Titre complet : Impression 3D de technologies Open Source appropriées pour un développement durable autogéré
L'évolution technologique de l' imprimante 3D , l'accès généralisé à Internet et l'informatique peu coûteuse ont créé un nouveau moyen de conception ouverte capable d'accélérer le développement durable autonome . Cette étude examine de manière critique comment les imprimantes 3D open source , telles que RepRap et Fab@home , permettent l'utilisation de conceptions du domaine public pour fabriquer des technologies open source appropriées (OSAT), qui sont facilement et économiquement fabriquées à partir de ressources facilement disponibles. par les communautés locales pour répondre à leurs besoins. Les capacités actuelles des imprimantes 3D open source sont examinées et un nouveau système de classification est proposé pour les OSAT qui sont techniquement réalisables et économiquement viables pour la production. Ensuite, une méthodologie pour quantifier les propriétés des pièces imprimées et une trajectoire de recherche sont décrites pour étendre la technologie existante afin de fournir une fabrication complète d'OSAT au niveau du village. Enfin, des conclusions sont tirées sur le potentiel des imprimantes 3D open source pour contribuer au développement durable.
Contenu
- 1 Utiliser des imprimantes 3D open source pour créer de l'AT
- 2 Carte du 3DP pour le développement
- 3 Calcul de la valeur du développement OSAT
- 4 Exemples
- 5 Dans les nouvelles
- 6 Travail futur
- 7 Liens associés au projet
- 8 Voir également
- 9 Matériel de support : classification avec exemples
- 10 Autres approches
- 11 Voir également
- 12 Les références
Utiliser des imprimantes 3D open source pour créer de l'AT
Un certain nombre d'imprimantes 3D open source ont été développées, comme la Rep Rap . L'idée de base de ce projet est de les utiliser comme outils pour créer des OSAT sur le terrain afin de contribuer aux objectifs de développement durable . Les prix des imprimantes 3D chutent rapidement [1]
Un exemple de la façon dont ces imprimantes 3D peuvent être utilisées pour atteindre ces objectifs est le DremelFuge [2] (Fig.1), qui est un outil open source destiné aux scientifiques. [3] Le Dremelfuge est un brillant projet de matériel Open Source développé par Cathal Garvey en Irlande. Le DremelFuge est un rotor imprimable pour centrifuger des tubes de microcentrifugation standard et des colonnes de miniprep. Elle est au moins 10 fois moins chère qu’une centrifugeuse standard et peut être utilisée par les travailleurs de terrain pour effectuer des analyses sanguines, mais également par des biologistes et des éducateurs bricoleurs . Il nécessite des tubes Eppendorf/microcentrifugeuse standard de 1,5 ml/2 ml.
- Utilisé avec une perceuse à 3 000 tr/min, le Dremelfuge délivrera plus de 400 g, suffisamment pour faire tourner confortablement des échantillons Miniprep (prouvé personnellement). Il est également probable qu’il obtiendra des résultats acceptables à des vitesses inférieures.
- Utilisée à 10krpm, sur un outil rotatif par exemple, une Dremelfuge devrait délivrer plus de 4400g, soit plus que suffisant pour faire tourner les cellules bactériennes.
- À 16 tours par minute, le Dremelfuge correspond aux centrifugeuses commerciales.
- Sur un Dremel 300, une vitesse maximale de 33 tr/min équivaut à une force de plus de 50 000 fois la gravité terrestre, ce qui le place dans ce que l'on appelle le territoire des « ultracentrifugeuses ». La dernière version (telle qu'imprimée par Shapeways) a réussi à faire tourner des tubes à cette vitesse.
Carte du 3DP pour le développement
Tech for Trade propose une belle carte des grands groupes travaillant dans le monde entier avec l'impression 3D pour le développement - http://web.archive.org/web/20160913214444/http://techfortrade.org/our-initiatives/3d4d-challenge /
Calcul de la valeur du développement OSAT
Exemples
Pour des centaines d’autres exemples, voir :
Pour une liste d'exemples relativement à jour, consultez cette collection d'OSAT ou cette collection de matériel scientifique open source . Il est également possible de recycler les déchets électroniques en davantage de RepRaps , voir [2] .
- décortiqueuse de maïs à main
- prothèses sur mesure
- collecteurs de pasteurisation d'eau solaire, absorbeurs
- vannes
- Moulin à eau
Outils
- Outils d'impression 3D OSAT
Énergie
- Conceptions OSAT imprimables en 3D pour l’énergie
Médecine
| Des laboratoires pas impossibles utilisant des prototypes d’imprimantes 3D pour des mains prothétiques |
|---|
- Conceptions OSAT imprimables en 3D pour la médecine
OphthalmicDocs Fundus - un adaptateur d'imagerie rétinienne universel pour smartphone imprimé en 3D.
