βιομηχανική παραγωγή. Και παρόλο τις πρόσφατες εξελίξεις σε αυτό το ζήτημα η ομάδα χρειαζότανε μια πιο οικονομική μέθοδο. Για αυτό αποφάσισαν να χρησιμοποιήσουν τα παραδοσιακά χυτά καλούπια αλλά με μία σημαντική διαφορά. Η ομάδα αποφάσισε να χρησιμοποιήσει 3D εκτυπωμένο πλαστικό μαζί με τα καλούπια μετάλλου. Το σχέδιο εκτυπώθηκε τρισδιάστατα. Μετά δημιουργήθηκε ένα καλούπι με το αρνητικό του σχεδίου και σε αυτό μέσα τέλος χύθηκε μέταλλο. Και για ακόμα μεγαλύτερη οικονομία στο βάρος χρησιμοποιήθηκε μαγνήσιο αντί του παραδοσιακού αλουμινίου που χρησιμοποιείται στα αεροσκάφη σήμερα.

Η μέθοδος αυτή είναι κάτι μεταξύ των δύο μεθόδων, της 3D εκτύπωσης και της χρήσης καλουπιού. Και προσπαθεί να πάρει τα καλύτερα από τους δύο κόσμους. Αν και είναι δυνατόν να κατασκευαστεί κατευθείαν με 3D εκτύπωση χρησιμοποιώντας μέταλλο αλλά το κόστος θα ήταν απαγορευτικό. Η μέθοδος αυτή της δημιουργίας καλουπιών με την χρήση της 3D εκτύπωσης χρησιμοποιείται και από άλλους και μπορεί να είναι έως και 5 φορές φθηνότερα από τις παραδοσιακές μεθόδους.

Το τελικό αποτέλεσμα ήταν πολύ ικανοποιητικό με το κάθισμα να είναι 56% ελαφρύτερο από τα κοινά καθίσματα. Με το 30% της εξοικονόμησης να οφείλεται καθαρά στον έξυπνο σχεδιασμό. Η εταιρία πιστεύει ότι η ελάφρυνση αυτή θα μείωνε δραματικά την κατανάλωση των καυσίμων και άρα το κόστος. Και βέβαια το κέρδος δεν θα ήταν μόνο το οικονομικό όφελος των εταιριών, αλλά αυτή η μείωση στην κατανάλωση θα ωφελούσε και το περιβάλλον αφού θα μειωνόντουσαν και οι ρυπογόνες εκπομπές.

Αντίγραφα ιστορικών αντικειμένων, καταχωρούνται σε εικονικό κατάλογο

Η παγκόσμια ιστορία και η αντίστοιχη ανεκτίμητη αξία της διατήρησης αυτής της κληρονομιάς στο πέρασμα του χρόνου, είναι ένας από τους τομείς που ωφελούνται σημαντικά από την τεχνολογία της 3D εκτύπωσης. Τα αυθεντικά διασωθέντα «ιστορικά» αντικείμενα, πάντα αντιμετώπιζαν την εχθρική φύση της χρονικής παρόδου, μιας διαδικασίας που τείνει να τα φθείρει σε μεγάλο βάθος χρόνου, όσο καλά και αν είναι διατηρημένα και φυλασσόμενα. Ένας επίσης σημαντικός παράγοντας είναι η καταστροφική σε πολλές περιπτώσεις μανία του ανθρώπου, όπου συνεχώς καταγράφονται περιστατικά βεβήλωσης μνημείων ανεκτίμητης ιστορικής σημασίας και αξίας, με πρόσφατο χαρακτηριστικό παράδειγμα την σχεδόν ολοκληρωτική, επιτηδευμένη ισοπέδωση του αρχαιολογικού χώρου της Παλμύρας, κατά την διάρκεια ενός καταστροφικού, ισοπεδωτικού εμφυλίου πολέμου που μαστίζει την χώρα της Συρίας τα τελευταία χρόνια.

Με βάση τα παραπάνω, ένα πολύ σημαντικό μνημείο, το τετράπυλο της Παλμύρας, ανακατασκευάστηκε με την τεχνολογία της 3D εκτύπωσης και το αποτέλεσμα ήταν εκθαμβωτικό. Είναι ξεκάθαρα ένα χειροπιαστό, τρανό παράδειγμα πως πέρα από την δυνατότητα της διατήρησης και της αναβίωσης παρόμοιων μνημείων, οι εκπαιδευτικοί της παγκόσμιας ιστορίας θα μπορούν πλέον να κάνουν χρήση της συγκεκριμένης τεχνολογίας και να δίνουν στα εκπαιδευτικά μαθήματα έναν πρακτικής φύσεως χαρακτήρα, μέσα από απτά, πιστά αντίγραφα, προσφέροντας στους μαθητές μια πιο εμπεριστατωμένη, «χειροπιαστή» γνώση. Προκειμένου να γίνει το εγχείρημα αυτό πραγματικότητα, κρίθηκε απαραίτητη η δημιουργία μιας μεγάλης εικονικής «βιβλιοθήκης», όπου θα υπάρχει η δυνατότητα της επιλογής και της δημιουργίας μέσω της 3D εκτύπωσης του επιθυμητού ιστορικού έργου τέχνης.

