Comments 52
Вообще есть безумная мысль про укладку микропровода в свеженапечатанный пластик. Но вопрос присоединения его к выводам деталей тоже не простой.
Уже есть умельцы, поставившие в головку принтера лазер и прожигающие им защитную пленку на текстолите. Выходит вполне достойно и довольно быстро. Но вот от процесса травления платы отказаться в ближайшем будущем не получится. Самые точные технологии на сегодняшний день не доступны 3д-принтеру. Литография, травление, напыление — это не под силу сделать на одном устройстве за одну установку. Тут или комбайн сложный изобретать надо (явно не для домашнего использования) или руками работать или отдавать в производство.
Микропровод + сварка лазером. Why not?
Да, сейчас так не умеют.
"писать екзель на ассемблере целиком в виде одной виндовой функции "
Так и происходит. Код, который вы написали на плюсах, и то, что получилось после компиляции с оптимизацией, отличаются. Робот тоже может расположить электронные компоненты в ненагруженных местах корпуса, и рационально использовать объем. Зачем? Размеры и прочность.
Да что там говорить про оптимизацию если такой монстр в разработках чипов и оптимизации топологии как Intel Quartus разводит на верилоге всего ОДНУ строчку верилог кода 10-15 минут:
y <= a >> b; при y и b 20 бит и более.
Добавлено: извиняюсь, это не сарказма и не срача ради, а просто любопытно, я сам лично хочу заниматься проектированием а не решением идиотских надоевших задач типа как сделать быстрый мультиплексор чтоб тривиальная задача компилировалась не по несколько часов а минуту-другую. Очень рад и благодарен буду если узнаю нормальные альтернативы.
"А алгоритмы оптимального расположения деталей в человеческой реализации существуют?"
Нет, конечно. Но и робота, который сможет по этому алгоритму что-то построить, тоже нет. И не факт, что появятся. Слишком много усилий вложено в 2D технологии (микросхемы, печатные платы). Да и возможности 2D пока всех устраивают.
Так что пока особой потребности в колбасе это сорта нет. А вот, к примеру, для колонизации Марса понадобятся очень лёгкие роботы с двигателями и датчиками, интегрированными в хваталки, без разъемов и проводов…
Вообще есть безумная мысль про укладку микропровода в свеженапечатанный пластик. Но вопрос присоединения его к выводам деталей тоже не простой.По мне так это единственное из адекватных направлений сборки электроники.
Задача укладки 'проводов' (а скорее это будут гнутые провода, подготавливаемые на соседнем устройстве, оно очень простое, при необходимости даже может плющить сечение до прямоугольного) того же порядка сложности что и укладка электронных компонентов, о чем создатели принтеров того же типа что в статье, обычно, умалчивают, т.е. если можете делать второе, то и первое сможете, так зачем маяться фигней и тратиться на серебро.
Как обычно, железная часть простая и недорогая, но вот софт к этому делу будет 'на вес золота'.
Укладка электронных компонентов сравнительно простая и решенная в промышленности, доступная для прототипирования и даже как DIY кит за сравнимые с 3D принтером деньги.
А вот укладка провода, особенно выходящая за пределы одной плоскости — задача достаточно интригующая.
Технически, как я уже говорил, проблем нет никаких, механика относительно примитивная, она не должна добавлять к себестоимости сколько то значительно. Но софт и отсутствие предложений на low-end рынке будет диктовать просто космические цены (т.е. из рынка хайэнд).
p.s. провода в объеме это конечно же мега-вызов, но если решать подзадачу укладки на плоскости (соединения можно вертикальными вставками), то все становится совсем просто.
Тут периодически всплывают примеры 3D-принтеров по металлу, на основе роборуки, сварочного аппарата и сборки ажурных конструкций из проволоки/арматуры — чем не вариант?
Опять же все не так уж плохо. Для больших машин есть свой софт, для DIY есть http://openpnp.org/
CAD выдает список компонентов с координатами, на плате есть реперные точки.
