Bionic ants. Czy czeka nas Armagedon rodem z filmu Terminator ?

Bionic ants, to mini roboty bioniczne, wykonane w nowej technologii. Aby tworzyć takie roboty musimy mieć dostęp nie tylko do nowych technologii  produkcji, ale także do najnowszych rozwiązań szybkiego prototypowania, z użyciem druku 3D. Mozliwości takie dają nam najnowsze drukarki firmy Hewlett Packard, która coraz mocniej bije w dzwon zmiany w technologii druku 3D. Pierwsze sygnały tej zmiany opisywaliśmy przy okazji artykułu HP już na rynku druku 3D.

Dzisiaj głośno już mówi się o wejściu HP na azjatycki rynek druku 3D, o wartości bagatela 6-ciu trylionów dolarów. Wszystko to za sprawą nowego rozwiązania, łączącego potrzeby i oczekiwania klientów w stosunku do druku 3D. Technologia Multi Jet Fusion, bo o niej tu mowa, to wg producenta połączenie wysokiej jakości wydrukowanych komponentów, bardzo wysokiej wydajności (prędkości druku), nawet 10-cio krotnie większej od druku w technologii FDM i SLS, oraz bardzo niskiego kosztu wykonania pojedynczego prototypu (w przypadku wykonania serii).

Multi Jet Fusion to przede wszystkim magiczny detailing agent, który jest modyfikatorem, pozwalającym otrzymać różne właściwości materiałowe w pojedynczym prototypie. Mając zatem gdzieś na zapleczu 😉 drukrakę HP’s Multi Jet Fusion, możemy sobie projektować i wykonywać w zasadzie dowolne obiekty nie martwiąc się np.  na kąty nawisów, ilość głowic drukujących, zmianę materiału, itp. Musimy jedynie pamiętać o minimalnej grubości najcieńszej ściany, która w zasadzie niewiele odbiega od możliwości dzisiejszych wtryskarek. Wszystko (czyli proces druku 3D) dzieje się dość szybko, bo maszyna na początku nakłada warstwę proszku, potem nad tą warstwą „przelatuje” głowica natryskująca wzór materiału (jak w drukarce atramentowej), a za nią podąża głowica spiekająca wzór podczerwienią.

 

W praktyce, technologia MJF jest połączeniem dwóch innych technologii, które powstały w latach 2003. Patrząc zatem z perspektywy dzisiejszej szybkości postępu technologicznego, MJF wynalezione było lata świetlne temu. 🙂 Te dwie techologie to High Speed Sintering, tzw. HSS  oraz Selective Inhibition Sintering – SIS.

Co w praktyce daje nam ta nowa technologia ? Otóż  MJF umożliwia m.in. wydrukowanie prototypu jakiejś części, mechanizmu, itp, wraz z obwodem połączeń elektrycznych, będących na powierzchni lub wewnątrz owego modelu. Wyobraźcie sobie teraz, że nie musicie już osobno projektować płytki drukowanej, nie musicie w projekcie dbać o miejsce dla wiązki przewodów…

No dobrze, projektowanie to jedno, prototypowanie, to drugie, ale czy istnieją technologie produkcyjne, pozwalające na to, aby tak zaawansowany prototyp stał się produktem produkowanym na skalę masową ? Odpowiedź jest twierdząca, bo z pomocą przychodzi nam technologia MID, czyli Molded Interconnect Device, a po naszemu 😉 wypraska z elementami przewodzącymi. Taka wypraska to nic innego, jak produkt z tworzywa sztucznego, uformowany pod wysokim ciśnieniem, zawierający na swojej powierzchni ścieżki przewodzące, do których można przylutować komponenty elektroniczne, tworząc pełny obwód elektroniczny.

Technologia MID została wynaleziona w późnych latach dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku.

Jak wygląda cały proces ? Otóż model jest prasowany (na wtryskarce) pod wysokim ciśnieniem z modyfikowanego polimeru, gdzie na tym etapie pojawia się projektowany zarys ścieżek. Następnie światło lasera modyfikuje wybrane obszary polimeru (tenże zarys ścieżek), aby potem, w kąpieli chemicznej zarys ścieżek został pokryty materiałem przewodzącym (np. miedź, złoto, itp.) Na zdjęciu poniżej widać element wyprodukowany w technologii MID.

Nie trzeba było długo czekać, aby ktoś zrobił ciekawy użytek z tejże technologii. Mowa tutaj o firmie Festo – niemieckiej międzynarodowej korporacji przemysłowej, zajmującej się m.in. systemami automatyki i kontroli. Firma ta stworzyła bioniczne mrówki.

„Mrówki” dzięki zastosowaniu nowej technologii naszpikowane są elementami elektronicznymi osadzonymi wprost na elementach konstrukcyjnych robota. Mamy zatem praktyczne zastosowanie nowego podejścia do projektowania nie tylko robotów, ale innych urządzeń, gdzie wszystkie potrzebne elementy elektroniczne będą umieszczane wprost na tychże urządzeniach.

Dzisiaj widzimy „małe” roboty w kształcie mrówek, lecz  niebawem z pewnością zobaczymy bardziej skomplikowane konstrukcje, wykonane w tej nowej technologii. Kto wie, może będą to humanoidy, podobne do tych z filmu Terminator.

Musimy chyba zgodzić się z faktem, że dzisiejsza możliwość szybkiego prototypowania z użyciem nowoczesnych technologii druku 3D, w połączeniu z różnymi dostępnymi technologiami produkcji powoduje, że coraz szybciej podążamy ku przyszłości opanowanej przez zaawansowane roboty. Niezależnie od tego, czy chcemy tego, czy nie.