Το εντυπωσιακό εγχείρημα «γεννήθηκε» μέσα στο Πανεπιστήμιο Virginia Commonwealth όταν εντός των συνόρων του εγκαινιάστηκε το πρώτο εργαστήριο εικονικής εκπαίδευσης και αναβίωσης έργων, δίνοντας έτσι το «χρίσμα» για την έναρξη της δημιουργίας ενός εντυπωσιακού καταλόγου τρισδιάστατων εικονικών ιστορικών μνημείων. Η τεχνολογίες της 3D σάρωσης και αντίστοιχα της 3D εκτύπωσης, έχουν πλέον χωρίς καμία αμφιβολία φθάσει σε ένα αρκετά υψηλό επίπεδο ποιότητας. Οι τρισδιάστατοι σαρωτές είναι σήμερα ικανοί να καταγράψουν ακόμα και την παραμικρή λεπτομέρεια και περιπλοκότητα με ακρίβεια και στην συνέχεια τα 3D μοντέλα μπορούν να εκτυπωθούν και να μελετηθούν σαν να ήταν το αρχικό αντικείμενο. Επίσης οι επισκέπτες των μουσείων θα έχουν την δυνατότητα να πάρουν τα χέρια τα 3D εκτυπωμένα αντίγραφα, ώστε να εντρυφήσουν καλύτερα στην ιστορία και να μάθουν περισσότερα για το αξιοσημείωτο παρελθόν τους και τέλος, όπως προαναφέραμε, οι εκπαιδευτικοί θα έχουν την δυνατότητα να τα χρησιμοποιήσουν ως χειροπιαστά, ποιοτικά βοηθήματα διδασκαλίας.

3D εκτυπωτής με άπειρο μήκος εκτύπωσης

Η Blackbelt παρουσίασε επιτέλους περισσότερες πληροφορίες για τον νέο της 3D εκτυπωτή που συνδυάζει κεφαλές 3D εκτύπωσης και ζώνη μεταφοράς. Η ομάδα της Blackbelt είχε προκαλέσει αρκετό σάλο στα κοινωνικά δίκτυα με αναφορές για το προϊόν και τώρα πια όλες του οι δυνατότητες βγήκαν στη δημοσιότητα.

Ο εκτυπωτής στοχεύει στην παραγωγή μεγάλων διαστάσεων, μονοκόμματη εκτύπωση και συνεχόμενες διαδοχικές εκτυπώσεις την μία πίσω από την άλλη. Αυτό αναμένεται να φέρει αλλαγή στον τρόπο με τον οποίο ο κόσμος θα βλέπει την 3D εκτύπωση. Ο ταινίες μεταφοράς συνήθως είναι συνδεδεμένες με την εργοστασιακή παραγωγή και ίσως φαίνεται περίεργο μία τέτοια να μπει σε ένα σύστημα 3D εκτύπωσης.

Με πολλές εταιρίες όμως στον κλάδο να ψάχνουν πώς θα εξελίξουν τις μηχανές τους για μαζική παραγωγή η Blackbelt μάλλον είχε μια πολύ καλή ιδέα σε αυτή της την κίνηση. Ενώ την ίδια ανάγκη άλλη εταιρία προσπάθησε να λύσει προσθέτοντας ένα μηχανικό βραχίονα στα μηχανήματά της.

Το μηχάνημα της Blackbelt έχει προσαρτήσει τις κεφαλές της 3D εκτύπωσης πάνω σε ένα σύστημα 2 αξόνων που αντιστοιχούνε στους άξονες Z και Y ενώ ο άξονας X διαμορφώνεται από την ταινία μεταφοράς. Το γεγονός αυτό αφήνει (θεωρητικά τουλάχιστον) την ελευθερία για απεριόριστα οριζόντια μεγέθη, που περιορίζονται μόνο από το μέγεθος του χώρου. Και βέβαια όπως πολλές φορές συμβαίνει στην βιομηχανία η Blackbelt δεν είναι η μοναδική εταιρία που σκέφτηκε να υλοποιήσει μια τέτοια ιδέα, με την ford να σχεδιάζει κάτι παρόμοιο.

Αλλά το άπειρο μέγεθος εκτύπωσης δεν είναι το μόνο πλεονέκτημα του νέου εκτυπωτή, αντ’ αυτού η κινούμενη βάση εκτύπωσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για συνεχόμενη εκτύπωση. Στον εκτυπωτή μπορεί να προσαρτηθεί ένα καλάθι περισυλλογής στο οποίο μπορούν να μαζεύονται τα ολοκληρωμένα κομμάτια επιτρέποντας έτσι στο μηχάνημα να δουλεύει χωρίς διακοπή. Η διαδικασία είναι ταιριαστή για μαζική παραγωγή καθώς η εταιρία υποστηρίζει πως τα ολοκληρωμένα κομμάτια δεν χρειάζεται να αφαιρούνται με το χέρι, και όπως εξηγούνε αυτό είναι δυνατόν επειδή η ταινία είναι φτιαγμένη από ένα συνθετικό που αποτελείται από ίνες άνθρακα και έχει επιλεχτεί προσεκτικά και δοκιμαστεί εκτενώς.

Ένα ακόμα πλεονέκτημα που έχει ο εκτυπωτής είναι ότι μειώνει σε μεγάλο βαθμό την ανάγκη για υποστυλώματα. Αυτό συμβαίνει επειδή οι δύο άξονες που διαλέγει για την κίνηση της κεφαλής της δεν είναι ακριβώς κάθετοι στον τρίτο άξονα. Η εκτύπωση είναι τυπικά ρυθμισμένη στις 45 μοίρες αλλά μπορεί να ρυθμιστεί και στις 15, 25 ή και 34. Αν και υπάρχουν σχήματα στα οποία τελικά η εκτύπωση υποστυλωμάτων είναι αναπόφευκτη.

