Проект RepRap

редактировать
Все пластмассовые детали для машины справа были произведены машиной слева. Адриан Бойер (слева) и Вик Олливер (справа) - участники проекта RepRap.

Проект RepRap стартовал в Англии в 2005 году как инициатива Университета Бата по разработке недорогого 3D-принтера, который может печатать большинство своих собственных компонентов, но теперь в нем участвуют сотни сотрудников по всему миру. RepRap коротка для респ licating рэп ид Prototyper.

Как открытый дизайн, все разработки, созданные в рамках проекта, выпускаются под лицензией свободного программного обеспечения, GNU General Public License.

Из-за способности машины изготавливать некоторые из своих собственных частей, авторы предусмотрели возможность дешевых устройств RepRap, позволяющих производить сложные продукты без необходимости в обширной промышленной инфраструктуре. Они хотели, чтобы RepRap продемонстрировал эволюцию этого процесса, а также его экспоненциальный рост. В предварительном исследовании утверждалось, что использование RepRaps для печати обычных продуктов приводит к экономической экономии.

СОДЕРЖАНИЕ

  • 1 История
  • 2 Аппаратное обеспечение
    • 2.1 Конструкции
  • 3 Программное обеспечение
  • 4 Репликационные материалы
  • 5 Строительство
  • 6 участников проекта
  • 7 голов
  • 8 Образовательные приложения
  • 9 См. Также
  • 10 заметок
  • 11 Источники
  • 12 Внешние ссылки

История

RepRap был основан в 2005 году доктором Адрианом Бойером, старшим преподавателем кафедры 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 собственной, которая затем была заменена на оригинальную деталь, созданную на коммерческом 3D-принтере. 9 февраля 2008 года RepRap 1.0 "Darwin" изготовил по крайней мере один экземпляр из более чем половины своих частей для быстрого прототипирования. 14 апреля 2008 года RepRap изготовил предмет для конечных пользователей: зажим для крепления iPod к приборной панели автомобиля Ford Fiesta. К сентябрю того же года в разных странах было выпущено не менее 100 экземпляров. 29 мая 2008 года Дарвин добился самовоспроизведения, сделав полную копию всех своих быстрых прототипов частей (которые составляют 48% всех частей, исключая крепежные детали). Через пару часов на «детской» машине была изготовлена ​​первая деталь - натяжитель ремня ГРМ.

  • RepRap 0.1 строит объект

  • Первая часть, когда-либо сделанная RepRap для создания RepRap, изготовленная прототипом Zaphod, Вик Олливер (2006/09/13)

В апреле 2009 года электронные платы были произведены автоматически с помощью RepRap с использованием автоматизированной системы управления и системы со сменной головкой, способной печатать как пластик, так и проводящий припой. 2 октября 2009 года дизайн второго поколения, названный Mendel, напечатал свою первую часть. Форма Менделя больше напоминает треугольную призму, чем куб. Строительство Mendel было завершено в октябре 2009 года. 27 января 2010 года Foresight Institute объявил о присуждении «Премии Картика М. Гада за гуманитарные инновации» за разработку и создание улучшенного RepRap.

31 августа 2010 года дизайн третьего поколения был назван Хаксли. Это была миниатюра Менделя с 30% оригинального объема печати. В течение двух лет создание и использование RepRap и RepStrap получили широкое распространение в сообществе разработчиков технологий, гаджетов и инженеров.

В 2012 году первый успешный проект Delta, Росток, имел радикально иной дизайн. В последних итерациях использовались OpenBeams, проволока (обычно лески Dyneema или Spectra) вместо ремней и т. Д., Что также отражало некоторые из последних тенденций в RepRaps.

В начале января 2016 года RepRapPro (сокращение от «RepRap Professional» и одно коммерческое подразделение проекта RepRap в Великобритании) объявила, что прекращает торговлю 15 января 2016 года. Причиной этого была перегрузка рынка недорогой 3D-рекламы. принтеры и невозможность расширения на этом рынке. RepRapPro China продолжает работать.

  • Празднование 10-го дня рождения RepRap: Слева направо в заднем ряду: Бонни (самый ранний сотрудник E3D), Торбьёрн Людвигсен (создатель Hangprinter ), основатели E3D Online Дэйв Лэмб, Джошуа Роули и Санджай Мортимер, Крис Палмер (фигура Мендель 90), Кристиан, Клэр Дифацио. Слева направо в первом ряду: Ронгшенг Чжан (RepRapPro China), Грег Холлоуэй (сменщик инструментов и BigBox), Рори (инженер E3D), Адриан Бойер, Мэри, Салли Бойер (директор RepRapLtd) и Ричард Хорн.

Аппаратное обеспечение

Поскольку проект был разработан доктором Бойером для поощрения эволюции, было создано множество вариаций. Как проект с открытым исходным кодом, дизайнеры могут вносить изменения и замены, но они должны позволять другим использовать любые из своих потенциальных улучшений.

Дизайн

Есть много дизайнов принтеров RepRap, в том числе:

Программного обеспечения

Файл: Адриан Бойер - PopTech 2007.webm Воспроизвести медиа Адриан Бойер рассказывает о проекте RepRap на Poptech 2007

RepRap был задуман как полная система репликации, а не просто как часть оборудования. С этой целью система включает компьютерное проектирование (CAD) в виде системы 3D-моделирования и программное обеспечение для автоматизированного производства (CAM), а также драйверы, которые преобразуют проекты пользователей RepRap в набор инструкций 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, «Skeinforge», написал Энрике Перес. Обе системы представляют собой законченные системы для перевода трехмерных компьютерных моделей в G-код, машинный язык, управляющий принтером.

