جنرال لواء

يمكن لهذه الطابعة ثلاثية الأبعاد ذات الميزانية المحدودة إنشاء أشكال فريدة تطوي نفسها


يمكن أن توفر عملية طباعة ثلاثية الأبعاد جديدة دورانًا جديدًا في فن طي الورق المتقن والأوريغامي. استفاد فريق من الباحثين من جامعة كارنيجي ميلون (CMU) من الحرارة الناتجة عن طابعة ثلاثية الأبعاد لصنع عناصر مسطحة تطوي نفسها إلى أشكال متقنة عند تسخينها.

استخدم المهندسون طابعة ثلاثية الأبعاد غير مكلفة وعطل أو خطأ شائع في الطباعة ثلاثية الأبعاد لإنشاء أشكال رائعة حقًا - بما في ذلك الورود والقوارب والأرانب.

تعمل Lining Yao كأستاذ مساعد في معهد التفاعل بين الإنسان والحاسوب بجامعة CMU بالإضافة إلى مديرة Morphing Matter Lab. أوضح ياو أن هذه الأشياء يمكن أن تكون خطوة صغيرة نحو عناصر مثل قطع الأثاث أو الألعاب ذاتية الصنع التي تحتاج فقط إلى مسدس حراري للوصول إلى حالتها النهائية.

وقال الباحثون أيضًا إنه يمكن استخدام التكنولوجيا لبناء ملاجئ طارئة بسرعة أثناء عمليات الإنقاذ والإغاثة باستخدام دفء الشمس.

المواد ذاتية الطي تقلل من تكاليف الإنتاج

في السنوات الأخيرة ، أصبحت ابتكارات الطباعة ثلاثية الأبعاد أكثر تفصيلاً وأرخص بشكل ملحوظ للطباعة ثلاثية الأبعاد للمبتدئين. وأوضح ياو أن هذا المشروع لا يختلف. تقلل المواد ذاتية الطي من تكاليف الإنتاج الإجمالية للأجسام ثلاثية الأبعاد. يتيح ذلك للمطورين استبدال الأجزاء غير الحرجة بسرعة أو عمل نماذج أولية بسيطة بأشكال تقارب المظهر النهائي. يمكن أيضًا إنتاج قوالب لمزيد من الأشياء ذات الشكل القياسي ومنتجات الألياف الزجاجية بسرعة.

بالنسبة إلى ياو وفريقها ، تبدو الاحتمالات لا حصر لها - وهي فرصة أرادوا منحها لمنشئي الطباعة ثلاثية الأبعاد الطموحين الآخرين أيضًا.

وقال ياو "أردنا أن نرى كيف يمكن جعل التجمع الذاتي أكثر ديمقراطية - في متناول العديد من المستخدمين".

استخدم الفريق واحدة من أقل الطابعات تكلفة في السوق - طابعات FDM. ثم استفادوا من واحدة من أكبر الشكاوى من الطابعات "الرخيصة": warpage.

قال ياو: "الناس يكرهون صفحة الاعوجاج". "لكننا أخذنا هذا العيب وجعلناه لصالحنا".

تقوم طابعات FDM بوضع فتيل من اللدائن الحرارية المنصهرة باستمرار. هذه المواد عادة ما يكون لها إجهاد متبقي. يؤدي هذا إلى تقلص البلاستيك وغالبًا ما يتشوه لأن البلاستيك يبرد ويخفف الضغط.

"يعتمد البرنامج على نظرية جديدة لطي المنحنى تمثل حركات النطاقات للمنطقة المنحنية. يمكن للبرنامج المستند إلى هذه النظرية تجميع أي شكل تعسفي لشبكة ثلاثية الأبعاد إلى لوح لدن بالحرارة مرتبط به في بضع ثوانٍ دون تدخل بشري" ، قال بيونجكون آن ، وهي شركة بحثية في HCII.

قال ياو "من الصعب تخيل أن يتم ذلك يدويًا".

بينما توجد أبحاث أخرى في المواد ذاتية الطي ، غالبًا ما تشتمل هذه المشاريع على مواد يصعب العثور عليها أو استخدامها عمليات معقدة للغاية بالنسبة للطابعة ثلاثية الأبعاد العادية.

قدمت ياو وفريقها البحث المسمى "بالحرارة" في مؤتمر العوامل البشرية في أنظمة الحوسبة ، الذي انعقد في الفترة من 21 إلى 26 أبريل في مونتريال. يريد الفريق في النهاية الارتقاء بالمشروع وإنشاء كائنات أكبر بكثير قابلة للطي ذاتيًا.

قال Jianzhe Gu ، متدرب أبحاث HCII: "نعتقد أن الخوارزمية العامة وأنظمة المواد الحالية يجب أن تمكننا في النهاية من صنع أشياء كبيرة وقوية ذاتية الطي ، مثل الكراسي أو القوارب أو حتى الأقمار الصناعية".


شاهد الفيديو: 3d printing كيف أبدأ في عالم الطباعة ثلاثية الأبعاد (كانون الثاني 2022).