Για τις μεγάλες εκτυπώσεις η εταιρία προαφαίρει μαζί με τον εκτυπωτή και ένα πάγκο με κυλίνδρους πάνω στον οποίο μπορούν να κυλάνε τα μεγάλα αντικείμενα. Ενώ ο εκτυπωτής θα βγει σε δύο εκδόσεις μια μικρή με μέγεθος γραφείου και μία μεγάλη αυτόνομη με δικιά της βάση και τον πάγκο κύλισης για να φανούν οι δυνατότητές του στο πλήρες μέγεθός τους.

Το εργαστήριο «3D expert»

Πριν από μερικές ημέρες επισκεφτήκαμε το εργαστήριο 3D εκτύπωσης 3Dexpert. Σκοπός της επίσκεψής μας ήταν να μιλήσουμε με κάποιον ειδικό στην 3D εκτύπωση να μας λύσει απορίες και προβληματισμούς και να  μας πει πως βλέπει την 3D εκτύπωση στο μέλλον, τουλάχιστον όσον αφορά την Ελλάδα.

Στο κατάστημα είχαμε την ευκαιρία να μιλήσουμε με τον υπεύθυνο της εταιρείας, τον κύριο Σφηναρολάκη Γιώργο. Όπως μας εξήγησε το κατάστημα προσφέρει ένα μεγάλο εύρος υπηρεσιών. Συγκεκριμένα από την μία εκτυπώνει 3D μοντέλα για όποιον ενδιαφέρεται, αλλά ταυτόχρονα στο κατάστημα μπορεί κάποιος να βρει και να αγοράσει τον δικό του εκτυπωτή αν νιώθει πιο έτοιμος γι αυτό το βήμα. Τέλος η εταιρεία έχει κάνει ένα μεγάλο άνοιγμα στον χώρο καθώς κατασκευάζει και προμηθεύει την αγορά με τα δικά της νήματα για 3D εκτύπωση.

Όπως μας εξήγησε αναλυτικά ο κύριος Σφηναρολάκης οι επιθυμίες του εκάστοτε πελάτη είναι διαφορετικές, εξ' ού και η μεγάλη ποικιλία 3D εκτυπωτών, με διαφορετικές διαστάσεις και δυνατότητες και οι πάνω από 1.500 διαφορετικές επιλογές σε νήματα που προσφέρει το κατάστημα και τα περισσότερα από τα οποία είναι δικιά τους κατασκευής.

Αλλά και για όσους θέλουν να εκτυπώσουν κάτι στο κατάστημα, πάλι υπάρχει μεγάλη γκάμα επιλογών. Αν κάποιος ενδιαφέρεται για εκτύπωση μεγάλης κλίμακας, το κατάστημα με το πρόσφατο απόκτημά του, για διαστάσεις έως και 100cm * 80cm * 100cm (Μ*Π*Υ), μπορεί τώρα να την πραγματοποιήσει επιτυγχάνοντας το βέλτιστο αποτέλεσμα και αντοχή. Ενώ αν μιλάμε για μικρότερα μεγέθη στο 3Dexpert διαθέτουν και διάφορους μικρούς 3D εκτυπωτές με πολύ καλή ανάλυση για άψογο αποτέλεσμα. Το κατάστημα διαθέτει επίσης έναν 3D εκτυπωτή που μπορεί να χειριστεί συνδυασμό δύο νημάτων για όποιον ενδιαφέρεται να δώσει ένα χρώμα στα μοντέλα του ή εναλλακτικά για να χρησιμοποιηθεί ένα δεύτερο καταλληλότερο υλικό σε όσα μοντέλα χρειάζονται υποστήριξη.

Ο κύριος Σφυναρολάκης τόνισε πως η συνεργασία για την υλοποίηση των ιδεών που έχουν κάποιοι πελάτες, αποτελεί χαρά για τον ίδιο και τους συνεργάτες του. Το προσωπικό της εταιρίας είναι ικανό και πρόθυμο να διαμορφώσει ένα υπάρχον σχέδιο πριν την 3D εκτύπωση, να τροποποιήσει ή ακόμα και να σχεδιάσει από την αρχή ένα αντικείμενο που θα καλύπτει τις ανάγκες του πελάτη. Ακόμα προσφέρουν και την δυνατότητα με την χρήση της 3D σάρωσης να αντιγράψουν κάποιο αντικείμενο, να το επανασχεδιάσουν και στο τέλος να το εκτυπώσουν.

Τις υπηρεσίες τους ζητάνε συχνά εταιρίες που θέλουν να προτυποποιήσουν ένα μοντέλο, αλλά και ιδιώτες όταν επιθυμούν να δημιουργήσουν ένα μοναδικό εργαλείο ή ανταλλακτικό ή απλά θέλουν να εκτυπώσουν κάτι μικρό για πρακτικούς ή εικαστικούς λόγους, όπως για παράδειγμα μία κούπα ή ένα μικρό αγαλματάκι από την αγαπημένη τους ταινία.

Κάτι τέτοιο έκανε για παράδειγμα και η αγωνιστική ομάδα ART από το Αριστοτέλειο πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης που συμμετέχει στον διαγωνισμό Formula SAE. Το 3Dexpert σχεδίασε μέρος του κινητήρα. Για τον σκοπό αυτό, σχεδιάστηκε από PVA μία βάση που αργότερα ντύθηκε με ανθρακόνημα. Το PVA είναι υλικό υδατοδιαλυτό και όταν το ανθρακόνημα πήρε το επιθυμητό σχήμα το PVA "ξεπλύθηκε" αφήνοντας μόνο το ανθρακόνημα.

