10 Harika Araç

İnsanlar Homo sapiens olarak nitelendirilmeden çok önce aletler kullanıyorlardı. Zaman geçtikçe , yarattıkları araçlar giderek daha gelişmiş hale geldi. Günümüzde, fantastik ve yenilikçi yeni ürünlerin prototiplerini yapmak için kullanılanlar gibi ticaret araçları o kadar karmaşık ve havalı ki, muhtemelen sen ve ben onlara asla sahip olmayacağız. İhtiyacımız olmayacak. Ancak son teknoloji ürünleri icat eden insanlar için bu araçlar bir zorunluluktur.

İlerleyen sayfalarda okuyacağımız araçlarla oluşturulan ilginç bir prototip, yukarıda resmedilen döner dairesel su kaydırağıdır. Discovery'nin " Prototype This! " adlı şovundaki ekip üyeleri ayrıca 6x6'lık bir arazi koşucusu ve bu kutuyu robotlar yaratmaya çalıştı. "Prototip Bu!" ekip, animatronik, makine mühendisliği ve elektronik gibi farklı uzmanlık alanlarına sahip beş bilim insanı ve mühendisten oluşmaktadır. Birlikte kısa bir zaman diliminde vahşi fütüristik prototipler oluşturmak için çalışırlar.

Garajınızın köşesinde örümcek ağları toplayan araçların aksine, bu yüksek teknolojili araçlar, insan inovasyonunun sınırlarını zorlamak ve şaşırtıcı yeni potansiyel ürünler yaratmak için ihtiyaç duyulan şeylerdir. İlerleyen sayfalarda, "Bunun Prototipini Yap!" da kullanılan araç türlerinden bazılarına göz atacağız. ve gerçekleştirdikleri ilginç işlevleri keşfedin.

­

1. ZPrinter 450 3 Boyutlu Yazıcı
2. SolidWorks 3-D CAD Yazılımı
3. Fluke Multimetre
4. InfiniiVision MSO7104A Osiloskop
5. VersaLASER VLS6.60
6. Tormach PCNC 1100 Değirmen
7. PS-900 Lehimleme Sistemi
8. Kalamazoo FC350D Soğuk Testere
9. Millermatic 252 MIG Kaynakçı
10. Sidewinder ATX-3000

Normal 2 boyutlu yazıcılar , modern çağda her yerde bulunan ürünler haline geldi. Üç boyutlu yazıcılar ise hala bazı kafaları çevirebiliyor. İster mimar, ister sanatçı, eğitimci veya ürün tasarımcısı olun, 3 boyutlu yazıcı tam olarak aradığınız şey olabilir.

Bazı yönlerden teknoloji 2 boyutlu baskıya benzer çünkü 3 boyutlu modelleri istenen prototipin 2 boyutlu katmanlarına veya kesitlerine bölmek için yazılım kullanır. 3 boyutlu yazdırmayı gerçekleştirmenin çeşitli yöntemleri vardır, ancak genellikle katmanlar halinde yapılır. Örneğin, bir yöntemde, çiçek açan prototip üzerine ince toz tabakaları biriktirilir, ardından bir sıvı bağlayıcı tabakası gelir. Bir nesne yazdırıldıktan sonra, onu güçlendirmek için dolgu macunu ile kaplanabilir. Ayrıca, makinenin bileşenlerinin çoğu normal yazıcılardakilere benzer, ancak teknolojilerin ayrıldığı nokta da burasıdır.

Birincisi, 2 boyutlu yazıcılara kıyasla 3 boyutlu yazıcılar yavaştır. Elbette, bazıları diğerlerinden daha hızlıdır -- Z Corporation piyasadaki daha hızlı olanlardan birini yapar -- ancak o bile saatte yalnızca bir veya iki inç oluşturur (basılan şeyin boyutuna ve şekline bağlı olarak). ZPrinter 450'leri, .0035 ila .0040 inç (.089 ila .102 milimetre) arasında katmanlar yerleştirir ve 8 inç x 10 inç x 8 inç (20 x 25 x 20 santimetre) boyutlarında prototipler oluşturabilir. Z Corporation'ın başka bir modeli olan Spectrum Z510, daha yüksek çözünürlükte ve yaklaşık 450 ile aynı hızda biraz daha büyük prototipler oluşturabilen Spectrum Z510'a sahiptir. ZPrinter yaklaşık 45.000 dolardan ve Spectrum Z510 yaklaşık 73.000 dolardan [kaynak: Prototype Magazine , Prototip Dergisi ].

