Kinematics：折疊式3D打印新嘗試

打印容積通常都非常有限，而大家打印較大的物品的需求又是那么強烈。怎么辦呢？于是就有人提出了用設(shè)計鉸鏈式的折疊3D打印的辦法來解決打印空間不足的問題。其實折疊式3D打印并不算什么新鮮的概念，但是如何將它付諸實際卻絕不是一件那么容易的事情。于是從去年5月開始，美國的Nervous System公司就開始開發(fā)一個項目，叫做：Kinematics（運動學）。Kinematics系統(tǒng)的目標是讓用戶能夠?qū)⒁恍┐笮臀锲穳嚎s到可以用家用3D打印機打印的程度。它的首種應(yīng)用就是生產(chǎn)設(shè)計復雜的、具有柔軟度、身體貼合度的可穿戴類物品。 方!片!3 專注3D打印 fangpian3.com

實際上，Kinematics是一個為4D打印概念而生的，專門產(chǎn)生復雜、可折疊形式的人造模型的計算系統(tǒng)。Kinematics能產(chǎn)生包含10到1000個互相鎖扣單位的動力學的機械結(jié)構(gòu)，（也就是由10~1000個鉸鏈單位組成的柔性結(jié)構(gòu)）。每一個組成部分都是不可彎曲的，但是組合到一起的時候，它們就變得好像是可延展的紡織品一般具有了柔性。盡管是由很多不同的單位，或稱片段組成，但是這些設(shè)計到最后都不需要人工組裝，而是靠在3D打印過程中直接打印成鉸鏈形式從而成型的。 方!片!3 專注3D打印 fangpian3.com

Nervous System公司近日在此套理論基礎(chǔ)上在其官網(wǎng)推出了兩個應(yīng)用（Kinematics 和 Kinematics@Home），還有一套珠寶設(shè)計。

Kinematics

Kinematics讓用戶能夠編輯定制他們的珠寶，比如項鏈、手鏈和耳環(huán)等等，還能控制它們的形狀、致密度等特性。用戶在編輯完成之后能定制多種顏色的高光3D打印尼龍產(chǎn)品，但不能獲得設(shè)計的3D源文件。

Kinematics@Home

Kinematics@Home應(yīng)用針對的是那些擁有家用3D打印機的人群，用戶可以在線編輯和下載自己喜歡的Kinematics手鏈的STL文件。

只需要輸入你的手腕粗細，編輯你的手鏈樣式，然后點擊打印，就能獲得一個免費的STL文件了。

Kinematics珠寶服飾設(shè)計

這套設(shè)計中的每一款都是一條精細的鉸鏈狀聚合體，聚合物中的三角形鎖扣零件則是整個設(shè)計的可延展的編織單位，讓設(shè)計具有柔性，能夠很好的和人體曲線相貼合。

這套珠寶服飾有四種基本單位：光滑的、尖角的、多角的，和四面體的。這套珠寶現(xiàn)在開始限量啟售18件。每種設(shè)計都按它的設(shè)計中的名字和單位數(shù)來出售。比如說，Tetra Kinematics 174-n這個名字的意思是一條有174個獨立四面體單位的項鏈。

Kinetics珠寶使用高光3D打印尼龍制作，有多種顏色供大家選擇，價格從25美元到350美元不等，且絕大多數(shù)價格在100美元以下。


Kinematics理論的案例展示：制作一條裙子

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目前Nervous System公司正在開發(fā)一款更加高級的軟件程序，它能夠設(shè)計一種形狀，對其進行折疊，最后能夠整體一次性3D打印成為的一條貼身柔軟的裙子。

此項工藝將先由對客戶進行3D掃描開始。然后設(shè)計師再根據(jù)由掃描獲得的3D模型，以及用戶喜歡的樣式來創(chuàng)建用戶想要的裙子。

這條裙子的表面將被細分成三角形的格子。然后設(shè)計師再用這個細分的模型生成具有柔性的裙子的結(jié)構(gòu)。具體做法就是：將每一個沒有可彎曲性的三角單位都變成一個和相鄰三角扣連在一起的鉸鏈單位。 請注明^……來自fangpian3_.com_

最后再將整個設(shè)計壓縮進一個3D打印機的打印空間里面。這意味著用桌面3D打印機就能夠一次性的打印出一條完整的裙子。這一步將應(yīng)用到軀體物理學來精確模擬這種擁有近3000個獨立互鎖的鉸鏈單位的設(shè)計的折疊方式，將它塞進一個打印機可以承受的打印空間里去。
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通過神奇的算法，在滿足打印工藝的同時，減少了不必要的機械打印路徑，也節(jié)約了打印空間，頂一下