Αναλυτικά την διαδικασία καθώς και άλλες ιστορίες 3D εκτύπωσης μπορείτε να διαβάσετε στην ιστοσελίδα του 3Dexpert που λειτουργεί και σαν κόμβος πληροφόρησης και υποστήριξης για την 3D εκτύπωση.

Νέος τρόπος 3D εκτύπωσης, χρησιμοποιώντας Kevlar και Fiberglass

Η τεχνολογία της 3D εκτύπωσης εξελίσσεται συνεχώς και «καλπάζει» με φρενήρης ρυθμούς και έχει πλέον εδραιωθεί σε μεγάλο βαθμό  στον κατασκευαστικό τομέα, βρίσκοντας συνεχώς πρόσφορο έδαφος, τόσο σε ερασιτεχνικό, όσο και σε επαγγελματικό επίπεδο. Εμφανίζονται συνεχώς νέοι 3D εκτυπωτές και νήματα κατασκευασμένα από υλικά υψηλής αντοχής και ποιότητας, δίνοντας λύσεις σε απαιτητικής φύσεως προβλήματα. Εταιρίες όπως η νεοσύστατη και πολλά υποσχόμενη Impossible Objects, στοχεύουν κατευθείαν ψηλά, με απώτερο σκοπό να προσφέρουν μια σειρά από εξειδικευμένες υπηρεσίες 3D εκτύπωσης, χρησιμοποιώντας ιδιαίτερης φύσεως πρώτες ύλες. Το πρώτο μοντέλο της νεοιδρυθείσας εταιρίας, ονομάστηκε Model One και διακατέχεται από την δυνατότητα να χρησιμοποιεί πρωτοποριακά υλικά, όπως είναι το Kevlar και το Fiberglass.

Λόγω της ιδιαίτερης φύσης τους,  τα εν λόγω υλικά δεν κάνουν συχνά αισθητή την παρουσία τους στον χώρο της 3D εκτύπωσης και η Impossible Objects όχι μόνο τα χρησιμοποίησε στο πρώτο της μοντέλο με απόλυτη επιτυχία, αλλά όπως υποστηρίζουν οι τεχνικοί της εταιρίας, ο Model One είναι ικανός να κατασκευάζει αντικείμενα με ταχύτητες έως και 100 φορές πιο γρήγορα από τις μέχρι τώρα «παραδοσιακές» μεθόδους. Η τεχνολογία που χρησιμοποιεί ονομάζεται CBAM και είναι μια σύνθετη μορφή 3D εκτύπωσης, όπου υλικά όπως το Kevlar και το Fiberglass, μαζί με τα κατάλληλα πλαστικά (όπως νάιλον, πολυαμίδιο, πολυαιθυλένιο), διασυνδέονται μεταξύ τους και με την μέθοδο της προσθετικής κατασκευής,  δίνουν ένα τελικό, υψηλής ποιότητας αποτέλεσμα.

Ο συνδυασμός υλικών φαίνεται πως είναι το επόμενο μεγάλο βήμα στην εφαρμογή της τεχνολογίας της 3D εκτύπωσης και όλο και περισσότερες εταιρίες τείνουν να τον υιοθετήσουν, επιδιδόμενες σε ένα τεχνολογικό ανταγωνισμό για το ποια θα καταφέρει να υλοποιήσει το πιο δύσκολο και πιο απαιτητικό, κατασκευαστικής φύσεως εγχείρημα. Μέσα από όλο αυτό, μόνο κερδισμένοι και ωφελημένοι μπορούν να βγουν όσοι ασχολούνται με την συγκεκριμένη τεχνολογία, καθώς θα έχουν την δυνατότητα να χρησιμοποιούν με επιτυχία όλο και πιο ιδιαίτερης φύσεως υλικά σαν πρώτες ύλες, φθάνοντας συνεχώς σε πιο εντυπωσιακά αποτελέσματα. Παρακάτω ακολουθεί ένα βίντεο της Impossible Objects, παρουσιάζοντας τον 3D εκτυπωτή Model One.

3D εκτυπωμένοι στο διάστημα δορυφόροι

3D εκτυπωμένοι στο διάστημα δορυφόροι

Η αμερικάνικη διαστημική εταιρία Made in Space παρουσίασε καινούριες λεπτομέρειες για το πρόγραμμά της για 3D εκτύπωση έξω στο διάστημα το οποίο και αποκαλούνε Archinaut. Για όσους δεν παρακολουθούνε τα νέα γύρω από την διαστημική και την 3D εκτύπωση η Made in Space παρουσίασε τον Μάη του 2013 τον πρώτο εκτυπωτή που μπορεί να λειτουργεί σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας και στην συνέχεια τον έστειλε στον διεθνή διαστημικό σταθμό.

Η εταιρία διεξάγει την έρευνα αυτή με μίσθωση από την NASA με την συμμετοχή της εταιρίας υποθαλάσσιων ερευνών και τεχνολογίας Oceaneering και την Northrop Grumman όμιλο αμυντικών ερευνών και αεροδιαστημικής. Η συνεργασία ξεκίνησε το 2015 και στόχο έχει να βρει πρωτοποριακούς τρόπους για την κατασκευή μεγάλων δομών στο διάστημα.

