Jump to content

РепРэп

(Перенаправлено с RepRapWiki )

Все пластиковые детали машины справа были изготовлены на машине слева. Адриан Бойер (слева) и Вик Олливер (справа) — участники проекта RepRap.

RepRap (сокращение от «реплицирующий быстрый прототип» ) — это проект по разработке недорогих 3D-принтеров , которые могут печатать большинство своих собственных компонентов. Будучи открытыми проектами , все проекты, созданные в рамках проекта, выпускаются под лицензией свободного программного обеспечения , GNU General Public License . [ 1 ]

Благодаря способности этих машин изготавливать некоторые детали самостоятельно, авторы предусмотрели возможность создания дешевых агрегатов RepRap, позволяющих производить сложные продукты без необходимости в развитой промышленной инфраструктуре. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] Они намеревались, чтобы RepRap продемонстрировал эволюцию в этом процессе, а также чтобы его количество увеличивалось в геометрической прогрессии. [ 5 ] [ 6 ] Предварительное исследование показало, что использование RepRap для печати обычных продуктов приводит к экономической экономии. [ 7 ]

Проект RepRap стартовал в Англии в 2005 году по инициативе Университета Бата , но сейчас в него входят сотни сотрудников по всему миру. [ 5 ]

RepRap 0.1 построение объекта
Первая деталь, когда-либо сделанная RepRap для создания RepRap, изготовленного на основе прототипа Zaphod, созданного Виком Олливером (13 сентября 2006 г.)
Празднование 10-летия RepRap

RepRap была основана в 2005 году Адрианом Бойером , старшим преподавателем машиностроения в Университете Бата в Англии. Финансирование было получено от Исследовательского совета по инженерным и физическим наукам .

13 сентября 2006 года прототип RepRap 0.2 напечатал первую деталь, идентичную своей, которая затем была заменена исходной деталью, созданной коммерческим 3D-принтером. 9 февраля 2008 года RepRap 1.0 «Дарвин» сделал по крайней мере один экземпляр более половины частей быстрого прототипирования. 14 апреля 2008 года компания RepRap выпустила предмет для конечного пользователя: зажим для крепления iPod к приборной панели автомобиля Ford Fiesta . К сентябрю того же года в разных странах было выпущено не менее 100 экземпляров. [ 8 ] 29 мая 2008 года Дарвин добился самовоспроизведения, создав полную копию всех его быстропрототипированных частей. [ 9 ] (что составляет 48% всех деталей, без учета крепежа). Через пару часов «детская» машинка изготовила свою первую деталь: натяжитель ремня ГРМ.

В апреле 2009 года электронные платы были произведены автоматически с помощью RepRap с использованием автоматизированной системы управления и системы сменных головок, способной печатать как пластиком, так и проводящим припоем. 2 октября 2009 года дизайн второго поколения под названием Mendel напечатал свою первую часть. Форма Менделя напоминает скорее треугольную призму , чем куб. Менделя было завершено в октябре 2009 года. 27 января 2010 года Институт Форсайта объявил о присуждении «Премии Картика М. Гада за гуманитарные инновации» за проектирование и строительство улучшенного RepRap. [ 10 ]

31 августа 2010 года конструкция третьего поколения получила название «Хаксли». Это была миниатюра Менделя, занимающая 30% от первоначального объема печати. В течение двух лет создание и использование RepRap и RepStrap получили широкое распространение в сообществах технологий, гаджетов и инженеров. [ 11 ]

В 2012 году первый успешный проект Delta, Rostock, имел радикально иной дизайн. В последних итерациях вместо ремней использовались OpenBeams , проволоки (обычно лески Dyneema или Spectra) и т. д., что также отражало некоторые из последних тенденций в RepRaps. [ нужна ссылка ]

В начале января 2016 года RepRapPro (сокращение от «RepRap Professional» и одно из коммерческих подразделений проекта RepRap в Великобритании) объявила о прекращении торговли 15 января 2016 года. Причиной была перегруженность рынка недорогих 3D-файлов. принтеров и невозможность расширения на этом рынке. RepRapPro China продолжает работать. [ 12 ]

Аппаратное обеспечение

[ редактировать ]

Поскольку проект был разработан Бойером для стимулирования эволюции, было создано множество его вариаций. [ 13 ] [ 14 ] Поскольку проект является проектом с открытым исходным кодом , дизайнеры могут свободно вносить изменения и замены, но они должны разрешать повторное использование любых своих потенциальных улучшений другими.