Yüksek fiyat etiketi de dahil olmak üzere potansiyel dezavantajlara rağmen, 3 boyutlu ZPrinter'ın olanaklarını düşünmek ilginçtir. Okyanus tabanının kabartma haritalarını yazdırabilir, saha toplantıları için prototip ürünler, araştırma için insan kalplerini modelleyebilir veya inşaat işçilerine tasarım planlarının daha iyi bir görsel resmini vermek için mimari modeller oluşturabilirsiniz. Ve en iyi yanı -- hepsi renkli.

Bitmiş ürünlerde farklı özellikler yaratmak için baskı işleminde farklı malzemeler kullanılabilir; örneğin daha lastikli hale getirilebilirler. Şirkete bağlı olarak, bitmiş ürünün özelliklerini etkileyen bir dizi teknik ve malzeme kullanılabilir. Örneğin, bazıları daha güçlü prototipler üretir, bazıları daha renkli sonuçlar sunar, bazıları ise daha fazla hassasiyet sunar.

Bir sonraki sayfada, 3 boyutlu baskıyı mümkün kılan son teknoloji yazılımlara daha yakından bakalım.

3 boyutlu bir prototip yazdırmak için ihtiyacınız olan ilk şey 3 boyutlu bir modeldir. Özel bir yazılım kullanarak, 3 boyutlu bir yazıcıya beslenebilen sanal tasarımlar ve presto yapmak mümkündür - ürününüzün bir masaüstü görseline sahipsiniz.

CAD ( bilgisayar destekli tasarım) yazılımına ilk olarak 1960'ların başında öncülük edildi ve 1970'lerde ticari sahnede popüler hale geldi. O zamandan beri, her türden muazzam bir mühendis ve tasarımcı alanı, uçak motorlarından mutfak lavabosuna kadar her şeyi tasarlamak için teknolojiden yararlandı.

SolidWorks, olası ürünleri tasarlamak, işlemek, derlemek, ilişkilendirmek ve değerlendirmek için çeşitli araçlar ve işlevlerle birinci sınıf mekanik CAD yazılımı yapan bir şirkettir. SolidWorks yazılımı, kullanıcıların 2B'yi 3B'ye dönüştürmelerine, tasarımlarını hızlı ve verimli bir şekilde geliştirmek için çeşitli araçlar kullanmalarına, prototipin montajını ve çalışmasını simüle etmelerine, bitmiş ürünlerini karşılaştırmalarına ve paylaşmalarına ve çok daha fazlasına olanak tanır.

SolidWorks yazılımını kullanırken, yalnızca 2 boyutlu görüntüleri manipüle etmek ve üretim hattına hazır profesyonel çizimler oluşturmak değil, aynı zamanda ayrıntılı 3 boyutlu görüntü haritaları yapmak da mümkündür. Bunlar 3 boyutlu yazıcılara gönderilebilir ve tasarımınızın bir prototipine birkaç dakika (veya boyutuna bağlı olarak saat) içinde sahip olabilirsiniz.

SolidWorks 3-D CAD yazılımının bir uygulamasının bir örneği, MAKO Surgical Group tarafından oluşturulmuştur. Cerrahların daha az invaziv ve daha başarılı ameliyatlar gerçekleştirmesine yardımcı olan robotik bir kol olan MAKO Dokunsal Yönlendirme Sistemini tasarladılar ve ürettiler . Makine sadece cerrahın hareketini kontrol etmeye yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda nerede kesmenin güvenli ve uygun olduğunu da bilmelerini sağlar. SolidWorks yazılımı, yalnızca parça tasarımı için değil, aynı zamanda cerrahların gezindiği sanal alanı haritalamak için de yararlı olduğunu kanıtladı.

"Bunun Prototipi" ndeki adamlar. aletleriyle cerrahi ekipman yapmıyorlar, ancak kendi benzersiz prototiplerini yapmak için kullandıkları başka bir alet hakkında bilgi edinin.