Η εταιρία Made in Space έχει αυτήν την στιγμή και άλλα πλάνα υπό επεξεργασία, όπως για παράδειγμα η συνεργασία για την δημιουργία του πρώτου ιδιόκτητου διαστημικού σταθμού στον κόσμο. Αλλά σύμφωνα με τις εκτιμήσεις της εταιρίας, το μεγαλόπνοο αυτό σχέδιο πολύ πιθανό να απαιτεί μια διαφορετική κατασκευαστική προσέγγιση.

Ο ISS είναι αυτήν την στιγμή το μεγαλύτερο ανθρώπινο κατασκεύασμα στο διάστημα. Η κατασκευή του πείρε 10 χρόνια και κόστισε δισεκατομμύρια δολάρια. Και εύλογα σύμφωνα με την εταιρία αυτή η πρακτική δεν είναι βιώσιμη σε μεγάλη κλίμακα. Αντίθετα αυτοί οραματίζονται ένα μέλλον για τις εξωδιαστημικές κατασκευές όπου θα περιλαμβάνει κατοικίες, εργοστάσια και σταθμούς μεταγωγής. Αλλά για να είναι όλα αυτά εφικτά χρειαζόμαστε ένα σύστημα που να μπορεί να κατασκευάζει και να συναρμολογεί μεγάλά κτίσματα στο διάστημα. Και οι ερευνητές της εταιρίας πιστεύουν πως έχουν την απάντηση με το πρόγραμμα Archinaut.

Η κύρια δομή του Archinaut είναι βασικά ένας 3D εκτυπωτής φορτωμένος σε έναν δορυφόρο, ένα σύστηνα τροφοδοσίας, ρομποτικά μηχανήματα για την συναρμολόγηση και κάποια προκατασκευασμένα κομμάτια. Το σύστημα αυτό καθαυτό από μόνο του δεν είναι ιδιαίτερα μεγάλο, αλλά μπορεί να κατασκευάσει δομές κατά πολύ μεγαλύτερες από το ίδιο. Και αυτό είναι πολύ βασικό στον κλάδο των εξωδιαστημικών κατασκευών γιατί τα μεγάλα συστήματα παραγωγής δεν είναι πρακτικά δυνατόν να εκτοξευτούν από την γη στο διάστημα.

Αλλά το μεγαλύτερο όνειρο αυτού του σχεδίου είναι ότι μια μέρα ο εκτυπωτής αυτός θα μπορεί να λειτουργεί χωρίς την ανάγκη ανεφοδιασμού από την γη κι αντ’ αυτού θα εκτυπώνει με υλικά που θα συλλέγει από κομήτες.

Το χρονοδιάγραμμα για το 2017 και το 2018 είναι το Archinaut να αποδείξει τη δυνατότητά του να λειτουργεί σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας, υποπίεσης και γενικά στις συνθήκες που επικρατούν στο διάστημα. Και μετά μέσα στο 2019 η εταιρία ευελπιστεί να στείλει τελικά το σύστημα να λειτουργήσει στο διάστημα και ξεκινήσει να το προσφέρει στην αγορά.

Κατασκευάστε το δικό σας 3D εκτυπωμένο Quadcopter Drone

Στο συγκεκριμένο άρθρο θα σας παρουσιάσουμε έναν εύκολο και πλήρη οδηγό για την κατασκευή του δικού σας 3D εκτυπωμένου Quadcopter Drone. Θα γίνετε γνώστες των  βασικών εννοιών και με τους λεπτομερείς «οδηγούς» θα μπορέσετε να κατανοήσετε την φύση και τον βήμα προς βήμα τρόπο δημιουργίας ενός Drone.

Τι είναι ένα Quadcopter Drone;

Πρόκειται στην ουσία για ένα μη επανδρωμένο αεροσκάφος με σχήμα και μορφή που παραπέμπει σε μικρογραφία ελικοπτέρου, χρησιμοποιώντας τέσσερις όμοιους ρότορες  πολλαπλών στροφών, προκειμένου να ανυψώνεται και να προωθείται προς οποιαδήποτε κατεύθυνση. Χάρη στο ιδιαίτερα μικρό του μέγεθος και την μεγάλη ευελιξία του, είναι ικανό να πετάξει και να κινηθεί με επιτυχία, τόσο σε εσωτερικούς, όσο και σε εξωτερικούς χώρους.

Γιατί ποιο λόγο να προχωρήσετε στην 3D εκτύπωση του:

Τα κύρια τμήματα που μπορείτε να κατασκευάσετε χρησιμοποιώντας έναν 3D εκτυπωτή, είναι το πλαίσιο και όλες οι δομές του περιβλήματος. Επίσης, ανάλογα με τον τύπο του Drone, Μπορείτε να εκτυπώσετε ακόμα και τους έλικες. Γιατί όμως αυτό θεωρείται και είναι σημαντικό; Γιατί πολύ απλά, υπάρχει πάντα η πιθανότητα (ειδικά σε ένα αρχάριο είναι σχεδόν δεδομένο) να προσκρούσει κάπου και να υποστεί εκτεταμένη ζημιά. Τα μέρη που είναι πιο ευάλωτα σε μια τέτοια περίπτωση, είναι ακριβώς αυτά που προαναφέραμε.