.jpg)
.jpg)
Eau
- Conceptions imprimables 3D OSAT pour l’utilisation de l’eau
Agriculture
- Conceptions imprimables 3D OSAT à usage agricole
Conceptions OSAT imprimables en 3D
- Conceptions imprimables en 3D OSAT
Dans les nouvelles
| Hands on Search - Yahoo Japon pour aider les enfants aveugles |
|---|
- Participez à un concours pour montrer comment l'impression 3D pourrait changer le monde - Tree Hugger 7 novembre 2011 et 3Ders.org
- Ouverture du concours de conception durable 3D à la compétition internationale Kingston Herald
- Avec des imprimantes 3D contre la pauvreté -- Today.de (allemand) 27/03/2013
- Avec des imprimantes 3D contre la pauvreté -- ZDF Hyperland (allemand), Giuseppe-Paletta (allemand)
- Les imprimantes 3D pourraient décoller dans les pays en développement - Engineering for Change
- Main d'un super-héros NYT
- Un médecin apporte des fournitures médicales à faible coût à Gaza grâce à l'impression 3D - 3D Printing Industry
- 3D4MD place une imprimante 3D dans le sac du médecin du futur - 3D Printing Industry
Travail futur
Lorsqu'elle est associée à la communauté des technologies appropriées open source (OSAT), la propre expérience de l'utilisateur en matière de conceptions, d'innovations et d'inventions peut être également mise à la disposition du public, généralement via un protocole Internet ouvert tel qu'un wiki technologique approprié comme Appropedia . Ces avancées technologiques open source ont donc le potentiel de stimuler un cercle vertueux fondé sur une culture traditionnelle du cadeau des hackers. Ceux qui réalisent les meilleurs designs, qui sont fournis gratuitement à la communauté mondiale, sont récompensés par du prestige et développent leur réputation dans la communauté mondiale de l'innovation de la même manière que les universitaires entretiennent soigneusement leurs indices h. Ce projet décrit une trajectoire de recherche visant à améliorer la disponibilité des matières premières locales, la taille et les propriétés des matériaux afin d'étendre la technologie existante afin de fournir une indépendance totale de fabrication au niveau du village . Enfin, l’impression 3D open source sera évaluée comme une technologie de rupture pour remettre en question les formes conventionnelles de développement fermées, descendantes, corporatives et coloniales avec une fédération locale autonome , ouverte , peer to peer, pour fournir l’abondance à partir des ressources existantes.
Liens associés au projet
- Construire des équipements de recherche avec du matériel gratuit et open source
- Wiki Reprap
- Protocole Rapman
- L'homme du rap
- Revue de la littérature sur les imprimantes 3D open source
- Modèle 3D en fichier G-Code pour Rapman
- Construction et test de Reprap à l'Université Queen's
- RepRap à énergie solaire pour OSAT
- Concours d'imprimantes 3D pour la paix
- De petites agricultrices en Afrique aidées par l’impression 3D par 3d4agdev.org
- Propriétés mécaniques des composants fabriqués avec des imprimantes 3D open source dans des conditions environnementales réalistes
- Fabrication distribuée avec impression 3D : une étude de cas de systèmes de montage solaires photovoltaïques pour véhicules récréatifs
Voir également
- Imprimantes 3D open source : une technologie appropriée pour construire des laboratoires d'optique à faible coût pour les communautés en développement
- concernant : 3D
- Tech for Trade , Tech for Trade continue d'apporter les technologies émergentes aux pays en développement
- Livre ouvert sur "L'impression 3D à faible coût pour la science, l'éducation et le développement durable" - Livre électronique gratuit et série de conférences HD gratuites
- Le potentiel de W. Afate, la première imprimante 3D créée à partir de déchets électroniques - 3D Printing Industry
- Distillateur d'eau imprimé en 3D
- Comment une clinique médicale dans la forêt tropicale bolivienne pourrait utiliser l’impression 3D
- Vis à rouleaux planétaires open source imprimable en 3D pour les applications de transformation des aliments
- RMRDtech - Moulins à vent imprimés en 3D
- Applications de l'impression 3D Open Source dans les petites exploitations agricoles
- OpenBionics ( Attelles PLA+ninjaflex imprimées par Lulzbot )