Elektronik ve elektrik sistemleriyle çalışıyorsanız, bir multimetre hakkında bir şeyler duymuş ve muhtemelen sahipmişsinizdir. Ancak geri kalanımıza biraz arka plan vermek için, bir multimetre, elektrikle ilgili her şey dünyasında çok çeşitli parametreleri ölçebilen kullanışlı bir cihazdır. Örneğin, genellikle bağlantı, frekans, akım, direnç, volt, amper, ohm, sıcaklık ve daha fazlasını ölçebilirler.

Bu, birçok durumda kullanışlı olabilir: bir elektrik akımının olup olmadığını test etmek, bir direncin değerini keşfetmek veya bir pildeki şarjı kontrol etmek. Bunun gibi eylemler, arızaların belirlenmesine yardımcı olabilir, bir dizi sorunu çözebilir ve güvenlik önlemleri olarak çok önemli olabilir.

Popüler bir multimetre markası olan Fluke'a biraz daha yakından bakalım. Fluke, çeşitli kullanıcılar için uygun çeşitli yeteneklere sahip birkaç multimetre yapar. Gelişmiş olanlar, grafikler ve çizelgeler aracılığıyla veri eğilimlerini görüntülemek için kullanılabilen geniş, iyi aydınlatılmış dijital ekranlara sahiptir. Bu, özellikle kesintili bir elektrik problemini takip etmekte sorun yaşıyorsanız faydalı olabilir. Diğer modeller daha basit uygulamalar için daha basittir. Daha yeni Fluke multimetreler genellikle büyük bellek kapasitelerine ve daha uzun süre çalışan pillere sahiptirzaman, onları sürekli izleme gerektiren durumlar için iyi bir seçim haline getirir. Birçoğu ağır endüstriyel koşullar altında güvenli olacak şekilde güçlendirilmiştir ve tesisler, fabrikalar ve diğer mühendislik tesisleri gibi tehlikeli ortamlarda sorun giderme ve problem çözme için gerekli olabilir.

İster bir konveyör sistemini tamir ediyor, ister bir robot yapıyor veya bir sigortayı test ediyor olsun, işi güvenli ve etkili bir şekilde yapmak için bir multimetre tam da ihtiyacınız olan şey olabilir. Bir sonraki sayfada, diğer önemli işlevleri olan benzer bir aracı inceleyeceğiz.

Osiloskoplar multimetrelere çok benzer, ancak çoğu durumda çok daha güçlüdürler ve ölçümleri ve analizleri bir sonraki seviyeye taşırlar. Önemli bir ayrım da, osiloskopların yalnızca elektrik sinyallerine odaklanması ve odak dediğimizde bunu kastettiğimizdir. Aslında bir kullanıcının izledikleri sinyalleri görmesine izin veriyorlar.

Elektronik ve elektrik sistemleriyle ilgili her şeyi tasarlamak ve test etmek için elinizin altında bulunması gereken önemli bir araç olan osiloskoplar, endüstrinin geniş bir bölümünde insanlar tarafından kullanılmaktadır. Birini bir havacılık-uzay-savunma test tesisinde, bir diğerini bir otomotiv fabrikasında ya da herhangi bir sayıda araştırma laboratuvarında yine bir başkasını bulabilirsiniz. Bir osiloskop, bir elektrik sinyalinin dalga modelini görüntüleyebilir ve bu, birinin uygun model ve güç olup olmadığını analiz etmesine olanak tanır.

Agilent Technologies, osiloskop yapan bir şirkettir. En üst düzey modelleri 100.000 $ 'a kadar çıkıyor, ancak çoğu daha uygun fiyatlı [kaynak: Agilent Technologies ]. Bu daha uygun fiyatlı osiloskoplardan birinin neler başarabileceğine daha yakından bakalım.