Με τα 3D εκτυπωμένα όμως εξαρτήματα, έχετε μια γρήγορη και ανεξάντλητη προμήθεια ανταλλακτικών που θα σας βγάλει από την δύσκολη θέση και το Drone σας θα είναι και πάλι έτοιμο να περιπλανηθεί στους αιθέρες χωρίς ιδιαίτερο οικονομικό και ψυχολογικό κόστος. Εκτός από την ευκολότερη επισκευή, με τον τρόπο αυτό θα σας δοθεί η πρακτική εμπειρία να αποκτήσετε ουσιαστικές και εμπεριστατωμένες γνώσεις σχετικά με την εσωτερική λειτουργία και τη μηχανική δομή του.

Ένας ακόμα λόγος προτροπής για μια τέτοιου είδους δημιουργία, είναι η δυνατότητα της ταχείας ανάπτυξης των περιφερειακών εξαρτημάτων. Αν για παράδειγμα αγοράσετε μια νέα κάμερα και χρειάζεστε τον αντίστοιχο κατάλληλο υποδοχέα στήριξης, μπορείτε να τον σχεδιάσετε μέσα από το επιθυμητό λογισμικό 3D σχεδίασης και να προχωρήσετε με επιτυχία στην υλοποίηση του.

Τι χρειάζεστε για να ξεκινήσετε:

Εκτός φυσικά από έναν 3D εκτυπωτή που είναι και ο κύριος πυλώνας του κατασκευαστικού εγχειρήματος, θα χρειαστείτε και κάποια μη εκτυπωμένα εξαρτήματα, όπως είναι οι κινητήρες, οι μπαταρίες, τα ηλεκτρονικά μέρη, οι αισθητήρες αντίληψης του χώρου, το τηλεχειριστήριο και φυσικά οι βασικές δεξιότητες συναρμολόγησης, προκειμένου όλα αυτά να οδηγήσουν σε ένα λειτουργικό αποτέλεσμα.

 

Σύνδεσμοι (links) για την περαιτέρω γνώση και τον απώτερο στόχο της υλοποίησης:

Ολοκληρωμένος οδηγός κατασκευής 3D εκτυπωμένου Quadcopter:

http://www.instructables.com/id/3D-Printed-Quadcopter-with-Arduino/?ALLSTEPS

 

Παρόμοιος οδηγός για Quadcopter μικρότερου πλαισίου:

http://www.instructables.com/id/Make-an-H-Quadcopter-with-3D-printing/?ALLSTEPS

 

Αν θέλετε να κατασκευάσετε το δικό σας 3D εκτυπωμένο τηλεχειριστήριο:

http://www.instructables.com/id/DIY-quadcopter-joystick-and-frame/

 

Επιθυμείτε κάτι πιο ιδιαίτερο και «εξωτικό»? Παρακάτω θα βρείτε αναλυτικές οδηγίες κατασκευής 3D εκτυπωμένου “ορνιθόπτερου”:

http://www.instructables.com/id/3D-Printed-Ornithopter-Micro-UAV-Drone/

 

Αναλυτική επεξήγηση από τον Dennis Baldwin ολόκληρης της  διαδικασίας κατασκευής του δικού του 3D εκτυπωμένου Quadcopter Drone:

 

Νόμοι και κανονισμοί:

Είναι απαραίτητο και ζωτικής σημασίας να λάβετε υπόψη σας ότι υπάρχουν ορισμένοι νόμοι που ρυθμίζουν τη λειτουργία των Drones, καθώς πρόκειται για ιπτάμενα αντικείμενα με έλικες υψηλής ταχύτητας και η λάθος χρήση τους θα μπορούσε να  προκαλέσει μεγάλη ζημιά σε ξένη περιουσία και το πιο σημαντικό, ακόμα και σε ανθρώπους. Συμβουλευτείτε τους τοπικούς κανονισμούς και νόμους, προκειμένου να διασκεδάσετε με ασφάλεια, αποφεύγοντας τυχόν ατυχήματα και τις δυσάρεστες συνέπειες τους.

Καλές δοκιμές και ασφαλείς πτήσεις!

 

Νέα υλικά 3D εκτύπωσης συμβατά με το ανθρώπινο σώμα

H εταιρία 3D System των ΗΠΑ, ανακοίνωσε ότι αναπτύσσει υλικά συμβατά με το ανθρώπινο σώμα σε συνεργασία με United Therapeutics Corporation. Η συμφωνία που σύναψαν οι δύο εταιρίας, πρώτα θα εστιάσει σε επουλωτικά φάρμακα για τους ανθρώπινους πνεύμονες, συνδυάζοντας την εμπειρία πάνω τους πάνω στις 3D εκτυπώσεις με τις γνώσεις πάνω στις μεταμοσχεύσεις και την ιατρική στο Lung Biotechnology PBC, θυγατρική της United Therapeutics Corporation.

Σκοπός των ερευνητών είναι να αντιγράψουν την βασική δομή των ανθρώπινων οργάνων. Για αρχή η ομάδα σκοπεύει να εξετάσει τα τοιχώματα των κυττάρων, που λειτουργούνε σαν σκαλωσιές (ικριώματα) για τους ζωντανούς ιστούς. Στην ιατρική έρευνα, η 3D εκτύπωση χρησιμοποιείται συχνά για την κατασκευή κυτταρικών σκαλωσιών, φτιάχνουν δηλαδή μια πυκνή δομή που μοιάζει με πλέγμα. Με αυτήν την κατασκευή προσομοιάζουνε την δομή των ανθρώπινων οργάνων. Και όταν πάνω σε αυτήν αναπτυχθούν βλαστοκύτταρα τα βοηθάει να επιβιώσουν και να πάρουν το επιθυμητό σχήμα.

