3D-печать — одна из самых интересных перспективных технологий, которые в этом году обещают стать по-настоящему массовыми. Еще недавно упоминание 3D-принтеров вызвало ассоциации со шкафами стоимостью в неплохой автомобиль. Теперь же домашний принтер, и довольно качественный, можно купить за те же деньги, что и хороший ноутбук, а установить его и начать работу — за 15 минут. О том, как это работает, насколько доступно и кому трехмерная печать может пригодиться.
Начало
Сама по себе технология трехмерной печати методом послойного нанесения микроскопических капель расплавленного пластика (экструзии) далеко не нова. Разработана она была в конце 1980-x, а первые коммерческие продукты появились в начале 1990x. C тех пор подобные 3D-принтеры применялись в промышленности, разработке и в научно-исследовательских целях. Сфера применения была ограничена главным образом из-за цены — она составляла как минимум десятки тысяч долларов.
В XXI веке с трехмерными принтерами стало постепенно происходить то же, что в свое время с компьютерами — устройства становились не только совершеннее, но и компактнее и, главное, дешевле. Несколько лет назад технология пошла «в народ». Десятки стартапов и просто группы энтузиастов по всему миру стали наперебой предлагать 3D-принтеры в виде как готовых продуктов, так и «полуфабрикатов», своего рода наборов «сделай сам». Все это делалось с целью снизить цену, но в месте с ней зачастую падало и качество. Все-таки эффективно проследить за ним можно, лишь выпуская принтеры в фабричных условиях.
UP! Mini
Понятно, что рано или поздно должны были появиться и массовые устройства, приобрести и освоить которые по плечу не только талантливому «самоделкину», но и рядовому дизайнеру, архитектору, инженеру или просто любопытствующему. Кроме того, 3D-принтерам следовало принять приличный внешний вид, который вписывался бы не только в интерьер мастерской, но и нормально смотрелся в обстановке домашнего офиса.
Где сегодня проще и дешевле всего наладить производство высокотехнологичных устройств? Разумеется в Китае. Именно там (не обошлось, правда, без «мозгов» и технологий из США) и выпускается самый «домашних» из доступных сегодня в России 3D-принтеров. Долгое время подобные устройства выглядели как запчасти, отвалившиеся от боевых человекоподобных роботов. UP! Mini от компании Delta Micro Factory Corp. (она же PP3DP) похож скорее на тьюнингованный системный блок мощного игрового ПК. устройство стоит эквивалент 900 долларов на китайском рынке и 40 000 рублей при покупке в Москве с официальной гарантией.
Габариты корпуса из металла и пластика — 24 см (ширина) х 34 см (глубина) х 35,5 см (высота), вес — 6 кг. Внутри все, в общем-то, довольно просто — перемещающаяся свободно в трех измерениях печатающая головка, разогревающая подаваемый с бобины на задней стенке принтера ABS-пластик. Капли пластика слой за слоем (минимальная толщина, аналог разрешения традиционных принтеров, — 0,2 мм с последней версией ПО) формируют печатаемый объект.
Куда именно наносить пластик, определяет установленное на компьютере ПО, в который загружена трехмерная модель в универсальном формате .slt. Максимальные размеры печатаемой модели — 12 на 12 на 12 см. Если нужно напечатать что-то более крупное, модель разбивается в редакторе на несколько частей, а после печати они склеиваются.
Стоимость
Разумеется, всех интересуют затраты времени и денег на 3D-печать. Возьмем в качестве примера представленную на снимках трехмерную модель совы. Заметьте, что внутри она ячеистая. «Шаг» ячеек, определяющий прочность, расход пластика и время печати, можно задать в программе, из которой задание отправляется на принтер.
Вес фигурки (его можно посмотреть в программе перед печатью) составил около 40 граммов. Это значит, что из рулона пластика ABS весом 700 граммов и стоимостью 2 400 рублей (цена у официального дистрибьютора принтеров UP! компании 3DPhome) выйдет 17 таких игрушек, себестоимостью около 140 рублей каждая. Время печати — порядка 3 часов. В это время компьютер можно отключить, принтер сам допечатает все правильно. Смотреть на печатаемую модель можно, как на огонь, до бесконечности, очень медитативный процесс.
Пластик, что немаловажно, совершенно безвреден, и при нагревании почти не пахнет. Если засунуть нос прямо в принтер, то можно уловить легкий запах нагретой пластмассы, но по комнате он не распространяется. Во всяком случае, обычные струйные или лазерные принтеры иногда пахнут не меньше.
Теперь о качестве. Если сравнивать с пластиковыми изделиями фабричной отливки, то изготовленные на 3D-принтере модели при близком рассмотрении кажутся грубоватыми, поверхность не совершенно ровная. Напомню, разрешение 0,2 мм — это очень хорошо по сравнению с тем, что было доступно пару лет назад, но мелкие неровности еще заметны невооруженным глазом. Проблема, если для конкретного объекта необходима идеально гладкая поверхность, решается просто — ручной шлифовкой.
Кому это нужно
Но и без шлифовки есть масса вариантов применения компактной и простой трехмерной печати. Представители официального дистрибьютора принтеров UP! называют несколько категорий покупателей. Во-первых это учреждения — НИИ, производственные компании, дизайн-бюро, рекламные агентства. Они приобретают такие устройства для прототипирования, изготовления деталей всего, чего только можно, изготовления демонстрационных образцов для заказчиков.
Другая большая группа это, условно, художники — дизайнеры интерьеров, архитекторы (студенты МАРХи скидываются на 3D-принтеры целыми группами — печатать дипломные работы), модельеры, создатели необычной бижутерии.
Третья, тоже неожиданно большая — просто любопытствующие, у которых есть лишние 40 000 рублей на принтер и желание попробовать новую технологию в действии. Некоторые, скажем, печатают фигурки для настольных RPG-игр. Кстати, профессионально владеть трехмерными редакторами для использования принтера вовсе не обязательно. В Сети полно общедоступных «библиотек» с 3D-моделями в универсальных форматах, например — Thingiverse или Shapeways.
Что дальше
Рынок 3D-принтеров только-только вышел из младенчества. Сейчас «входной билет» еще довольно дорог — 40 000 рублей за UP! Mini в Росcии или эквивалент 900 долларов в Китае. Когда устройства продолжат дешеветь (а это неизбежно), численность потенциальных покупателей будет расти экспоненциально. Через пару лет иметь в хозяйстве такую универсальную домашнюю фабрику сможет практически каждый.
В Сети можно будет найти трехмерные модели практически всего, что можно изготовить из прочного пластика. Многие бытовые предметы просто перестанут покупать — ведь можно будет скачать понравившийся вариант в Сети и распечатать, если не у себя — так у друга, или по сходной цене в мастерской у метро. Наверняка будет увеличиваться скорость печати и разрешение 3D-принтеров. На смену монохромным и двух- трех-цветным моделям придут устройства, которым можно будет задавать произвольный цвет модели.
Наконец, разработки в области полимеров могут дать нам новые материалы для печати, которые будут прочнее и позволят изготавливать из пластиков то, что сейчас делают из металла. Мы еще не до конца это осознали, но технологии трехмерной печати в ближайшее десятилетие изменят мир, как мы его знаем. Мы будем следить за развитием событий.
По материалам: Вестей.Хайтек