- Esherpa
- L'impression 3D pour redéfinir la chaîne d'approvisionnement médicale en Afrique - 3D Printing Industry
- Développement d'une imprimante 3D résiliente pour la réponse aux crises humanitaires
- L'impression 3D open source dans la gestion de l'innovation humanitaire
- Compatibilité chimique des composants imprimés en 3D basés sur la fabrication de filaments fondus avec des solutions couramment utilisées dans le traitement humide des semi-conducteurs
- Propriétés mécaniques des structures non stochastiques en biopolymère à treillis en forme de treillis imprimées en 3D pour panneaux sandwich avec peaux composites en fibres naturelles
Matériel de support : classification avec exemples
| Contraintes techniques sur OSAT | Peut être imprimé actuellement matériaux viables | Ne peut pas être imprimé avec actuellement matériaux viables |
| S'adapte sur le lit d'imprimante actuel | Articles complets : vannes pour systèmes d’eau (Madungwe & Sakuringwa, 2007) ; contenants hermétiques en plastique (Mtaita, 2003); composants d'assemblage et de montage pour filtres à eau à sédiments (Hazeltine, 2003); modèles plastiques de concepts à des fins pédagogiques ( Lipson,2007 ) ; des étuis de protection pour les articles AT tels que le BogoLight (Pilloton, 2009) ; poignées ergonomiques pour objets ( Ergon, 2010 ); composants de cadres de fenêtres tels que serrures ou rails coulissants (Hazeltine, 2003) (Mtaita 2003; Slesin & De Chabaneix, 1986 ); composants de cadres à usages multiples – par exemple équipements hospitaliers (Angleterre, 1979).
| Articles complets : composants mécaniques à usage industriel, vélos, équipements domestiques ou agricoles allant des outils (Branch, 1978 ; DeCristoforo, 1977 ; Hurt, 1985 ; Weygers, 1973) tels que clés, marteaux et pelles, outils spécifiques à une tâche pour la production. (Clegg, 1988) et des pièces mécaniques générales telles que des engrenages et des roulements simples (SchoolsCouncil Project Technology, 1985) .
|
| Ne convient pas au lit d'imprimante actuel | déshydrateurs solaires (Dahlman & Forst, 2001 ; Forst, 2002 ; Valdez & Valdez, 1977) ; des moules en béton, nécessaires pour une variété d'articles tels que les récupérateurs d'eau de pluie (Pacey & Cullis, 1986) ; les articles de construction domestique écologiquement et socialement durables (Abidin, 2010 ; Wekesa, Steyn et Otieno, 2010) ; volets à persiennes pour fenêtres ( Slesin et De Chabaneix, 1986 ); fenêtres et portes (Kahn, 1973); plates-formes solaires; pompes éoliennes (Mann, 1979) grands couvercles pour équipements électriques (Phipps, 1983) | autocuiseur de dessalement verrouillable (Buros, 2000) ; des pièces de fourneaux et de poêles (Forst, 2001; 2002); les éoliennes ou les turbines hydrauliques (Durali, 1976) ; composants de cuiseurs solaires à haute température (Sharma, Sethi et Chopra, 1990 ; Hazeltine, 2003 ; Hazeltine et Bull, 2003 ; Sharma, 1990) ; projets de logement; gros équipements agricoles et industriels; terrains de jeux pour enfants; matériel médical volumineux ; conteneurs de transport |
Tableau des documents justificatifs : Autres idées OSAT et leur potentiel technique à imprimer sur des imprimantes 3D open source
Références des tableaux
Abidin, Nouvelle-Zélande (2010). Enquête sur la sensibilisation et l'application du concept de construction durable par les promoteurs malaisiens. Habitat International , 34(4), 421-426.
Bach, O., « Hope » , « MJ, Chaheka, CV et Dzimbiri, » KM (2004). Le handicap peut-il être évité après des fractures ouvertes en Afrique ? Résultats du Malawi. Blessure , 35 (9), 846-851.
Batidzirai, B., Lysen, EH, Van Egmond, S. et Van Sark, WGJHM (2009). Potentiel de chauffage solaire de l’eau au Zimbabwe. Revues sur les énergies renouvelables et durables , 13 (3), 567-582.
Branche, DS (éd.). (1978). Outils pour les colons, les jardiniers et les petits agriculteurs . Emmaüs : Rodale Press Inc.
Brattle, LV et Irving, RJ (1986). Technique domestique appropriée : poêles à charbon. Journal d'études de consommation et d'économie domestique , 10 (1), 35-43.
Bureaux, d'accord (2000). L'ABC du dessalage (2e éd.). Topsfield : Association internationale de dessalement.