Η τεχνολογία δεν είναι ακόμα στο επίπεδο όπου θα μπορούσε να αντιγράψει ολόκληρα όργανα, καθώς αυτό θα χρειαζότανε έναν μεγάλο αριθμό διαφορετικών ιστών (δηλαδή για παράδειγμα αγγεία, μύες, δέρμα κ.λπ.). Ωστόσο υπάρχουν κάποιες εξελίξεις στην χρήση των κυτταρικών σκαλωσιών με τις οποίες δημιουργούν μπαλώματα για όργανα και ως την βάση για την δημιουργία ενός οστού.

Μια άλλη σημαντική παράμετρος ωστόσο είναι η έρευνα για υλικά που μπορεί να δεχτεί το σώμα. Μόνο έτσι θα καταφέρουν τα κύτταρα να μεγαλώσουν σε λειτουργικούς ιστούς. Τα υλικά αυτά πρέπει να είναι μη τοξικά, με την κατάλληλη υφή, και τέλος να διασπώνται χωρίς να αφήνουν ίχνη. Για τους λόγους αυτούς οι εταιρίες μελετάνε 3D εκτύπωση με κολλαγόνο και άλλα γελοειδή υλικά.

Ο μακρινός στόχος αυτής της μεθόδου είναι βέβαια ένα σημείο όπου τα κύτταρα το ίδιου του ασθενή θα χρησιμοποιούνται για να επιδιορθώνονται τα προβλήματα στο σώμα του.

Και βέβαια με την 3D εκτύπωση να κάνει άλματα οι προοπτικές είναι αμέτρητες. Πολλοί ονειρεύονται την μέρα όπου οι εικόνες από τους αξονικούς τομογράφους θα μετατρέπονται κατευθείαν σε αρχεία για 3D εκτύπωση και τα όργανα θα βγαίνουν από τους 3D εκτυπωτές έτοιμα για μεταμόσχευση. Αυτό γίνεται ήδη σε ένα βαθμό αλλά μόνο για την δημιουργία αντιγράφων που χρησιμοποιούνται ύστερα για μελέτη και προετοιμασία μια επέμβασης αλλά ίσως η μέρα που αυτό θα γίνεται με ζωντανούς ιστούς να μην είναι μακρυά.

3D εκτυπωμένο σκάκι βοηθά παιδιά με προβλήματα όρασης στην Αργεντινή

Μια ομάδα νέων ατόμων από την Αργεντινή σχεδίασαν ένα 3D εκτυπωμένο σκάκι για ανθρώπους με προβλήματα όρασης. Αυτό το 3D εκτυπωμένο σκάκι, στο οποίο έχει ενσωματωθεί σύστημα ανάγνωσης Μπράϊγ για τους αριθμούς και τα γράμματα της σκακιέρας (Braille : σύστημα ανάγνωσης για τυφλούς), έχει δοθεί στο Ινστιτούτο Elizalde για τους τυφλούς στην Αργεντινή.

Η ομάδα όπου σχεδίασε το τρισδιάστατο σκάκι είναι από το πολιτιστικό και εκπαιδευτικό κέντρο “Tecnoteca” της Villa Maria, μια πόλη στην επαρχία Κόρδοβα της Αργεντινής. Η πρωτοβουλία για να σχεδιαστεί το σκάκι Braille ξεκίνησε μετά από αίτηση που έγινε στο Tecnoteca από την πόλη ώστε να δημιουργήσει μια σειρά από αφίσες Braille και να τις τοποθετήσει στο μπάνιο.

Σύμφωνα με τον διευθυντή της Tecnoteca, Ariel Vottero, κατά τη διάρκεια αυτού του έργου συνειδητοποίησαν τις δυνατότητες της χρήσης της 3D εκτύπωσης για να βοηθήσουν άτομα με προβλήματα όρασης.

Όταν ρωτήθηκε αν μπορούσε να βοηθήσει μια ομάδα τυφλών παιδιών που θα ήθελαν να συμμετάσχουν στην Δημοτική Λέσχη Σκακιού, το κέντρο Tecnoteca ανταποκρίθηκε στην πρόκληση και γνώριζε ότι η 3D εκτύπωση θα έπαιζε σημαντικό ρόλο.

Για να εκτυπωθεί τρισδιάστατα η σκακιέρα, η ομάδα χρησιμοποίησε λογισμικό ανοιχτού κώδικα και 3D μοντέλα τα οποία μπορούσαν να προσαρμοστούν για έναν παίκτη με προβλήματα όρασης. Στην ομάδα υπεύθυνος για τον σχεδιασμό ήταν ο Emmanuel Aldasina και πρόεδρος της Συνέλευσης ο Marcelo Ghezzi, και οι δυο μαθητές της έκτης τάξης από ένα τοπικό σχολείο.

Το σκάκι αυτό, το οποίο χρειάστηκε περίπου ένα μήνα για να ολοκληρωθεί, ενσωματώνει ένα αφαιρούμενο χαρτόνι με τα σκοτεινά τετράγωνα να ανεβαίνουν ελαφρώς υψηλότερα από τα λευκά τετράγωνα. Κομμάτια με γάντζους στο κάτω μέρος του που ταιριάζουν στις τρύπες από τα τετράγωνα. Στις άκρες υποδεικνύονται με Braille οι στήλες και οι σειρές.