18.000 $'a yakın bir taban fiyatla, InfiniiVision MSO7104A Osiloskop, 1 gigahertz bant genişliği aralığında [kaynak: Agilent Technologies ] elektrik dalgalarının çeşitli yönlerini ölçer . Yüksek derecede doğrulukta ölçümler sağlama ve sonuçları manipüle etmek ve incelemek için sonuçlar üzerinde çeşitli matematiksel işlevler gerçekleştirme yeteneğine sahiptir. 12,1 inçlik ekranında tüm ayrı sinyalleri görüntülemek ve karşılaştırmak için kullanılabilen dört analog ve 16 dijital kanala sahiptir. Büyük ayrıntı ve doğruluk sağlayan saniyede 100.000 dalga biçimine kadar yenileme hızıyla, dalgalarınızın saniyede maksimum 4 giga örnek hızında geldiğini izleyebilirsiniz. InfiniiVision'ın ayrıca yeterli miktarda belleği vardır, böylece örnek sinyalleri kaydedebilir ve bunları karşılaştırma ve çalışma için oynatabilirsiniz.

Şimdi tasarım ve test için bazı harika araçlara baktık, hadi fabrika katına geçelim.

Lazer gravür makineleri (lazer gravür makineleri, lazer kesiciler ve çeşitli işlevlerini tanımlayan diğer benzer adlar olarak da bilinirler), hem sonuçların kesin netliği hem de çalıştıkları hız nedeniyle popülerlik kazanmaktadır. Bu süreçte, bir dizi olası malzeme üzerinde bir tasarım oluşturmak için bir lazer ışını programlanır. Bu malzemeler kağıt, taş, ahşap, kauçuk ve deri gibi organik olabileceği gibi plastik veya metal de olabilir. Lazerler, malzemenin kontrollü kısımlarını sizin belirlediğiniz desende buharlaştırırken veya keserken güzel bir şekilde parlatılmış bir kenar oluşturur.

Lazer oymacılar, kesme, oyma, kazıma, delme, markalama ve diğer ilgili modelleme teknikleri için çağrılabilir. Resim çerçevesi, kupa, baskılı devre kartı, mücevher olsun, kazınmış veya basılmış aklınıza gelebilecek hemen hemen her şey için kullanılabilirler. Lazer kesiciler, seri üretim, prototip üretim veya bunların arasındaki herhangi bir şey için endüstriyel ortamlarda da kullanışlı olabilir.

Bir lazer kesici olan VersaLASER VLS3.50, 24 x 12 inç boyutunda (yaklaşık 61 x 31 santimetre) bir çalışma alanındaki nesneleri şekillendirebilir, dağlayabilir, çizebilir ve kesebilir. Bu çeşitli ve inanılmaz derecede hassas makine, 110 ila 123 pound (50 ila 56 kilogram) ağırlığındadır ve Windows XP veya Windows Vista üzerinde çalışan, kendi başına bir bilgisayara ihtiyaç duyar . Bir egzoz sistemi gerektirir ve lazer kazıyıcıyı çalıştırmak o kadar pahalı olmasa da, elde etmek pahalıdır. VersaLASER ayrıca çok yönlü bir etki yaratmak için silindirik bir eksene sahiptir.

Lazer kazıyıcıları anlamanın temel bir yolu, yazıcılara ne kadar benzer olduklarına bakmaktır. Sadece bir yüzeye malzeme ekleyerek çalışmak yerine, onu uzaklaştırarak detay oluştururlar. Bir sonraki sayfada biraz benzer işleve sahip bir makineye bakalım.

Bilgisayar Sayısal Kontrolü anlamına gelen bir CNC makinesi, daha geleneksel atölye makinelerinin yerini alan bir tür bilgisayarlı atölye cihazıdır. CNC'ler delme, frezeleme ve tornalama gibi birçok yaygın atölye işini gerçekleştirebilir ve hepsini kendi başlarına yaparak tanımladığınız şekli oluştururlar.

CNC makineleri, bir insanın manuel bir makinede yapması gereken tüm görevlerin yanı sıra, insanların basitçe yapamayacağı birçok görevi yerine getirmek için bilgisayar programlıdır. İster ağır bir çelik plakaya dolambaçlı bir eğri kesmek isterse altın bir saatin arkasına minyatür bir resim kazımak olsun, CNC'ler bunu diğer tüm makine türlerinden daha hızlı ve daha hassas bir şekilde yapabilir. Bir dizi lineer ve döner eksen üzerinde hareket eden çoğu CNC, çeşitli karmaşık görevleri gerçekleştirebilir - eksenler ne kadar fazlaysa, görevler o kadar çok yönlüdür ve kesilmesi mümkün olan şekil o kadar karmaşıktır.

