4 – Rapid Prototyping

Rapid Prototyping

Rapid prototyping betekent snel dingen uit kunnen proberen. Zonder al te veel moeite iets in je handen hebben waarmee je kunt gaan testen. Uiteraard kan je met papier, karton, piepschuim, of klei snel een prototype maken. Door de opkomst van een aantal nieuwe technologische ontwikkelingen wordt het steeds eenvoudiger om complexe vormen en interactie te prototypen.

Prototyping boards

By Becky Stern (Flickr: Arduino Leonardo) [CC BY-SA 2.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)], via Wikimedia Commons

De Arduino is een kleine, goedkope microcontroller. Het is bedoeld voor hobbyisten, artiesten, kunstenaars en iedereen die geïnteresseerd is in het maken en ontwerpen van slimme en creatieve objecten die kunnen reageren op hun omgeving.*

Het Arduino-bordje kun je eenvoudig aansluiten op tal van verschillende schakelaars, sensoren, motoren, lampjes, speakers, enzovoorts. Door middel van een simpele programmeertaal kun je interactiviteit laten ontstaan.

Het Arduino platform is open source, wat betekent dat heel veel mensen allerlei creatieve toepassingen rond de Arduino hebben bedacht.

Zie http://www.instructables.com/id/Arduino-Projects/ om een idee te krijgen van de mogelijkheden.

Omdat de Arduino bedoeld is om zo simpel mogelijk te zijn, heeft het wel een aantal beperkingen. Zo heeft het bijvoorbeeld maar 32KB geheugen. Het is dus niet echt een vervanging van je computer: gamen of een filmpje kijken zal niet lukken.

De Raspberry Pi is wat complexer om mee te werken, maar is dan ook veel krachtiger. Op de Pi kan een volwaardig Operating System draaien (meestal een versie van Linux). Het heeft onder andere aansluitingen voor HDMI, netwerk, USB en SD-kaartjes.

De Raspberry Pi wordt vaak gebruikt als mediaspeler bij een HD-TV, of als internetserver, maar kan voor talloze creatieve doeleinden gebruikt worden.

* Bron: https://nl.wikipedia.org/wiki/Arduino_(computerplatform)

Digital Fabrication

By Kadel3003 (Own work) [CC BY-SA 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], via Wikimedia Commons

Een 3D printer bouwt laagje voor laagje een drie-dimensionale vorm op. De meest bekende type printers doen dat door materiaal te laten smelten en op de juiste plek weer te laten stollen. Zie dit filmpje voor een voorbeeld. Het apparaat wordt, net als een normale printer, aangestuurd door de computer. Daardoor kan heel accuraat en relatief snel complexe vormen gemaakt worden. Handig als je een prototype van je ontwerp wil maken, maar ook als het batterijklepje van je afstandsbediening kwijt is.

By Creative Tools [CC Attribution 2.0 Generic] via https://www.flickr.com/photos/creative_tools/19291096586

3D modellen kun je zelf maken in 3D ontwerp software (zie Computers). Vervolgens moet in speciale ‘Slicing’ software (zoals Ultimaker Cura) de laagjes uitgerekend worden voor de specifieke 3D printer. Op sites als http://www.thingiverse.com/ kun je een heleboel gratis 3d models downloaden.

Het type 3D printer dat hierboven wordt beschreven werkt meestal met plastic, maar er bestaan ook mogelijkheden voor metalen, rubbers, klei en eetbare materialen zoals suikers. Andere soorten 3D printers werken door met licht een vloeistof selectief te laten stollen, of door met een laser een vorm selectief te laten smelten.

By Andy Dingley [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.en)], via Wikimedia Commons

Een lasersnijder kan aan de hand van vectorafbeeldingen – zoals een Adobe Illustrator bestand – vormen uitsnijden uit materiaal. Met, zoals de naam al zegt, een laser. Materialen zoals hout, plastic, rubber en papier zijn met een simpele lasersnijder te snijden. Voor materialen zoals metaal en glas is een industriële lasersnijder nodig. Je kunt met het apparaat ook bit-afbeeldingen graveren, door het vermogen van de laser zó in te stellen dat er maar een klein laagje van het materiaal wordt gebrand.

By Autopilot [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.en)], via Wikimedia Commons

Een lasersnijder kan alleen op platte vlakken snijden en graveren, maar door slimme patronen te maken kun je toch driedimensionale vormen maken, of zelfs hout buigbaar maken.

By Madeline Gannon [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)] via https://www.flickr.com/photos/madelinegannon/5562625970

Een CNC-frees werkt eigenlijk hetzelfde als een lasersnijder, je kan aan de hand van een vectorbestand vormen uit materiaal snijden. Maar in plaats van een laser heeft dit apparaat een frees-bitje. Hierdoor wordt het mogelijk om uit hardere materialen, zoals metaal, vormen te snijden. Ook kunnen veel CNC-frezen 3D vormen maken, door het bitje op en neer te bewegen.

By Nadya Peek via [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)] https://www.flickr.com/photos/nadya/4830101565

Ook een snijplotter werkt op precies dezelfde manier, maar hier wordt een klein scherp mesje gebruikt om vormen uit vinyl te snijden. Dit apparaat wordt vooral gebruikt om stickers te snijden, maar je kunt er ook vormen mee snijden die je vervolgens op textiel (zoals kleding) kunt drukken.

By Jordanhill School D&T Dept [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)] via https://www.flickr.com/photos/designandtechnologydepartment/4438657867

Een andere manier om snel een vorm in plastic te maken is de vacuform machine. Dit apparaat werkt door een velletje plastic te verwarmen en het daardoor vacuüm over een vorm heen te trekken. Die vorm kun je zelf maken, in bijvoorbeeld hout of klei. Op deze manier kun je heel snel een dunne plastic vorm maken, als je bijvoorbeeld veel dezelfde doosjes of een gietmal wil prototypen.