让一切变为交互式
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如果学校缺乏场地和资源,无法提供可供你动手制造各种装置的实验室,那该怎么办呢?众创空间项目或许能帮到你。该资源给出了全世界范围内的众创空间列表,想要设计和动手制作的人,包括小孩子,都可以去那里。这些众创空间甚至会颁发一种“创客护照”,当人们走访世界不同创客空间时可在“创客护照”上加盖图章作为纪念!
还有一种不算昂贵的选择,即刚开始制作装置时可以使用由计算机控制的电子切割工具,此类工具能够切割多种材料,从纸、硬纸板到塑料薄片都可以。你可以先将材料切割出来,然后将它们折叠成所需的形状。如果你想要制作一个多面体,你可以先在一张纸上绘制出该多面体每一个面的多边形,绘制时注意多边形之间尽量不要断开,然后将所绘制的图形切割出来,便可以很容易地折叠成你所想要的多面体。如果你想制作一个齿轮,你可以先绘制出所需齿轮的形状,然后再在硬纸板上切割出来,你可以多切割几个,将它们粘在一起,这样该齿轮的强度将会增加。对任何年级的学生来说,如果想要动手制作一些小装置,但资金又十分有限,类似于Silhouette公司出品的切割工具不失为一个很好的选择。一个计算机控制的电子切割工具,再加上一台彩色打印机,用不了多长时间,学生就能制作出非常漂亮的小装置了。
如果你想做形状较为复杂、但又比较薄的物体,纸片或硬纸板可能都不够坚固,这时候就需要用到数控机床了。大型数控机床在现代工作室和工厂都很常见,而且,与3D打印机类似,数控机床也有小型的,可以放置在桌面上,比如MyDIYCNC和Inventables所出品的桌面型数控机床。此类机床还有个好处就是,因为它们所制造出来的物体都比较平面化,所以完全可以用二维绘图软件进行设计,这是大多数人都更熟悉的设计方式。至于软件,多数人都会直接用数控机床专用的图形软件包,只要简单搜索一下,无数优质素材就会展现在你眼前,而且其中大多数都是免费的。但是,你也完全可以不用此类专用软件!近几年,我用得最多的一款绘图软件是Inkscape,该软件支持将设计图纸导出为dxf格式的文件,而dxf格式正是数控机床常用的格式。只要你会用Inkscape绘图,就能用数控机床制作出实物。
一旦设计好你想做的零部件,你只需要往数控机床中放入塑料板、胶合板或其他材料,然后开始运行程序。和3D打印机一样,你可以清楚地看到整个制作过程。
数控机床与3D打印机有一个非常大的区别。数控机床的整个工艺实质上是切削加工,即从一整块原材料上切削出所需要的几何形状。切削过程中会产生切屑,因此运行完数控机床之后,免不了要打扫切屑,这就意味着数控机床更适合放置在工作室而非教室,当然了,教室里如果有扫把和簸箕的话也行。3D打印机则正好相反,它将原材料层层堆积、粘合成形,因此没有需要清理的废料或废屑,做好了就可以从打印机中取出来用,干干净净,轻轻松松。