Существует множество конструкций принтеров RepRap, в том числе:

Программное обеспечение

[ редактировать ]
Адриан Бойер рассказывает о проекте RepRap на выставке Poptech 2007.

RepRap задумывался как полноценная система репликации, а не просто аппаратное обеспечение. С этой целью система включает в себя систему автоматизированного проектирования (САПР) в виде системы 3D-моделирования , а также программное обеспечение и драйверы для автоматизированного производства (CAM), которые преобразуют проекты пользователей RepRap в набор инструкций для RepRap для создания физических объектов. .

Первоначально для RepRap были разработаны две цепочки инструментов CAM. Первый, названный «RepRap Host», был написан на Java ведущим разработчиком RepRap Адрианом Бойером. Второй, «Скинфордж», [ 15 ] был написан Энрике Пересом. Обе системы представляют собой полноценные системы для перевода компьютерных 3D-моделей в G-код — машинный язык, который управляет принтером.

Позже были созданы другие программы, такие как slic3r и Cura . Недавно была создана прошивка Franklin, позволяющая использовать принтеры RepRap для других целей, таких как фрезерование и обработка жидкостей. [ 16 ]

В сообществе RepRap предпочитают бесплатные программы 3D-моделирования с открытым исходным кодом, такие как Blender , OpenSCAD и FreeCAD , но с RepRap можно использовать практически любую программу CAD или 3D-моделирования, если она может создавать файлы STL (также slic3r). поддерживает файлы .obj и .amf ). Таким образом, создатели контента используют любые инструменты, с которыми они знакомы, будь то коммерческие программы САПР, такие как SolidWorks и Autodesk AutoCAD , Autodesk Inventor , Tinkercad или SketchUp , а также бесплатное программное обеспечение .

Репликационные материалы

[ редактировать ]
Таймлапс-видео модели робота (логотип журнала Make ), печатаемой с использованием FFF на RepRap Fisher, дельта-принтере.

RepRaps печатает объекты из ABS , полимолочной кислоты (PLA), нейлона (возможно, не все экструдеры могут), HDPE , TPE и подобных термопластов .

Механические свойства PLA и ABS, напечатанных RepRap, были протестированы и эквивалентны прочности на разрыв деталей, изготовленных на фирменных принтерах. [ 17 ]

В отличие от большинства коммерческих машин, пользователям RepRap предлагается экспериментировать с материалами и методами и публиковать свои результаты. Таким образом были разработаны методы печати новых материалов (таких как керамика). Кроме того, несколько RecycleBots для переработки пластиковых отходов, таких как контейнеры для шампуня и молочные кувшины, в недорогую нить RepRap. было разработано и изготовлено [ 18 ] Есть некоторые свидетельства того, что использование такого подхода к распределенной переработке лучше для окружающей среды. [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] и может быть полезен для создания « нити справедливой торговли ». [ 22 ]

Кроме того, было доказано, что продукты 3D-печати в местах потребления более безопасны для окружающей среды. [ 23 ]

Проект RepRap определил поливиниловый спирт (ПВА) как потенциально подходящий вспомогательный материал для дополнения процесса печати, хотя большие выступы могут быть созданы путем экструзии тонких слоев первичного печатного носителя в качестве поддержки (впоследствии они удаляются механически).

Печать электроники — основная цель проекта RepRap, позволяющая печатать собственные печатные платы. Было предложено несколько методов:

  • Металл Вуда или металл Филда : металлические сплавы с низкой температурой плавления для включения электрических цепей в деталь во время ее формирования.
  • Полимеры, наполненные серебром и углеродом: обычно используются для ремонта печатных плат и рассматриваются для использования в качестве электропроводящих дорожек. [ 24 ]
  • Прямая экструзия припоя [ 25 ]
  • Проводящие провода: можно укладывать в деталь с катушки в процессе печати.

