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Rapid Prototype Lab에서는 학생 및 교직원 프로젝트를 위한 수백 개의 작품을 제작합니다.
2017년 3월 16일

C-Term이 끝나면서 캠퍼스의 세 가지 장비에 대한 가장 바쁜 기간 중 하나가 끝났습니다. 프로젝트가 거의 완료됨에 따라 커피 기계가 초과 근무를 하고 있었지만 Rapid Prototype Lab(또한프라그마틱 슬롯 프린터)이 수백 개의 조각을 생산하고 있었습니다.

에리카 스툴츠, 응용 과학자학술 및 연구 컴퓨팅, 연구실을 운영하며 MQP 일정이 프레젠테이션을 준비하고 있기 때문에 C-Term이 프린터 작업에 특히 바쁘다고 말합니다.

적층 가공으로 생성된 몇 가지 아이템
기계.

“이것들은 모든 종류의 프로젝트에 사용됩니다—MQP, IQP, 독립 학습 프로젝트, 대학원 연구, 교과 과정"이라고 Stults는 말합니다. "프로젝트를 승인할 직원이나 고문이 있는 한 이를 사용할 수 있습니다."

신속한 프로토타입 연구실in히긴스 피망 슬롯소 | 우스터 폴리테크닉 피망 슬롯소프린터를 보유하고 있으며 모두 고유한 기능을 가지고 있습니다. 캠퍼스 주변에는 다른 소규모 적층 제조 프린터가 있지만(학업 외 목적의 프린터 포함)콜라보랩), 이는 학생과 교직원이 대부분의 프로젝트에 사용하는 기계입니다. 요청은 요청되는 정확한 도구 또는 개체를 생산하기 위한 지침을 제공하는 STL CAD 파일과 함께 제출됩니다.

가장 크고 오래된 기계인 Dimension은 유연성 덕분에 무리의 일꾼이기도 합니다. Stults는 "본질적으로 글루건입니다."라고 말합니다. 8년이 된 이 기계는 융합 증착 모델링(FDM)으로 알려진 적층 제조 공정에서 ABS 플라스틱을 사용하여 새로운 것을 만들어냅니다. 빈 트레이를 10x10x12인치 "프라그마틱 슬롯 봉투"에 삽입합니다. 여기서 플라스틱 스풀이 고열(섭씨 280도/화씨 536도)에서 녹고 지정된 소프트웨어 패턴을 따르는 제트를 통과하여 지지 재료의 수평 첫 번째 레이어를 배치한 다음 물체의 윤곽을 그립니다.

이 작업이 완료되면 제트는 등방성 채우기(지그재그) 패턴으로 층을 만듭니다. 물체에 움직일 수 있는 부분이나 구멍, 틈새가 있는 경우 지지재를 주입하여 공간을 만듭니다. 해당 물질은 공정 중에 굳어 손으로 제거하거나 수산화나트륨 욕조에 담가서 제거합니다.

소형 프린터인 Objet은 다양한 재료와 약간 다른 프라그마틱 슬롯 과정을 사용합니다. Stults는 "이 제품은 UV 광선으로 경화되는 액체 레진으로 프라그마틱 슬롯합니다."라고 말하면서 Objet의 프라그마틱 슬롯 재료는 Dimension에서 사용하는 재료보다 약 4배 더 비싸다는 점을 지적했습니다. 오브젯은 한 번에 두 가지 재료를 혼합할 수 있으며 생체 적합성 재료도 사용할 수 있습니다. 이러한 품질로 인해 결과 질감은 유연한 고무나 단단한 플라스틱처럼 다르게 느껴질 수 있습니다.

따라서 두 기계 모두 복잡한 형상을 생성하는 반면 Objet은 더 세련된 결과를 얻을 수 있는 프로세스를 제공합니다. 서포트 재료는 정의를 제공하거나 필요한 분리를 생성하지만 Objet의 서포트 재료는 고압 세척기를 사용하여 제거해야 합니다. Stults는 "더 미세한 재료를 프라그마틱 슬롯할 수 있지만 재료가 고압 세척에도 살아남는다는 의미는 아닙니다."라고 말합니다.

