Wydrukowane w 3D imadło fraktalne, czyli narzędzie do chwytania wykonane z fraktali, które formuje się do kształtu dowolnego obiektu w swoim uchwycie, było topowym projektem przez wiele tygodni. Teraz, po ponad miesiącu obecności na rynku, znajduje się na 11 miejscu wśród najpopularniejszych projektów ubiegłego roku.
Projekt został stworzony przez Michaela Laws, człowieka stojącego za popularnym kanałem Teaching Tech na YouTube, który zawiera wiele świetnych treści do drukowania 3D. W filmie na YouTube przesłanym wraz z modelem, który otrzymał ponad milion wyświetleń, Laws przedstawia swoje fraktalne imadło, proces jego projektowania oraz inspirację z innego kanału YouTube: restoration of a 100 year old fractal vise Hand Tool Rescue. Film od Hand Tool Rescue, przesłany nieco ponad dwa tygodnie przed filmem Teaching Tech, przekroczył do tej pory ponad 10 milionów wyświetleń. Co ciekawe, nawet ten kanał wymagał modelowania 3D, aby przywrócić rzadkie narzędzie, ponieważ zlecił warsztatowi mechanicznemu modelowanie i odtworzenie jednej z brakujących mikroszczęk urządzenia.
Imadła fraktalne są niezwykle trudne do zdobycia, jak zauważyli zarówno Hand Tool Rescue, jak i Laws. Znaleźliśmy jedno dostępne do zamówienia w przedsprzedaży przez producenta w USA o nazwie AirGraver, który specjalizuje się w ręcznych narzędziach do grawerowania, ale nie jest jasne, czy produkt był odpowiedzią na popularny film o renowacji — został zaprezentowany na stronie internetowej mniej więcej w tym samym czasie. Zaliczka pre-order wynosi 150 dolarów dla pełnej skali 16-mikro-szczęki „Titan” i 75 dolarów dla mniejszych 8-mikro-szczęki „Goliath” lub „PalmControl”. Sprzedawca podkreśla, że ostateczna cena nie jest jeszcze określona i że produkcja nie rozpocznie się jeszcze przez jakiś czas, ale jeśli potrzebujesz mocniejszego uchwytu niż wersja drukowana w 3D, może to być dla Ciebie odpowiedni produkt.
Co oznacza „fraktalne”?
Wzory fraktalne, to po prostu powtarzające się wzory, które tworzą większy, samopodobny projekt. Często można je znaleźć w naturze, są szczególnie widoczne w roślinach, jak również są popularnym tematem w druku 3D. Jednym z najpopularniejszych projektów fraktalnych w druku 3D, jak wskazuje Laws w swoim filmie, jest „piramida fraktalna” wywodząca się z trójkąta Sierpińskiego. Jest to kształt piramidy uformowany w całości z mniejszych piramid, które mogą ciągnąć się w nieskończoność.
W projekcie imadła fraktalnego coraz mniejsze łuki tworzą formę; ich opadająca krzywizna pozwala na pewny, ale stosunkowo delikatny chwyt przedmiotów o organicznych kształtach.
Projektowanie
Co ciekawe, możesz łatwo znaleźć oryginalny patent imadła fraktalnego z 1913 roku w filmie Hand Tool Rescue, korzystając z wyszukiwarki patentów w Google. Urządzenia pracują na serii zagnieżdżonych łuków, przy czym każdy kolejny łuk jest o połowę mniejszy od poprzedniego. Gdy szczęki końcowe naciskają na obiekt, swobodnie poruszające się połączenia na jaskółczy ogon umożliwiają obracanie się każdego łuku i formowanie go zgodnie z organicznym kształtem obiektu.