Используя сварочный аппарат MIG в качестве печатающей головки, платформу RepRap deltabot можно использовать для печати на таких металлах, как сталь . [ 26 ] [ 27 ]

Концепция RepRap также может быть применена к фрезерному станку. [ 28 ] и лазерной сварке . [ 29 ]

Строительство

[ редактировать ]

Хотя цель проекта состоит в том, чтобы RepRap вскоре смогла самостоятельно создавать многие из своих собственных механических компонентов, используя ресурсы довольно низкого уровня, некоторые компоненты, такие как датчики, шаговые двигатели и микроконтроллеры, пока не могут быть изготовлены с использованием технологии 3D-печати RepRap. поэтому придется производить самостоятельно. План состоит в том, чтобы достичь 100% репликации в серии версий. Например, с самого начала проекта команда RepRap исследовала различные подходы к интеграции электропроводящих сред в продукт. Это позволит включать соединительную проводку , печатные платы и, возможно, двигатели в продукцию RepRapped . Вариации в природе экструдированной электропроводящей среды могут производить электрические компоненты с различными функциями из чистых проводящих дорожек, аналогично процессу изготовления электронных схем (ECME) 1940-х годов, созданному Джоном Саргроувом . Схожий подход – печатная электроника . Еще один невоспроизводимый компонент — стержни с резьбой для линейных перемещений. Текущая область исследований заключается в использовании воспроизведенных Соединения Сарруса для их замены. [ 30 ]

Участники проекта

[ редактировать ]

«Ядро команды» проекта [ 31 ] включил:

  • Адриан Бойер, бывший старший преподаватель кафедры машиностроения Университета Бата
  • Эд Селлс, доктор философии Университета Бата «3D-печать: на пути к самовоспроизводящейся машине быстрого прототипирования» [ 32 ]
  • Вик Олливер, первый волонтер RepRap, первый, кто предложил использовать PLA в качестве материала для печати. [ 33 ]
  • Майкл С. Харт (умер в 2011 г.), создатель Project Gutenberg , Иллинойс
Видео RepRap, печатающего объект

Заявленная цель проекта RepRap — создать чистое самовоспроизводящееся устройство не ради него самого, а, скорее, предоставить в руки людей в любой точке планеты с минимальными затратами капитала настольную производственную систему, которая позволит человек производит многие артефакты, используемые в повседневной жизни. [ 5 ] С теоретической точки зрения проект направлен на доказательство гипотезы о том, что « технологии быстрого прототипирования и прямого письма достаточно универсальны, чтобы их можно было использовать для создания универсального конструктора фон Неймана ». [ 34 ]

Образование

[ редактировать ]

По мнению некоторых ученых, технология RepRap имеет большой потенциал в образовательных приложениях. [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ] RepRap уже использовался для образовательной мобильной робототехнической платформы. [ 38 ] Некоторые авторы утверждают, что RepRaps предлагает беспрецедентную «революцию» в STEM- образовании. [ 39 ] Доказательством служат как низкие затраты на быстрое прототипирование студентами, так и изготовление недорогого высококачественного научного оборудования на основе открытых аппаратных разработок, образующих лаборатории с открытым исходным кодом . [ 3 ] [ 4 ]

См. также

[ редактировать ]

