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使人下巴掉下來的3D列印技術

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翻攝自eduTopia網站,特此致謝!

(感謝eduTopia的開放授權,同時感謝本文作者Todd Finley,使我們得以摘譯這篇文章,特此致謝!如果讀者想要進一步了解原文,請點擊網址:https://www.edutopia.org/blog/jaw-dropping-classroom-3d-printer-todd-finley?fbclid=IwAR2OS0ygXiut8ad7J_ji3zUxm4uubz6g5i6X93JHG7rijBvaUdqHgCZ4QTY 謝謝。)

在J.H.Rose高中一天的課程結束後,Rob Puckett與他的兩個兒子Calder和Rylan,正觀看白盒中的噴嘴擠出樹脂。這場景使人聯想到1976年,當鄰居們會因一個家庭的微波爐而蜂擁,只為了瞧瞧熱狗在不到一分鐘時間煮熟。但不像微波爐,Puckett教室的3D列印機,符合了 21 世紀的創客精神。

Puckett 的 Ultimaker 3D 列印機—一個沒有上方或前方面板的盒子,坐落於一個工作室的中央,這個工作室堆放著盒子、蘋果電腦、廉價塑料絲線軸及各種無法辨認的物體。當3D列印機運作時,它發出如同環境音樂般的聲音,恰似電影《星際大戰》中的機器人R2-D2及一隻雀躍的海豚,在水下五英呎唱二重奏可能會發出的聲音。

什麼是3D列印?

在此補充一些背景知識:3D列印是在描述一個過程,在這過程中,實體3D物體從一個單一的數位檔案,透過一層又一層的材料堆疊而創造出來。而一個人展開這個過程,藉由(1)運用3D建模軟體,創造一個原創的物體;(2)從網站,例如InstructablesYouMagineTurboSquidCubeHero,或廣受歡迎的3D列印社群MakerBot Thingverse,下載一個可修改的3D模板。(3)透過使用3D掃描機,掃描現實世界中的物體。Puckett展示了這個方式,透過讓他的兒子站在凳子上,然後緩緩地旋轉,而一台位於四英呎遠、在腳架上的3D掃描機,捕捉了Calder的影像,並將這些資料轉換成為附近電腦上的 Calder 數位半身像。

3D掃描也可被用來針對一個物體進行反向工程,因而除去在消費者和製造者間的分離。舉例而言,當Puckett的腳架破了一小塊,他運用3D列印技術印出另外一小塊材料,而非向製造商訂購。現在,3D掃描的app可在iOS和Android裝置上下載,任何有智慧型手機的人,皆可捕捉並建模世界上的任何事物,然後客製化這項事物。

 3D物件可在電腦上、運用設計3D模型軟體(CAD)進行進一步修改。

Ultimaker 2 3D列印機。翻攝自eduTopia網站,特此致謝!

學生們可運用3D列印機製作些什麼呢?

隨著3D列印機的價格下跌,對想使課程更具觸覺感的學校而言,添購3D列印機成為可行選項。有許多3D列印課程的範例,包括了教授物理計算和製造;通過列印原始玩具賽車以學習空氣動力學;學習快速原型製作、數學及 3D 視覺化;以及為機器人列印替換零件。

Puckett的學生很享受自造寶可夢球(Pokeball);而學校籃球隊的教練已要求運用3D列印機,為隊上每位球員客製化搖頭公仔。

Puckett也讓他的學生實驗,看對於3D掃描而言,哪一種類型的戲劇性燈光最適合。他們使用開放原始碼的3D列印預備軟體Cura,以調整大小或挖空 Ultimaker 3D 列印機創建的任何物體的内部。學生們可在約一小時內,列印出自己的小半身像。有時,Puckett為了更大的專案,讓3D列印機整晚運作,當工作完成時,Ultimaker 3D列印機會自動進入休眠模式。

3D列印有哪些潛能?

 這就是3D列印變得瘋狂的原因,因它已被用來製造下列產品:

  • 器官:例如Organovo與BioBot之類的公司,正在發展可列印部分人體組織的3D列印機。
  • 引擎:飛機與太空探索車輛的部分引擎,現在可由3D列印機印製。
  • 食物:冰淇淋、巧克力及熊形麵糰,都可運用3D列印機擠出來(但這是否構成真正的印刷,仍存在爭議)。

Puckett相信,在學校教室內,3D列印是一種很好的方式,讓年輕的發明家學習設計的原則。對於3D列印幫助學生們思考,如何強化人類與這個世界互動的方式的潛在能力,他也感到十分興奮。

對於想要介紹3D列印機給學生們認識的老師,Puckett提供的建議是:「讓他們玩,不要怕3D列印機壞掉。」他也推薦學校購買有良好客戶支援的3D列印機。於此同時,高中的孩子們將繼續徘徊在Puckett先生的房間內,不僅玩著3D列印機,更是注視著未來。

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