One CNC in particular, the Tormach PCNC 1100 Mill (that's personal computer numerical control), stands as a leader in the field and can be just the thing you need whether you're an engineer, an entrepreneur or a hobbyist. The machine can cut through anything, from wood and plastic up to and including steel, iron, titanium and chromium alloys -- and shape them into whatever final 3-D product you're looking for. The PCNCs 1.5 horsepower spindle rotates at speeds between 100 and 5,000 RPMs.

Want the complete package? The PCNC and all its accompanying gadgets will set you back about $16,000 [source: Tormach]. But that price does include a long list of accessories; the PCNC 1100 Mill itself costs $7,480, and you can mix and match your extras. And it's not as expensive as it could be; During the design process, the people at Tormach worked to keep this personal CNC affordable, as well as easy to use.

Read about another type of tool that can be found in the "Prototype This!" toolbox on the next page.

When two metal surfaces need to be joined together and they can't be melted, you'll be reaching for your trusty soldering iron. Soldering makes use of the fact that different metals have different melting points -- using a metal alloy with a lower melting point than the two you're joining does the trick.

Soldering can be tricky, though. Getting just the right amount of heat and solder onto your project can be challenging, especially if you're using a solder that needs a lot of heat like some of the lead-free ones. Then there's the wetting and the fluxes and the danger that you haven't formed a strong enough bond between what you're trying to connect. There's a lot to consider in good soldering.

Because of all this, many companies develop technologies to make the process go more smoothly. One example is OK International, a company that develops and sells tools for electronics assembly equipment, like their PS-900 Soldering Station.

The PS-900 uses SmartHeat Technology to provide extremely steady levels of heat throughout the soldering process -- that is, until you set it in the handy auto-sleep workstand. Lead-free alloys work great with the PS-900. Depending on what you're using to solder, and what you're soldering on, the company offers different tips to get the best match. This soldering system can also be used with other OK International products like their fume extraction systems, fluid dispensers and other related tools.

We've seen what happens when things heat up; let's cool them off a bit on the next page.

A cold saw is a special kind of circular saw that uses a coolant system during the cutting process. This helps decrease sparks, dust and grit while cooling the saw, which assists in producing a smoother cut and increasing blade life. Powerful rigid vises of different sorts are common, and these hold the materials being cut in a vibration-free grip, another big factor contributing to precision cutting and long-lasting blades.

Cold saws are particularly suitable for cutting narrow tubes and small bars -- and at producing exact miters (cuts at angles -- like the 45 degree angle cuts on the pieces of a doorframe). They use special saw blades, called high speed steel or HSS blades, which are less heat resistant and can cut at faster speeds.

Let's take a closer look at one of these machines made by Kalamazoo Machine Tool. The cast iron Kalamazoo FHC350D cold saw is a manual machine which can make a great cut that's free of burrs. The saw uses circular high speed steel blades up to 14 inches (about 35 centimeters) in diameter which can be set to spin at either 26 or 52 revolutions per minute -- something you would want to adjust depending on what you're cutting.

Artık her şeyi parçalara ayırdığımıza göre, bir sonraki sayfada her şeyi tekrar bir araya getirmeye yardımcı olabilecek harika bir araca bakalım. Ve bu sonraki araç, son sayfada okuduğumuz karmaşık işler için mükemmel olan küçük lehimleme sistemi gibi değil - bu sıcak hava makinesi büyük işler için.

MIG kaynağı (metal atıl gaz anlamına gelir), bir kaynak tabancasının temas ucundan bir tel geçirilerek gerçekleştirilir. Yine uçtan iletilen bir gaz kalkanı, temas alanını çevreler - elektrot telini korur ve daha güzel görünmesi için her türlü kontaminasyonu kaynaktan uzak tutar. Besleme teli elektrik verildiğinde erir ve kaynak birikintisini oluşturur.

MIG kaynağı aynı zamanda GMAW olarak da bilinir (gaz metal ark kaynağı - günümüzde aslında içinde karbondioksit gibi bazı yarı inert gazlar da olabilir - ancak MIG terimi popülerliğini korumaktadır). MIG tarzı kaynağın avantajları, zamandan tasarruf sağlaması, çok fazla temizlik gerektirmemesi, daha az atık olması ve muhtemelen en önemlisi, gerçekten iyi bir kaynak elde etmenizdir.