Примечания

[ редактировать ]
  1. ^ «RepRapGPLLicence — РепРап» .
  2. ^ Пирс, Джошуа М.; Моррис Блэр, Кристина; Ласиак, Кристен Дж.; Эндрюс, Роб; Носрат, Амир; Зеленика-Зовко, Ивана (2010). «3D-печать подходящих технологий с открытым исходным кодом для самостоятельного устойчивого развития» . Журнал устойчивого развития . 3 (4). дои : 10.5539/jsd.v3n4p17 .
  3. ^ Перейти обратно: а б Пирс, Джошуа М (2012). «Создание исследовательского оборудования с использованием бесплатного оборудования с открытым исходным кодом». Наука . 337 (6100): 1303–1304. Бибкод : 2012Sci...337.1303P . дои : 10.1126/science.1228183 . ПМИД   22984059 . S2CID   44722829 .
  4. ^ Перейти обратно: а б Дж. М. Пирс, Лаборатория с открытым исходным кодом: как создать собственное оборудование и сократить затраты на исследования , Elsevier, 2014 г.
  5. ^ Перейти обратно: а б с Джонс, Р.; Хауфе, П.; Селлс, Э.; Иравани, П.; Оливер, В.; Палмер, К.; Бойер, А. (2011). «Reprap — быстрореплицирующийся прототип» . Роботика . 29 (1): 177–191. дои : 10.1017/s026357471000069x .
  6. ^ Селлс, Э., Смит, З., Бейлард, С., Бойер, А., и Олливер, В. (2009). Reprap: быстрое воспроизводство прототипов: максимальная индивидуализация за счет совершенствования средств производства. Справочник по исследованиям в области массовой настройки и персонализации.
  7. ^ Витбродт, Британская Колумбия; Гловер, АГ; Лаурето, Дж.; Анзалоне, Греция; Опплигер, Д.; Ирвин, Дж.Л.; Пирс, Дж. М. (2013). «Экономический анализ жизненного цикла распределенного производства с использованием 3D-принтеров с открытым исходным кодом» (PDF) . Мехатроника . 23 (6): 713–726. doi : 10.1016/j.mechatronics.2013.06.002 . S2CID   1766321 . http://digitalcommons.mtu.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1048&context=materials_fp
  8. ^ Мэтью Пауэр (23 сентября 2008 г.). «Механическое поколение §» . Семенной журнал. Архивировано из оригинала 25 сентября 2008 года . Проверено 4 июня 2010 г. {{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  9. ^ Вик Олливер [@VikOlliver] (27 мая 2021 г.). «Завтра День RepRap. В этот день в 2008 году 3D-принтер впервые достиг самовоспроизведения. Возможно, я немного ему помог» ( Твит ) – через Твиттер .
  10. ^ «Премии Гада» . человечество+. Архивировано из оригинала 29 июля 2012 года . Проверено 25 апреля 2011 г.
  11. ^ «Инженер» . Инженер СМИ. 26 сентября 2012 г. Архивировано из оригинала 15 октября 2012 г. Проверено 26 сентября 2012 г.
  12. ^ «RepRap Professional Ltd. закрыта» . 6 января 2016 г.
  13. ^ Генеалогическое древо RepRap
  14. ^ Чулилья, JL (2011). «Кембрийский взрыв популярной 3D-печати». Международный журнал интерактивных мультимедиа и искусственного интеллекта . 1 :4.
  15. ^ Скейнфордж
  16. ^ Вейнен, Бас; Анзалоне, Джеральд С.; Хазелхун, Эмберли С.; Сандерс, П.Г.; Пирс, Джошуа М. (2016). «Бесплатное программное обеспечение с открытым исходным кодом для управления трехмерным движением и обработкой» . Журнал открытого исследовательского программного обеспечения . 4 :2. дои : 10.5334/jors.78 .
  17. ^ Тымрак, Б.М.; Крейгер, М.; Пирс, Дж. М. (2014). «Механические свойства компонентов, изготовленных с помощью 3D-принтеров с открытым исходным кодом в реалистичных условиях окружающей среды» . Материалы и дизайн . 58 : 242–246. дои : 10.1016/j.matdes.2014.02.038 . S2CID   15552570 .
  18. ^ Бэхлер, Кристиан; ДеВуоно, Мэтью; Пирс, Джошуа М. (2013). «Распределенная переработка отходов полимеров в сырье RepRap» . Журнал быстрого прототипирования . 19 (2): 118–125. дои : 10.1108/13552541311302978 . S2CID   15980607 .
  19. ^ Крейгер М., Анзалоне Г.К., Малдер М.Л., Гловер А. и Пирс Дж.М. (2013). Распределенная переработка бытовых пластиковых отходов в сельской местности. Онлайн-библиотека протоколов MRS, 1492, mrsf12-1492. открытый доступ
  20. ^ Важность экструдера Lyman, Filamaker, Recyclebot и Filabot для 3D-печати. ​​Архивировано 18 марта 2014 г. в Wayback Machine - VoxelFab, 2013.
