I Voxel i mattoncini Lego della stampa 3d

Ad ogni Unique Voxel un design unico e il materiale più adatto per quel punto e applicazione.

Un voxel è un pixel 3D. Un’unità di spazio tridimensionale, un voxel può essere uno spazio virtualmente demarcato in un file 3D o potrebbe trovarsi da qualche parte su un oggetto fisico. Ai Voxel possono essere assegnati valori relativi al singolo punto che rappresentano. Potresti descrivere la densità, il colore, la conduttività del voxel ecc. Tutti correlati a quel singolo punto che identifica. Questo punto viene quindi localizzato precisamente. Voxel come concetto è abbastanza facile da capire, ma al momento è sottoutilizzato nella stampa 3D. I Voxel ci permettono di immaginare un mondo in cui tutto sia costituito da blocchi Lego discreti a cui possiamo identificare e assegnare proprietà. Se stiamo pensando ad un mondo fisico programmabile, allora questo come concetto è molto eccitante. Invece che il mondo è un mix di pancake in cui un materiale potrebbe essere malleabile e mutevole quando lo realizzi, il mondo è definibile in ogni singolo punto. I materiali non sono solo un fango che riversiamo, per indurire e diventare cose. I materiali possono essere definiti non solo su aggregati ma con caratteristiche individuali in ogni singola posizione.

Se parliamo di materiali a gradiente in cui possiamo modificare la densità di una parte stampata in 3D, nonché la sua flessibilità e durezza, possiamo vedere che come settore stiamo già osservando questo spazio. I materiali funzionalmente classificati (o gradiente) stanno emergendo . Le stampanti Objet di Stratasys sono già in grado di guardare al voxel e alle sue caratteristiche. Envisiontec guarda già come può indurire un particolare voxel di un bagno di resina. Come idea di design, è anche rappresentata bene da tutti i tipi di pixel art che le persone fantastiche mettono in risalto. Tuttavia, se guardiamo i giornali di Jon Hiller e Hod Lipson da anni, siamo ancora un po ‘indietro. Documenti sulla stampa 3D di autoallineamento della manipolazione del voxel parallelo e delle proprietà del materiale sintonizzabile per le stampanti 3D voxel non sono ancora commercializzati. La loro continuazione di un concetto di Gershenfeld (ne sono sicuro, ma non riesco a trovarlo ovunque online) è ancora vivo per la maggior parte di noi. Le loro idee e ricerche sulle macchine cellularivanno ancora più lontano e immaginano miliardi di blocchi da costruzione di dimensioni micron assemblati in parti. Anche se sono state create macchine voxelfab iniziali, il pensiero di continuare a farlo nel settore non è semplicemente lì. Sono innamorato dell’idea voxelfab da molto tempo ormai. Ecco perché la mia consulenza e il mio blog si chiamano Voxelfab. L’idea di essere in grado di programmare, selezionare e assegnare proprietà a ogni piccolo blocco Lego che hai usato per costruire qualcosa mi fa ancora saltare in testa. Quanto è idiota il nostro modo attuale di costruire e creare cose? Prendo un blocco che ha le caratteristiche che voglio e ritaglia la forma di cui ho bisogno. Oppure prendo un materiale e lo metto su un livello per strato. È solo sciocco. Così impreciso e limitante. Ci sono segnali incoraggianti, tuttavia, che l’età del voxel emergerà. Ma, piuttosto che fare i voxel per primi, in un processo litografico efficiente per esempio e poi assemblarli in un processo “seleziona, assegna, preleva, deposita” a un punto in una parte, è il controllo della microstruttura che viene ora più vicino a guardare il voxel.

Le persone di stampa 3D di metalli hanno scoperto che modificando le variabili del loro processo possono controllare le singole microstrutture che possono quindi dare alle loro parti proprietà diverse. Il pool di fusione, la velocità del pool di fusione, i tassi di alimentazione, le temperature, le dimensioni dello spot e tutte le variabili all’interno del pool di fusione vengono esaminate. Aziende come Digital Alloys parlano di essere in grado di determinare dove ciascun voxel è determinare le proprietà delle parti finali. Una grande tendenza nella carta è nel controllo della microstruttura della stampa di metalli. Le nanostrutture d’ oro vengono stampate in 3D , guardando le strutture di dimensioni nanometriche attraverso le nanoscribe e altre macchine , stiamo osservando come l’ orientamento della build influenza la microstruttura , vedendocolonie di cellule in metallo stampato , EOS da rilasciare La tecnologia LaserProFusion punta un milione di laser in punti discreti in una build per indurire quel punto. Si potrebbe vedere LaserProFusion utilizzato per creare diverse caratteristiche di voxel in ogni punto. Prendendo la pastella di frittella e versandovi il potere, i metalli stanno cercando di far uscire voxel dalla zuppa e dall’oscurità di cui è fatto il nostro mondo.

Mentre gli OEM ei ricercatori stanno pensando a questo, i designer sono davvero in ritardo. Facciamo un grande esempio: le solette a densità variabile di Steve Wood. In questi, possiamo prendere un pad di pressione unico e scansionare i dati per variare il riempimento in una stampa FDM (estrusione del materiale, FFF se sei uno strumento). Questo riempimento è di per sé un modello come un esagono. Ciò significa che in queste solette stiamo creando un materiale unico solo per uno dei tuoi piedi e per i tuoi meccanici / problemi. Questa è una cosa eccitante e totalmente fattibile che cambierà per sempre le calzature. Ma cosa succederebbe se avessimo fatto un ulteriore passo avanti e siamo stati in grado di considerare il riempimento FDM, non come un modello (spesso scelto casualmente) ma un vero modello 3D che possiamo cambiare in ogni punto? Cosa succede se cambiamo questo schema e il riempimento durante la costruzione? E se controllassimo anche il voxel che si indurisce dal nostro ugello? Molto più direttamente raffreddandolo o riscaldandolo direttamente? Cosa succede se in FDM siamo in grado di controllare esattamente cosa stiamo costruendo? Cosa succede se oltre alla temperatura possiamo anche controllare con precisione la forma del voxel che viene depositato mentre viene depositato e quindi anche variare il modello in cui è depositato. Idea cray cray giusto? Ma questo ci permetterebbe di fare lo stesso. Questo ci permetterebbe di creare un singolo materiale in ogni singolo punto di una stampa. Ogni punto sarebbe idealmente adatto al suo scopo. Tutto sarebbe un materiale unico, fatto per quello che dovrebbe essere. Questo spiega la mia ossessione per l’idea di “cristallizzare al volo” nei polimeri. E se potessimo passare dalla costruzione di un oggetto uno strato alla volta alla costruzione di un oggetto un voxel alla volta? Questo ci permetterebbe di cambiare completamente come sono fatte le cose. Per me voxelfab è ancora l’esito completo del sogno di ciò che dovremmo essere in grado di fare e un decennio nell’oscurità posso vedere i contorni del suo emergere. Ad ogni Unique Voxel un design unico e il materiale più adatto per quel punto e applicazione. Prenderesti la torcia? Per me voxelfab è ancora l’esito completo del sogno di ciò che dovremmo essere in grado di fare e un decennio nell’oscurità posso vedere i contorni del suo emergere. Ad ogni Unique Voxel un design unico e il materiale più adatto per quel punto e applicazione. Prenderesti la torcia? Per me voxelfab è ancora l’esito completo del sogno di ciò che dovremmo essere in grado di fare e un decennio nell’oscurità posso vedere i contorni del suo emergere. Ad ogni Unique Voxel un design unico e il materiale più adatto per quel punto e applicazione. Prenderesti la torcia?

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