Millermatic 252 MIG Welder, bu teknolojinin güzel bir örneğidir ve yaklaşık 2.500 $'lık bir taban fiyattan satılmaktadır [kaynak: Miller ]. Daha kolay hareket kabiliyeti için tekerleklerle tamamlanan bu Millermatic, hafif imalat, metal imalat ve birçok başka atölye uygulaması için kullanılabilir.

Millermatic, dakikada 50 ila 700 inç (dakikada yaklaşık 1,3 ila 17,8 metre) arasında bir tel hızıyla çeliği , paslanmaz çeliği ve alüminyumu kaynaklayabilir. Kaynak işinin farklı yönleri, zamandan tasarruf etmek ve kaynakçının işlemin her adımını kontrol etmesine izin vermek için önceden ayarlanabilir. Örneğin, kaynak arkına enerji verilmeden önce koruyucu gazın ne kadar süreyle akacağını ayarlayabilirsiniz. Millermatic ayrıca, ona ekleyebileceğiniz çeşitli kaynak tabancası türleri için parametreleri ve ayarları saklamak gibi belirli hafıza işlevlerine de sahiptir.

Elimizde epeyce ağır ekipman ve malzeme var, şimdi biraz yer kaplayacak. Bir sonraki sayfada tüm bunları atölyede taşımak için kullanılabilecek harika bir araç hakkında bilgi edinin.

Çoğu forklift ve genel olarak araçlar, manevra yapmak için dünyadaki en kolay şeyler değildir. Bunun nedeni, tekerleklerin yalnızca ileri ve geri dönmesidir - yanal hareket yoktur. Yani amacınız sağınızda veya solunuzda bir yere gitmekse -- bu daha iyi park yerine yeni açılan birkaç yuva aşağısında söyleyin -- ve oraya vardığınızda aynı yöne işaret etmek istiyorsanız, buna ihtiyacınız var. döndürmek için ileri veya geri gidin ve tekrar dönün. Bir arabada bu o kadar büyük bir anlaşma değil, ancak forklift gibi araçlar söz konusu olduğunda, bu başka bir hikaye olabilir.

Forkliftler genellikle, yüklenmesi ve manevra yapması zor olabilen (özellikle kapılardan ve diğer dar yerlerden) büyük, hacimli ve çok ağır nesneleri taşır. Tüm bu dönüşler ve manevralar güvenli, ancak çok yavaş hızlarda da çok fazla zaman alabilir. Ve bu son aleti bu kadar havalı yapan da budur -- tekerlekleri her yöne hareket etmesine izin verecek şekilde tasarlanmıştır.

Özel tekerlek tasarımı, 1970'lerde İsveçli Bengt Ilon tarafından icat edildi. Tekerlekleri, tekerlek boyunca açılarla düzenlenmiş dairesel bir silindir setinden oluştuğu için çalışır. Bu aslında tekerleklere bir kürenin işlevsel şekline benzer bir şey verir ( yuvarlanan sandalyelerdeki bilyalı rulmanlar gibi ) ve mevcut hareket aralığını büyük ölçüde artırır. Yan gitmek ister misin? Sonunda bir bükülme ile çapraz olarak geriye doğru ne dersiniz? Ne istersen, herhangi bir hareket yönü artık mümkün.

Bu süslü tekerlekler, Airtrax Sidewinder ATX-3000 dahil olmak üzere farklı ticari ürünlerde görünmeye başladı. Bu forklift iki joystick ile çalıştırılır ve tek bir yerde kalırken tam bir daire çizebilir - burada donut yok. Ayrıca 3 inç yüksekliğe kadar herhangi bir şeyin üzerinden geçebilir. Sidewinder'ın büyük bir avantajı, bir deponun daha fazla ürünle doldurulabilmesidir, çünkü sürüş manevralarına daha az yer ayrılması gerekir ve bunların hepsi daha hızlı gerçekleştirilebilir.

Yüksek teknoloji araçları dünyası ve diğer ilginç gerçekler hakkında daha fazla bilgi edinmek için bir sonraki sayfadaki bağlantıları izleyin.

İlgili Makaleler

Daha Fazla Harika Bağlantı