21世紀大車間:如何成為數字創客
我希望書讀至此,你也受到了鼓舞,希望成為一名創客。如何開始?當然,答案取決於你要做什麼,而且有多少人問這個問題,就會有多少種答案。製造可以簡單如廚房餐桌上的手工製作,也可以複雜如機械工廠。你可以從很多了不起的創客資源中獲取指導,包括精彩的《愛上製作》雜誌、Instructibles等網站以及各類手工製作雜誌和網站。
本書的主題是數字工具的力量,有關桌麵製造革命。因此我會在附錄中介紹一些寫作本書時出現的最佳製造工具,你可以從它們開始自己的創客之路。
我的依據主要是個人經驗。我在家中的地下室裏有個小小的工作室,配有與孩子們共同完成製作項目所需的各種工具,若幹機器人和電子產品,通常用於數字製造,其中包括此處列舉的東西。我在此推薦的工具都是我自己的經驗之談。
開始使用CAD軟件
為什麼?所有數字設計都圍繞軟件展開,無論是下載設計圖還是從零開始創造,你通常都需要使用某種桌麵編寫程序,以便在電腦上進行設計。
把CAD軟件看作製作進程中的文字處理器,隻是把你的想法搬上電腦屏幕並進行編輯的方法。從相對簡單的免費Google Sketch Up,到工程師和建築設計師使用的數千美元的Solidworks和AutoCAD複雜軟件,CAD軟件各式各樣。
還有各類特殊CAD軟件,比如專門用於設計電子產品印刷電路板(如Cadsoft Eagle程序)或是生物分子。但我在本附錄中僅會介紹那些能夠用於3D打印機、數控機器或激光切割機製造實物的CAD軟件。
首先需要明確二維與三維設計之間的區別。某些諸如簡易激光切割機的桌麵製造機器隻能像剪刀一樣剪切平麵材料,屬於二維機器,因此你隻需要二維輪廓形象。這在任何一種“向量”繪圖軟件中都能輕鬆實現,比如Adobe Illustrator或CorelDRAW。
此類繪圖軟件與Windows和Mac係統中免費的簡單繪畫軟件相似,不同的是每一線條和形狀都是能夠單獨編輯、移動、拉伸或刪除的“物體”。繪圖完成後,那些線條會被翻譯成激光切割機或簡易數控刨槽機上激光頭的刀具路徑:它們指導刀具頭的運動與切割。這些軟件簡單易用,你隻需要從圓形、長方形等標準形狀中選擇、拉伸和組合,形成你希望在膠合板、塑料板或薄金屬板上切割的圖形。
推薦的二維繪圖軟件
免費軟件:Inkscape(適用於Windows和Mac係統)。
付費軟件:Adobe Illustrator(適用於Windows和Mac係統)。
你需要使用三維繪圖軟件繪製在3D打印機上打印或在三軸數控機器上製造的更複雜物體。鑒於要在二維的電腦屏幕上繪製三維物體,你需要多做一些頭腦和視覺體操。好萊塢和電子遊戲產業也用相同的軟件設計電腦圖形動畫,不過你設計出的物體可以使用真實的材料製作出來。繪圖過程基本相同,但你要更加仔細,保證實際上要互相接觸的部件在設計圖中也確實如此,而且部件間不能出現縫隙,以免3D打印機或數控機器無法正確讀取(這是所謂的可怕的“漏網”問題)。
使用三維CAD軟件時,通常先把長方形和圓形等“幾何圖元”放置在屏幕上,然後把它們“拉伸出來”形成能夠進一步編輯的三維物體。通過組合足夠多的此類圖形元素,你就能設計從最複雜的機械到人體結構的任何東西。
推薦的三維繪圖程序
免費軟件:Google Sketch Up(適用於Windows和Mac係統)、Autodesk 123D(適用於Windows係統)、Tinker CAD(適用於Mac係統)。
付費軟件:Solidworks(適用於Windows和Mac係統)。
開始使用3D打印機
為什麼?能想,就能做。3D打印機是終極成型工具,是把電腦屏幕上的設計轉變成你手中的實物的最快途徑。但要知道家用3D打印機目前仍然非常簡陋,製作的東西能用但不好看。