Позже были созданы другие программы, такие как sl3r, pronterface, Cura. Недавно была создана прошивка Franklin, позволяющая использовать принтеры RepRap для других целей, таких как фрезерование и обработка жидкостей.

RepRapFirmware (RRF) - еще одна популярная прошивка, используемая на платах Duet. Из-за природы прошивки с открытым исходным кодом люди сейчас работают над переносом RepRapFirmware на платы Marlin, такие как серия SKR.

Также используются закрытый исходный код KISSlicer и хост-повторитель.

Бесплатные программы трехмерного моделирования с открытым исходным кодом, такие как Blender, OpenSCAD и FreeCAD, предпочтительны в сообществе RepRap, но с RepRap можно использовать почти любую программу CAD или 3D-моделирования, если она может создавать файлы STL (также sl3r поддерживает файлы .obj и .amf ). Таким образом, создатели контента используют любые знакомые им инструменты, будь то коммерческие программы САПР, такие как SolidWorks и Autodesk AutoCAD, Autodesk Inventor, Autodesk 123D Design, Tinkercad или SketchUp вместе с программным обеспечением libre.

Репликационные материалы

Файл: Таймлапс 3D-печати робота на RepRapPro Fisher.webm Воспроизвести медиа Замедленное видео модели робота (логотип журнала Make ), печатаемого с использованием FFF на RepRap Fisher, дельта-принтере.

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

Полимолочная кислота (PLA) обладает такими техническими преимуществами, как высокая жесткость, минимальное коробление и привлекательный полупрозрачный цвет. Он получен из растений и поддается биологическому разложению.

Механические свойства PLA и ABS, напечатанных RepRap, были протестированы и эквивалентны пределу прочности на разрыв деталей, изготовленных на собственных принтерах.

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 (например, керамики). Кроме того, было разработано и изготовлено несколько RecycleBot для преобразования пластиковых отходов, таких как контейнеры для шампуня и молочники, в недорогую нить RepRap. Есть некоторые свидетельства того, что использование этого подхода распределенной утилизации лучше для окружающей среды и может быть полезно для создания нити « справедливой торговли ».

Кроме того, было доказано, что продукты для 3D-печати лучше подходят для окружающей среды.

В рамках проекта RepRap поливиниловый спирт (ПВС) определен как потенциально подходящий материал для поддержки процесса печати, хотя массивные выступы могут быть получены путем экструзии тонких слоев основного материала для печати в качестве опоры (впоследствии они удаляются механически).

Печать электроники - основная цель проекта RepRap, чтобы он мог 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 по мере ее формирования.
  • Полимеры с серебряным / углеродным наполнением: обычно используются для ремонта печатных плат и рассматриваются для использования в качестве электропроводящих дорожек.
  • Прямая экструзия припоя
  • Токопроводящие провода: могут быть уложены в деталь из катушки в процессе печати.

Используя сварочный аппарат MIG в качестве печатающей головки, можно использовать столик RepRap deltabot для печати на таких металлах, как сталь.

Концепция RepRap также может применяться к фрезерным станкам и лазерной сварке.

Строительство

Хотя цель проекта состоит в том, чтобы RepRap мог в ближайшее время автономно создавать многие из своих собственных механических компонентов с использованием довольно низкоуровневых ресурсов, некоторые компоненты, такие как датчики, шаговые двигатели и микроконтроллеры, еще не могут быть изготовлены с использованием технологии 3D-печати RepRap и поэтому должны производиться самостоятельно. План состоит в том, чтобы приблизиться к 100% репликации серии версий. Например, с самого начала проекта команда RepRap изучила различные подходы к интеграции электропроводящих сред в продукт. Это позволило бы включить соединительную проводку, печатные платы и, возможно, двигатели в продукты RepRapped. Изменения в природе экструдированных, электропроводящих сред могут производить электрические компоненты с различными функциями из чистых проводящих дорожек, подобно тому, как в 1940-х годах было создано оборудование для изготовления электронных схем (ECME) с распылительной схемой, разработанное Джоном Саргроувом. Родственный подход - печатная электроника. Другой невоспроизводимый компонент - стержни с резьбой для линейных перемещений. Текущая область исследований заключается в использовании реплицированных связей Сарруса для их замены.

Участники проекта

В «Ядро» проекта вошли:

Цели

Файл: RepRap-Printing-object.ogv Воспроизвести медиа Видео о печати объекта RepRap

Заявленная цель проекта RepRap состоит в том, чтобы создать полностью самовоспроизводящееся устройство не ради него самого, а, скорее, передать в руки людей в любой точке планеты с минимальными затратами капитала настольную производственную систему, которая позволила бы человек для изготовления многих артефактов, используемых в повседневной жизни. 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 ».

Приложения для образования

По мнению некоторых ученых, технология RepRap имеет большой потенциал в образовательных приложениях. RepRaps уже использовались для образовательной мобильной робототехнической платформы. Некоторые авторы утверждают, что RepRaps предлагают беспрецедентную «революцию» в образовании STEM. Доказательства исходят как из низкой стоимости быстрого прототипирования студентами, так и из изготовления недорогого высококачественного научного оборудования из открытых аппаратных проектов, образующих лаборатории с открытым исходным кодом.

Смотрите также

Примечания

использованная литература

внешние ссылки

Последняя правка сделана 2024-01-05 07:40:57
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте