快速成型專用的物理性修補機 PATCHING PHYSICAL OBJECTS／Stefanie Mueller

原文出處：
Hasso Plattner Institute
stefaniemueller.org

Design Team:
Alexander Teibrich, Stefanie Mueller, François Guimbretière,
Robert Kovacs, Stefan Neubert, and Patrick Baudisch

為了減少材料的消耗，並降低設計過程中反覆驗證所產生的廢料，德國設計師Stefanie Mueller 與其合作團隊提出了一種修補現有物件的方案（而不是再從零開始）。以下圖為例，(a) 首先軟體會計算哪些部分進行更改，然後 (b) 一個鑽頭會磨除不必要的幾何形體，緊接著列印出更新後的幾何造形。

image©Stefanie Mueller

個人化的製造流程目前是一個單向不可逆的過程；一旦物件以 3D 印表機製作完之後，便不能再做修改。任何的改變都需要從頭列印一個新的版本。這種操作的方法忽略了設計反覆檢視的特性（意味著後繼版本的設計其實僅是小部分的修改，其本質還是大部分繼承了之前的設計），這使得「從零開始製造」夾雜了許多不必要地浪費。

在本文中，設計師提出了不同的做法；不再是重新列印整個物件，而是針對現有物件進行檢查與修改。設計師重新改良了現有的 3D 印表機，透過構建一個嶄新的系統，來實現這樣一個想法。使用者將現有物件安置在 3D 印表機上，然後將原始模型以及修改後的模型，以 3D 的格式載入到設計的軟體，逆向演算如何進行物件的修改、修補。在系統查明哪些部分要刪除／添加哪些內容後，使用內置於印表機內的 3D 掃描器進行截取，而後標定好模型的坐標，小型銑床首先會刪除多餘的幾何部分，然後印表機的列印頭會堆疊列印新的幾何部分。

相較於整個物件的重製，設計師推出的新方法有效減少材料的消耗和塑膠廢物的生成（下面的範例分別保留原始物件 82% 和 93%）。

實際操作影片

CNC Cut Wood Joinery

原文出處：http://mkmra2.blogspot.de/2014/08/cnc-cut-wood-joinery.html

這篇實在太強大了，直接看原文吧！

Microfactory 與 FABtotum，複合式製造設備的興起

來源出處：3D Printing Industry
Microfactory + FABtotum = The Rise of Hybrid ∞ Manufacturing
Microfactory 與 FABtotum，複合式製造設備的興起

多數在社群裡的人都知道，3D Printing不過是個開始，加法製造也不過是接踵而來的大趨勢中的一環。年初時 iRobot 取得了一個專利認證－一個結合加法與減法製造，ALL-IN-ONE 的3D Printing工作站，在可控制的工作區塊內，透過幾組機械手臂創建出一個完整的生產方案。雖然 iRobot 公司的名氣響亮，然而，這專利不過是加法與減法製造結合的一種可能，不用過於眼紅。事實上，假如你讀過這篇專題，就會知道這專利不過是再現即將來到的3D Printing技術之一。

專題裡介紹到的裝置可能不像 iRobot 那樣先進，但是至少 MEbotics 的 "machine shop in a box" 和 the FABtotum 推出的 "Personal Fabricator" 比一堆專利圖有趣多了。事實上，這兩個不同的機器是實際而具體的裝置。其中一台也許更趨近於實機（可以從原型機發展拉到生產線的階段）；假如能順利集資成功的話。

MEbotics 的 Microfactory，"machine shop in a box"

首先，我們來看看 Microfactory（微型工廠）。當然，Microfactory 缺少了 iRobot 預設的高階機械手臂，但是這個裝置著實提供了許多有用的功能，絕對可以讓自造者非常滿意。首先，Microfactory 是一款結合了 CNC 和 3D Printer 的裝置。其功能強大的列印頭（包含兩組擠出噴頭以及一組研磨裝置），可以在一個工作流程中列印並打磨輸出的物件，讓加法與減法製造在流程裡完美的結合。同時，因為打磨（铣削）是一種非常混亂的過程，削切出來的材料會到處飛竄，MEbotics 團隊已經改良了一個可以銜接吸塵器的接口，如此一來就不用擔心運作的流程會一團亂。

此外，擠出裝置也能夠適用於多種材料與顏色（但不是同時），這讓 Microfactory 具有能力去生產具有四種顏色的單一材料（或是具有兩種顏色的雙複合材料），意味著這台裝置成為更進階的生產設備。假如這樣還不能以讓你滿足，那短時間內還真的找不出更好的選擇（列印金屬？）來看看他們公司放在 Kickstarter 上的影片吧！

MEbotics 即將（但是還沒）把 Microfactory 放在 KickStarter 上

另一頭，FABtotum，已經在 Indiegogo 集資了 $2,840（他們的目標是 $50,000，距離截稿日時推算還有49天）。和 Microfactory 一樣，FABtotum 是一款結合了 3D Printer 與 CNC 的機器。雖然它並沒有如同 Microfactory 等級的列印輸出能力，但是它結合了3D scan 的功能將足以彌補這個缺憾。除了雙噴頭與一個铣削裝置外，該團隊宣稱他們的機器可以處理非常小而複雜的物件。

FABtotum 的噴頭是可拆卸式的。這意味著，根據這樣的機構，其中一個模組可以選擇性的裝上加法或減法裝置，例如扭力更強的馬達、雷射二極體的切紙裝置、挑取與置換的夾具，或是科學應用上的注射器。FABtotum 可以有著更複雜的線圈繞組成雷射切割機，铣削一個雙層的 PCB 板，甚至做一些四軸等離子切割...

從他們提供的機構影片來看，這看起來像是相對容易置換的模組。

所以，你將會有很多的因素來煩惱，如何來分配你參與集資活動的錢。Microfactory 有相對較大的工作空間，無線連接，以及可置換的列印平台，可供批次列印處理。FABtotum 是開源的裝置，所以你可以改造它並任意的修改。兩者都一樣具有密閉的工作空間，來阻斷噪音與混亂。如果你像我一樣只在乎它的外觀，FABtotum 具有一個既圓滑又略帶未來感（源自於 Apple 公司對 "sci-fi" 這字眼的定義）的外觀；而 Microfactory 則是帶有一點星際大戰的色彩（個人偏好）。

也許你有機會親自看到他們，義大利的朋友可以在今年十月三號到六號的 Maker Faire in Rome 看到 FABtotum 實機；在麻州的朋友可以直接前往 Artisan's Asylum hackerspace 來看 Microfactory 實機。

我很刻意地讓自己不要在文字中放太多的驚嘆號，但是這些機器所代表的意義絕對值得這些讚嘆。在 Joshua Johnson 在其 3DPI 的貼文裡對於這個主題所提到，結合了 3D Printing 與 CNC 功能的機器帶來了很多的好處："我相信混合式的製造，將有助於提升 FDM（熔融沉積法）成型方式的精準度。它們也可以用來製造溝槽、移除多餘的支撐材，或是將可移動的部分從支撐桁架中釋放。在許多的用途上，比方處理一個複雜造型，這將會比只是單純的列印物件更來的快速。"

"I believe it is because hybrid devices can be used to improve the precision of parts prior to being enclosed by the FDM process. They can also be used to create threads, remove otherwise trapped support material or break moveable parts free from the surrounding matrix. In many cases it might just be faster to machine a complex part section rather than print it."

最後，MEbotics 的 Microfactory（FABtotum應該也是...）象徵著世界接下來的一個五年；消費者將轉換成在家進行玩家級的列印、铣削並且完成製造的過程。當然，五年嘛，誰說了算呢？也許這兩款設備將開啟一連串 3D Printing / CNC 的設備，成功發展出更多加法結合減法的製造方式，變成一種暫且稱之為 "∞ manufacturing" 的形式。也或許會有更多基層的團體，創造出許多適合他們使用的 "∞ machine" ，結合機械手臂與雷射光束，並付專利費給 iRobot。