Софт при помощи камеры в автоматическом, или даже просто ручном режиме находит реперные точки, по ним калибруется. В списке компонентов есть название. Робот знает положение элементов с соответствующим названием как точку где нужно подобрать его из ленты (и сдвинуть ленту), либо начало и шаг где подобрать из трея. Для больших микросхем есть автокалибровка позиции по нижней камере.
В общем концептуально ничего сложного. С современными библиотеками обработки видео в особенности.
С проводом, как я уже говорил, есть одна засада. Если мы печатаем что-то вроде однослойной PCB — искоючительно в одной плоскости — все сравнительно хорошо, но прощще использовать ту самую PCB.
Как только мы начинаем хотеть выйти из плоскости — у нас головка которая печатает пластик начинает натыкаться на провод идущий вверх из предыдущего слоя. Паять между слоями? будет плавиться пластик вокруг. Спекание металлического порошка? вообще будет гореть. Так что остаются только токопроводящие чернила, которые проводят вообще говоря довольно фигово, сопротивление будет единицы ом на квадрат — для силовых применений не подходит почти совсем.
Уже есть умельцы, поставившие в головку принтера лазер и прожигающие им защитную пленку на текстолите. Выходит вполне достойно и довольно быстро. Но вот от процесса травления платы отказаться в ближайшем будущем не получится.Есть умельцы, которые ставят лазер помощнее, и прожигают напрямую медь, если она не слишком толстая. И никакой возни с травлением.
Если говорить о проблеме в целом — лично меня, да и думаю многих людей увлеченных DIY электроникой, вполне бы устроил просто струйный принтер, печатающий по обычному фольгированному текстолиту краской, для последующего травления в хлорном железе. Но такого принтера пока что не нашел, по крайней мере за приемлимые в рамках хобби деньги. Существуют любительские технологии ЛУТ, фоторезист — они мягко говоря не особо удобны, не гарантируют результат с одного раза. Наклейка фоторезиста на плату вообще адовый процесс с большим выходом брака. Фрезеровка на ЧПУ быстро изнашивает фрезы, повреждает гладкий слой стеклотекстолита, трудности с тонкими проводниками и убиранием площадей меди…
Понимаю что рынок недорогих радиолюбительских принтеров для печатных плат был бы мал, специфичен. Поэтому наверное они не выпускаются.
Тянучка с заказами это и долго, и не так уж дешево. Ладно если любитель повторяет готовое отлаженное изделие — там только подождать пока придут заказанные платы, и скорее всего получится нормально. А если разрабатываешь — надо макетировать, и более чем один раз. Нередко бывает что очередная "хорошая мысля приходит опосля". Поэтому нет смысла делать больше одной пробной платы. И принтер, позволяющий сделать плату с первого раза и без извращенных танцев с бубном (как это происходит например с ЛУТ) — как раз бы выручил.
Ещё фрезерование фольги возможно
Радиолюбители статистически чаще уже 6-слойку используют, бо по цене она уже дешевле, чем 2-слойка 20 лет назад, а на меньшем числе слоёв DDR для домашних поделок не развести. Я к тому, что печать только одного слоя смысл вообще имеет, но схема должна быть примерно как из журнала за 1975 год.
еще бы пластик заменили бы на какую-нибудь органику чтобы разлагалась в земле :-)
И ни один из них не является достаточно дешёвым чтоб заменить те виды, которые респадаются десятки и сотни лет.
Тут ещё, конечно, важно соотношение — чтоб был крепким пока пользуешься и разлагался когда выбрасываешь.
Хотите растворение за минуты — часы в воде? берите популярный в 3D-печати PVA, из него делают водорастворимые поддержки.
Хотите годы — берите PLA, низкотемпературный пластик (60 градусов размягчение) но низкие показатели температурного расширения, что положительно сказывается на качестве печати (это один из популярнейших пластиков для начинающих и дешевых моделей), его вообще из сахара делают (кукуруза).