Laboratoires d'essais et de recherche des associations de consommateurs (CATRL). (1984). Essais en laboratoire de pompes manuelles pour les pays en développement : rapport technique final (Rapport de gestion de projet du PNUD n° 3). Projet de pompes manuelles d’approvisionnement en eau en milieu rural. Washington DC : Publications de la Banque mondiale.
En ligneClegg, C. (1988). Technologie appropriée pour la fabrication : quelques problèmes de gestion. Ergonomie appliquée , 19 (1), 25-34.
Dahlman, J. et Forst, C. (2000). Presses à briquettes pour utilisation de combustible alternatif. T echnologies démontrées à ECHO . Nord Fort Myers : ÉCHO.
Dahlman, J. et Forst, C. (2001). Le déshydrateur solaire. Dans Technologies démontrées à ECHO . Nord Fort Myers : ÉCHO.
DeCristoforo, R. (1977). Manuel d'outils manuels pour le travail du bois . Tucson : Livres HP.
Denkenberger, DC et Pearce, JM (2006). Concentrateurs paraboliques composés pour la pasteurisation de la chaleur solaire de l'eau : simulation numérique. Actes de la Conférence internationale 2006 sur la cuisson solaire et la transformation des aliments , 108.
Durali, M. (1976). Conception de petites turbines hydrauliques pour les fermes et les petites communautés. Cambridge MA : Programme d'adaptation technologique, Massachusetts Institute of Technology.
Angleterre, R. (éd.). (1979). Comment fabriquer du matériel hospitalier de base . Londres : Publications sur les technologies intermédiaires.
Ergon, (2010), Ergon Bike Ergonomie. [En ligne] Disponible : http://www.ergon-bike.com/us/en/home (5 juillet 2010).
Forst, C. (2001). Digesteur de biogaz à tambour flottant. Dans Technologies démontrées à ECHO . Nord Fort Myers : ÉCHO.
Forst, C. (2002a). Cuisinière à tambour. Dans Technologies démontrées à ECHO . Nord Fort Myers : ÉCHO.
Forst, C. (2002b). Armoire de séchage de graines. Dans Technologies démontrées à ECHO . Nord Fort Myers : ÉCHO.
Forst, C. (2003a). Pompes à main de contrôle à bille en PVC. Dans Technologies démontrées à ECHO . Nord Fort Myers : ÉCHO. </fonte
Forst, C. (2003b). Pompes à main à clapet anti-retour en PVC. Dans Technologies démontrées à ECHO . Nord Fort Myers : ÉCHO.
Fraenkel, P. (1986). Dispositifs de pompage d'eau : un manuel pour les utilisateurs et les choisisseurs . Londres : Publications sur les technologies intermédiaires.
Hazeltine, B. (2003). Approvisionnement en eau. Dans B. Hazeltine et C. Bull (éd.). Guide de terrain sur la technologie appropriée . San Diego : Elsevier Science, 731-738.
Hazeltine, B. et Bull, C. (éd.) (2003). Guide de terrain sur la technologie appropriée . San Diego : Elsevier Science.
Hurst, C. (1990). Établir de nouveaux marchés pour les équipements énergétiques matures dans les pays en développement : expérience avec les éoliennes, les centrales hydroélectriques et les chauffe-eau solaires. Développement mondial , 18 (4), 605-615.
Blessé, RD (1985). Outils agricoles américains . Manhattan : Presse universitaire Tournesol.
Institut international de recherche sur le riz. (1985). Petit matériel agricole pour les pays en développement. Document présenté à la Conférence internationale sur le petit matériel agricole pour les pays en développement : expériences passées et priorités futures . Manille, Philippines.
Inversin, AR (1977). La construction d'une pompe à bélier hydraulique . Boroko : Fondation pour les technologies appropriées du Pacifique Sud.
Kim, J. et Mulholland, S. (1999). Technologie des sièges/fauteuils roulants dans les pays en développement : nécessité d’y regarder de plus près. Technologie et handicap , 11 (1), 21-27.
Khanna, RK, Rathore, RS et Sharma, C. (2008). L'énergie solaire reste une technologie appropriée pour répondre aux besoins en eau potable des villages isolés de l'État désertique de l'Inde, le Rajasthan. Dessalement , 220 (1-3), 645-653.
Lipson H. (2007). Modèles 3D imprimables pour une éducation pratique personnalisée. Article présenté à Mass Customization and Personalized (MCPC) 2007 , Cambridge, Massachusetts, États-Unis d'Amérique.