Kiedy patrzysz, jak to działa, koncepcja jest prosta – ale zdecydowanie genialna. To niewiarygodne, że z biegiem czasu narzędzie nie było popularne. Na szczęście wygasły patent oznacza, że narzędzie ,,dojrzało do demokratycznej produkcji”, ponieważ twórcy tacy jak Laws z łatwością odtwarzają i udostępniają projekt stuletniego imadła. Laws twierdzi, że w swoim projekcie kierował się jedynie filmem Hand Tool Rescue, kopiując unikalną kompozycję urządzenia i ignorując dokumenty patentowe. Projekt parametryczny został wykorzystany do oparcia modelu na zestawie zmiennych – co oznacza, że cały projekt dostosuje się, jeśli użytkownik wprowadzi inne wartości. Laws dodatkowo skomplikował swój projekt, stawiając sobie trzy dodatkowe cele: brak materiału podporowego, minimalna ilość plastiku i ściśnięte szczęki, które nie mogłyby się rozłożyć podczas normalnego użytkowania.
Aby zminimalizować ilość plastiku, Laws zrezygnował z dużej podstawy i drukowanych w 3D śrub prowadzących do imadła. Zamiast tego, w opisie pliku Thingiverse znajduje się lista powszechnie dostępnych części, z których można skorzystać, a projekt zawiera minimalną podstawę, która służy jedynie do umieszczenia łożysk i śruby prowadzącej.
Ze względu na połączenia na jaskółczy ogon i zagnieżdżone łuki, drukowanie bez podpór byłoby trudne, ponieważ jakiś aspekt projektu zawsze wymaga struktur wsporczych, gdy jest drukowany w całości. Aby temu zaradzić, większe łuki zostały podzielone na pół i są drukowane pionowo. W ten sposób zachowano istotne kąty i zwisy projektu, a także umożliwiono mocowanie zatyczek podczas montażu, które skutecznie zaciskają szczęki.
„Nie mam wątpliwości, że oryginalna metalowa wersja jest lepsza od tej” – mówi Laws o swoim projekcie – „ale po prostu nie można jej dostać. Demokratyczna produkcja oznacza więc, że każdy, kto posiada drukarkę 3D, może stworzyć własne imadło fraktalne.” W swoim video, Laws mówi, że jest podekscytowany możliwością zobaczenia co społeczność zrobi z jego projektem i wskazuje na open-source’owe wydanie nie tylko plików STL wymaganych do druku 3D, ale także źródłowego CAD gotowego złożenia.
Więcej narzędzi do druku 3D
Unikalne narzędzia są popularnym tematem w repozytoriach druku 3D, takich jak Thingiverse, więc istnieje wiele bardziej przydatnych urządzeń, takich jak imadło fraktalne. Poniżej zebraliśmy kilka naszych ulubionych projektów, które możesz wydrukować na swojej drukarce 3D.
Fraktalne imadło Borgeya
Szukając inspiracji sprawdź profil użytkownika Thingiverse – Borgeya. Chris Borge stworzył własną wersję imadła fraktalnego Hand Tool Rescue wraz z towarzyszącym filmem. Oba zostały wspomniane w filmie Lawsa.
Narzędzia do szlifowania
Potrzebujesz lepszego klocka szlifierskiego? Zamienniki do szlifierki ręcznej po prostu nie są wystarczająco tanie? Sprawdź rozwiązanie tych problemów od projektana Mika Bar. Pilniki są dostarczane z różnymi blokami, do których można przymocować papier ścierny i używać ich ręcznie lub, co bardziej atrakcyjne, przymocować do wiertarki, aby uzyskać automatyczną szlifierkę.
Szybka konfiguracja ogranicznika głębokości wiercenia
Dużo prostsza konstrukcja, ale bardzo praktyczna. Szybka konfiguracja ogranicznika głębokości wiercenia przez Highrise Workshop. Jest idealnie dopasowany do popularnego etui na wiertła DeWalt, dzięki czemu jest zawsze pod ręką.
Ręczny zacisk śrubowy
Tworząc narzędzie powszechnie używane w obróbce drewna, ten ręczny zacisk śrubowy od Jakejake został zaprezentowany przez Thingiverse w 2017 roku. Projektant ostrzega, że nie będą one tak mocne jak zaciski kupione w sklepie, ale i tak mogą się przydać.
Kolorowe ręczne zaciski śrubowe w jednym rzędzie (źródło: jakejake via Thingiverse)
Licencja: Tekst „Open-Source Tools: 3D Printed Fractal Vise” autorstwa All3DP jest objęty licencją Creative Commons Uznanie autorstwa 4.0.
Źródło: All3DP