  21. ^ М. Крейгер, Г. К. Анзалоне, М. Л. Малдер, А. Гловер и Дж. М. Пирс (2013). Распределенная переработка бытовых пластиковых отходов в сельской местности. Интернет-библиотека протоколов MRS, 1492, mrsf12-1492-g04-06 doi:10.1557/opl.2013.258. открытый доступ
  22. ^ Фили, СР; Вейнен, Б.; Пирс, Дж. М. (2014). «Оценка потенциальных стандартов справедливой торговли для этической нити для 3D-печати» . Журнал устойчивого развития . 7 (5): 1–12. дои : 10.5539/jsd.v7n5p1 .
  23. ^ Крейгер, Меган; Пирс, Джошуа М. (2013). «Анализ экологического жизненного цикла распределенной трехмерной печати и традиционного производства полимерных изделий». ACS Устойчивая химия и инженерия . 1 (12): 1511–1519. дои : 10.1021/sc400093k .
  24. ^ Саймон Дж. Ли, Роберт Дж. Брэдли, Кристофер П. Персселл, Дункан Р. Биллсон, Дэвид А. Хатчинс. Простой и недорогой проводящий композитный материал для 3D-печати электронных датчиков.
  25. ^ Блог RepRap 2009 г., посещение 26 февраля 2014 г.
  26. ^ Недорогой способ распечатать металлические детали - The New York Times
  27. ^ Анзалоне, Джеральд С.; Ченлун Чжан; Вейнен, Бас; Сандерс, Пол Г.; Пирс, Джошуа М. (2013). «Недорогой металлический 3D-принтер с открытым исходным кодом» . Доступ IEEE . 1 : 803–810. дои : 10.1109/ACCESS.2013.2293018 .
  28. ^ Костакис В. и Папахристу М. (2013). Коллегиальное производство и цифровое производство на базе Commons: пример 3D-печатно-фрезерной машины Lego на базе RepRap. Телематика и информатика.
  29. ^ Лаурето, Джон; Десятун, Сергей; Охади, Майкл; Пирс, Джошуа (2016). «Система лазерной сварки полимеров с открытым исходным кодом: проектирование и характеристика линейных многослойных сварных швов полиэтилена низкой плотности» . Машины . 4 (3): 14. doi : 10.3390/machines4030014 .
  30. ^ «Я, репликатор». Новый учёный . 29 мая 2010 г.
  31. ^ «Основная команда — кто мы». Архивировано 6 апреля 2013 г. в Wayback Machine , Reprap.org/wiki.
  32. ^ Петч, Майкл (31 мая 2018 г.). «Интервью: Эд Селлс, RepRap «открыл многомиллиардную индустрию, теперь известную как 3D-печать» » . Индустрия 3D-печати . Архивировано из оригинала 28 июля 2020 года.
  33. ^ «Интервью: Вик Олливер, первый волонтер RepRap: «Мы не просто создали 3D-принтер» » . 29 мая 2018 г. Архивировано из оригинала 21 февраля 2020 г.
  34. ^ «RepRap — проект создания быстрого прототипа репликации, IdMRC» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 6 апреля 2012 года . Проверено 19 февраля 2007 г.
  35. ^ Шелли, Челси; Анзалоне, Джеральд; Вейнен, Бас; Пирс, Джошуа М. (2015). «Технологии 3D-печати с открытым исходным кодом для образования: внедрение аддитивного производства в класс» . Журнал визуальных языков и вычислений . 28 : 226–237. дои : 10.1016/j.jvlc.2015.01.004 .
  36. ^ Груйович Н., Радович М., Каневац В., Борота Дж., Груйович Г. и Дивац Д. (2011, сентябрь). Технология 3D-печати в образовательной среде. На 34-й Международной конференции по технологиям производства (стр. 29-30).
  37. ^ Меркури, Р., и Мередит, К. (2014, март). Образовательное предприятие по 3D-печати. На конференции по интегрированному STEM-образованию (ISEC), IEEE, 2014 г. (стр. 1–6). IEEE.
  38. ^ Гонсалес-Гомес Дж., Валеро-Гомес А., Прието-Морено А. и Абдеррахим М. (2012). Новая мобильная роботизированная платформа с открытым исходным кодом для 3D-печати для образования. В книге «Достижения в области автономных мини-роботов» (стр. 49–62). Шпрингер Берлин Гейдельберг.
  39. ^ Дж. Ирвин, Дж. М. Пирс, Д. Опплингер и Г. Анзалоне. Революция 3D-принтеров RepRap в STEM-образовании , 121-я ежегодная конференция и выставка ASEE, Индианаполис, Индиана . Бумага №8696 (2014 г.).
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 22774cb74166473fed72cf3cc4b9cd61__1716571080
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/22/61/22774cb74166473fed72cf3cc4b9cd61.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
RepRap - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)