Madungwe, E. et Sakuringwa, S. (2007). Réutilisation des eaux grises : une stratégie de gestion de la demande en eau à Harare ? Physique et Chimie de la Terre, Parties A/B/C , 32 (15-18), 1231-1236.
En ligneMann, R. (1979). Comment construire une pompe éolienne à voile crétoise pour une utilisation dans des conditions de vent faible . Londres : Publications sur les technologies intermédiaires.
Mtaita, TA (2003). Nourriture. Dans B. Hazeltine & C. Bull (Eds.), Guide pratique de la technologie appropriée . San Diego : Elsevier Science, 277-282.
Pacey, A. et Cullis, A. (1986). Récupération des eaux de pluie : la collecte des précipitations et du ruissellement dans les zones rurales . Londres : Publications sur les technologies intermédiaires.
Pearce, JM et Denkenberger, DC (2006). Simulation numérique de l'application directe de concentrateurs paraboliques composés à un distillateur solaire à bassin à effet unique. Actes de la Conférence internationale 2006 sur la cuisson solaire et la transformation des aliments , 118.
Pearlman, J., Cooper, RA, Zipfel, E., Cooper, R. et McCartney, M. (2006). Vers le développement d’un modèle efficace de transfert de technologie des fauteuils roulants vers les pays en développement. Handicap et réadaptation : technologies d'assistance , 1 (1-2), 103-110.
Phipps, LJ (1983). Mécanique en Agriculture . Danville IL : The Interstate Printers and Publishers, Inc, (Chapitre 39).
Pilloton, E. (2009). Révolution du design : 100 produits qui responsabilisent les gens . New York : DAP/Éditeurs d'art distribués.
Technologie du projet du conseil scolaire. (1985). Archéologie industrielle des moulins à eau et de l'énergie hydraulique . Londres : Heinemann Educational Books Ltd.
Sharma, SK, Sethi, BPS et Chopra, S. (1990). Performance thermique du « Rohini » – Un foyer à bois amélioré. Conversion et gestion de l'énergie , 30 (4), 409-419.
Sharp, D. et Graham, M. (éd.). (1982). Technologie des pompes manuelles villageoises : recherche et évaluation en Asie . Ottawa : Centre de recherches pour le développement international.
Slesin, S. et De Chabaneix, G. (1986). Style caribéen . Londres : Tamise et Hudson.
Taiwo, KA, Ogwu, EN et Ajibola, OO (2001). Considérations technologiques dans l'utilisation et l'entretien des équipements de cuisine domestiques. Technovation , 21 (11), 747-755.
Tschannerl, G. et Bryan, K. (1984). Test et développement de pompes à main : actes d'un atelier en Chine (Rapport de gestion de projet du PNUD n° 5). Projet de pompes manuelles d’approvisionnement en eau en milieu rural. Washington : Bureau des publications de la Banque mondiale.
Valdez, M. et Valdez, A. (1977). Un livre de recettes pour construire un séchoir alimentaire solaire . Colorado : Arnold et Maria Valdez.
Wekesa, BW, Steyn, GS et Otieno, FAO. (2010). La réponse des technologies communes de construction de bâtiments aux pauvres urbains et à leur environnement. Bâtiment et environnement , 45 (10), 2327-2335.
Weygers, A. (1973). La fabrication d'outils . New York : Van Nostrand Reinhold Company, (chapitres 3 à 17).
Autres approches
- Projet Solar Sinter : utilise l'énergie solaire ciblée pour fritter le sable dans une configuration d'imprimante 3D
- Le projet Sun Cutter explore le potentiel d’exploiter directement la lumière du soleil pour produire des objets. La machine est une version low-tech et à faible consommation d’énergie d’une découpeuse laser. Il utilise la lumière du soleil pure, focalisée par une lentille sphérique, pour découper à plusieurs reprises des formes programmées dans du contreplaqué jusqu'à 0,4 mm d'épaisseur, ainsi que du papier et du carton.
- Imprimer une maison en 3D
- Éoliennes imprimées en 3D, partie 1 : Considérations de conception et potentiel de fabrication rapide - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221313881500003X
Voir également
- Demandes de technologie appropriée open source imprimable en 3D
- Applications de l'impression 3D métallique open source basée sur GMAW
Les références
- ^ http://www.3ders.org/3d-printer/3d-printer-price.html
- ^ http://www.thingverse.com/thing:1483
- ^ Pearce, Joshua M. 2012. " Construire des équipements de recherche avec du matériel gratuit et open source. " Science 337 (6100) : 1303-1304. Podcast