기계 중 하나가 만든 렌치.

가장 작은 최신 프린터인 Mark 2는 케블라, 유리 섬유 또는 탄소 섬유 강화재의 연속 가닥을 사용할 수 있어 매우 강한 재료를 생산할 수 있습니다. Dimension과 유사하게 개체가 윤곽선으로 프라그마틱 슬롯된 다음 두 개의 노즐이 등방성 채우기로 채워집니다.

프린터는 승인이 필요하며 학생을 위한 특정 지침이 있다고 Stults는 말합니다. 모든 요청은 철저하게 평가되며 Stults는 요청이 가능한지, 기계가 필요한 모든 것에 가장 적합한 도구인지 확인합니다.

"교내에서 만들 수 있는 것을 요청할 수 없습니다"라고 Stults는 말합니다. 그리고 요청은 대규모 생산 실행이 아닌 개별 프로젝트에 대한 것입니다. "저희 기계 공장은 훌륭하고 완벽한 서비스를 제공하지만 그곳에서 만들 수 없는 설계도 있습니다."

연구소에서는 요청부터 프라그마틱 슬롯된 개체까지 일반적으로 3일(실제 결과는 요청량 및 개별 요청에 따라 몇 시간에서 며칠 내에 생성됨)로 빠른 서비스를 제공하여 프라그마틱 슬롯, 지지 재료 제거 및 건조 시간을 보장합니다. Stults는 웃으며 "학생들에게 이는 즉석 프로토타입이 아니라 신속한 프로토타이핑이라고 말합니다."라고 말합니다.

많은 대학이 캠퍼스에 유사한 프린터와 서비스를 보유하고 있으며 Stults는 이것이 장기적으로 시간과 비용을 절약하고 혁신적인 사고를 장려하는 새로운 표준이라고 말합니다.

"이 프린터를 사용하면 이전에는 현장 밖으로 보내거나 전혀 할 수 없었던 작업을 현장에서 만들 수 있습니다."라고 Stults는 말합니다. 또한 프린터는 다른 재료와 장비로는 만들 수 없는 복잡한 물체를 만들기 때문에 좌절감을 줄여줍니다. "만들 수 없는 일에 학생들이 너무 많은 시간을 소비한다면 프로젝트가 실패할 수 있습니다."라고 Stults는 말합니다.

WPI에서 학사, 석사, 박사 학위를 취득한 Stults는 현재 가르치는 고급 CAD 수업에서 조교로 처음 소개하면서 7년 동안 연구실을 운영해 왔습니다. 프린터는 흔히 프라그마틱 슬롯 프린터라고 불리지만, 그 과정에서 분말과 접착제를 사용하기 때문에 기술적으로는 이름이 정확하지 않다고 그녀는 말합니다.

그녀는 수년에 걸쳐 가장 작은 부분부터 대형 Dimension 프린터의 전체 프라그마틱 슬롯 봉투 공간을 거의 차지하는 것까지 모든 종류의 요청이 들어오는 것을 보았습니다(예, 한 금형에는 염소 머리와 WPI 봉인이 있었습니다). 그리고 프라그마틱 슬롯 요청은 엔지니어링 프로젝트에만 적용되는 것이 아닙니다. 인문학에서도 이를 사용합니다. 음악 부서에 로봇 드러머 구성 요소를 요청한 경우에도 마찬가지입니다.

그리고 Stults에서는 잠재적인 프로젝트에 대해 이야기하기 위한 질문과 상담도 가능합니다. 어떤 사람들은 그녀에게 와서 이렇게 묻습니다. “현실 세계에 존재하려면 이것이 필요해요. 어떻게 해야 하나요?”

이 프린터 덕분에 그 어느 때보다 쉬워졌습니다.

- 작성자: Julia Quinn-Szcesuil