Ακόμα και τα πιόνια διαφοροποιούνται, καθώς η ομάδα της Tecnoteca χρησιμοποίησε έναν ελαφρώς πιο ορατό σχεδιασμό για το σύνολο των σκοτεινών, ενώ τα λευκά πιόνια της ομάδας είναι αυτά που περιγράφονται ως στυλ “roma”. Παρ ‘όλα αυτά τα πιόνια και στις δυο ομάδες φέρουν τα αδιαμφισβήτητα μεσαιωνικά σχήματα ενός κλασικού σκακιού.

Όπως αναφέρθηκε, η σκακιέρα έχει ήδη δοθεί στο Ινστιτούτο Elizalde, όπου θα χρησιμοποιηθεί για να διδάξει στα τυφλά παιδιά το σκάκι. Η ομάδα που δημιούργησε το 3D printed Braille σκάκι εργάζεται τώρα σε μια νεότερη έκδοση του σχεδίου, όπου θα ενσωματωθεί μια μονάδα ήχου και ομιλίας που θα βοηθάει τα παιδιά με προβλήματα όρασης να μάθουν ταυτόχρονα για τις επιστήμες των υπολογιστών και τη ρομποτική.

 

Χαμηλού κόστους 3D εκτυπωτής, γίνεται αντικείμενο εκστρατείας στο Kickstarter

Μέχρι σήμερα , για να αποκτήσει κάποιος έναν 3D εκτυπωτή, πιστεύεται πως πρέπει να βάλει το χέρι βαθειά στην τσέπη. Τα πράγματα όμως δείχνουν να μην είναι ακριβώς έτσι, καθώς μια πρόσφατη εκστρατεία στο Kickstarter τείνει να αποδείξει ακριβώς το αντίθετο. Με έδρα το Σαν Φρανσίσκο, η εταιρία Kodama, αν και εφόσον όλα πάνε καλά και συγκεντρωθούν τα απαιτούμενα χρήματα,  θα θέσει το πρωτοποριακό της εγχείρημα σε εφαρμογή, κατασκευάζοντας ίσως τον πιο προσιτό χρηματικά και υψηλής ποιότητας, κατάλληλο για επαγγελματική χρήση, 3D εκτυπωτή. Θεωρείται πως είναι η πρώτη φορά που ένα τέτοιου είδους μηχάνημα με τόσο υψηλές προδιαγραφές, θα φθάσει στα χέρια του χρήστη – επαγγελματία  με κόστος λιγότερο από 100$.

Η Kodama πήρε το όνομά της από τον ίδιο τον δημιουργό της, τον Hideo Kodama,  Ιάπωνα μηχανικό που δημιούργησε το πρώτο 3D εκτυπωμένο πρωτότυπο του κόσμου, όχι πρόσφατα, αλλά πίσω  στις αρχές της δεκαετίας του 1980, όταν η έννοια 3D εκτύπωση ήταν παντελώς άγνωστη για τους περισσότερους. Συστάθηκε από τον πρώην υπάλληλο της Apple, Michael Husmann, ο οποίος δηλώνει ιδιαίτερα ενθουσιασμένος για τις δυνατότητες και το χαμηλό ταυτόχρονα κόστος του Obsidian, του νέου, μελλοντικού δημιουργήματος της εταιρίας. Όπως λέει και ο ίδιος ο Husmann:

«Θέλαμε να δημιουργήσουμε έναν 3D εκτυπωτή που να ταράξει τα κύματα  της αγοράς, επαναπροσδιορίζοντας την σχέση ποιότητας – τιμής. Είμαστε έτοιμοι να παρουσιάσουμε στο κοινό ένα μηχάνημα με κομψό σχεδιασμό, αυξημένες τεχνικές δυνατότητες για 3D εκτύπωση υψηλής ποιότητας και όλα αυτά, με πολύ χαμηλό κόστος».

Χωρίς καμία αμφιβολία, η εντυπωσιακά χαμηλή τιμή του Obsidian θα ανοίξει διάπλατα τις τεχνολογικές πόρτες του κόσμου της 3D εκτύπωσης σε ιδιώτες, μικρές επιχειρήσεις και εκπαιδευτικά ιδρύματα, που μέχρι σήμερα ενδέχεται να είχαν θεωρήσει το κόστος ενασχόλησης με την συγκεκριμένη τεχνολογία, απλά απαγορευτικό. Ο σχεδιασμός του 3D εκτυπωτή είναι παραπάνω από  εντυπωσιακός, με ένα όμορφο αισθητικά σώμα και αναμένεται να είναι διαθέσιμος σε δύο χρώματα, το Obsidian Black και το Agate White. Το πλαίσιο του είναι ιδιαίτερα ανθεκτικό, παρέχοντας μια σταθερή διαδικασία εκτύπωσης, συνδυαζόμενη με ένα υψηλό επίπεδο ακρίβειας στις κινήσεις την κεφαλής. Η ανάλυση θα κυμαίνεται στο εντυπωσιακό εύρος μεταξύ 50 και 350 microns. Ο μέγιστος όγκος εκτύπωσης θα αγγίζει τα  120 x 120 x 120 mm, ενώ η ταχύτητα θα ανέρχεται σε περίπου 70mm / s. Η χρήση του Obsidian είναι αρκετά φιλική προς τον χρήστη και είναι κατάλληλη για αρχάριους, καλύπτοντας με τον τρόπο αυτό τις τεχνολογικές ανάγκες κάθε χρήστη, από τον χομπίστα, μέχρι τον απαιτητικό επαγγελματία.