Хотите высокой прочности — берите композитные (нейлон со стеклонаполнителем например дает неплохие показатели, помнится было видео где один перец печатал звено цепи и подвешивал на нем на строительном кране груз до полуторы тонн, причем нагрузка там была не на растяжение а на слом).
Хотите выжигаемые, для литья, берите восковые (хотя если честно более чем достаточно тот же PLA).
Вы подали мне идею ремонта. Правда она немного противоречит изначальной задумке. Если что-то ломается — просто растворяем корпус, сливаем в ёмкость, чиним, а потом "наплавляем" на место по заранее сделанному слепку (после печати или перед растворением). Тогда нужно подобрать материал и реагент чтоб взаимодействовали только между собой и ни с чем другим.
Борщ в стооовках не печатают:(
Да, ремонт будет заключаться в печати нового устройства.
Прочнее и тяжелее — верю. Прочнее и легче, не верю. Дешевле в производстве, тоже верю, только он для потребителя станет одноразовым.
Ремонтопригодность — 0. Обычную конструкцию можно разобрать, повторно использовать не пострадавшие элементы, электронику, заменять сломанные части. Так что, в разрезе квадрокоптеров, эта технология выглядит как стимулятор роста свалок… Но, по всей видимости, есть ниши где это решение может быть востребованно — типа комнатные часы, термометры, гигрометры и тд. Вещи которые не подвергаются механическим воздействиям, слаботочные, служат годами
Тут явно пора вспомнить о модульной электронике (проект АRА доброе утро), то что можно напечатать — печатайте. А остальное можно было бы заказать по почте, модули процессор/память/экран/электродвигатель
Но вот с точки зрения эксплуатации и ремонта — всё очень печально. Устройство не подлежит ремонту от слова совсем. Сломалось — выкинул.
Такой подход может быть оправдан либо для производства очень надежных устройств, либо для производства дешевых и условно одноразовых, выход из строя которых не будет критичен для эксплуатанта.
К примеру — рои микрокоптеров. За счет оптимизации конструкции микрокоптеры можно сделать (особенно когда научатся печатать АКБ) маленькими, монолитными и эффективными (и возможно дешевыми). Потеря нескольких микрокоптеров из роя не снизит его эффективность и не ударит по карману эксплуатанта (но это не точно).
В общем и целом — однозначно за подобными технологиями будущее, т.к. данный подход позволяет на одном производственном переделе сразу выпускать готовую продукцию минуя стадии незавершенного производства. Кроме этого, перенастройка на производство новой модификации будет заключаться всего лишь в выборе программы.
Если так пойдет дальше, лет через 30 полностью пропадет необходимость в заводах и сборочных цехах для производства мелких вещей. 3D моделирование станет обязательным предметом в школах. А заказывать вещи с алиекспресса можно будет сразу в свой принтер.
Потеряли пульт от телевизора? Напечатайте новый. Сломалось зарядное устройство от смартфона? Напечатайте новое. Ваш ребенок скучает? Купите модель игрушки онлайн и напечатайте ееТолько модель игрушки (проект) будет стоить на порядок больше чем готовая игрушка, проект пульта недоступен в интернете, а напечатанная зарядка сожжёт ваш смартфон (или квартиру).
Уж десяток лет доступна 3Д печать, но до сих пор куча проблем с качеством, надёжностью и ценой. Может, я слишком пессимистичен?
Большому бизнесу от копирайта такие объёмы наверное попросту не интересны, иначе бы массово позакрывали сайты с обменом 3д модельками, распиарили на весь мир сотни громких уголовных дел с исками в сотни триллионами долларов за недополученную прибыль, и устроили бы прочую свою тотально-запретительно-законодательную и юридическую движуху.
3D-печать электроники на примере дрона: провода и платы больше не нужны