На написание данной статьи меня вдохновил внутренний митап по 3D печати, который относительно недавно прошел в нашей компании. На митапе, мой коллега рассказывал много интересного по этой теме, и даже доставил в офис свой принтер, с помощью которого наглядно продемонстрировал процесс создания различных объектов.
На этом митапе я узнал много нового, о чем раньше даже не приходилось задумываться. В общем, после, решил изучить вопрос подробнее. В результате чего и родилась эта статья.
Вероятно, только ленивые сейчас не говорят и совсем не интересуются этой темой. Отрасль уже не новая, но с каждым днем набирает обороты: прогнозируется, что к 2021 году 3D печать станет многомиллиардной индустрией (около $21 млрд.). В первую очередь, это происходит потому, что сейчас все, что необходимо для 3D печати становится все более и более доступным — принтеры, материалы, открытые ПО для моделирования.
Многие европейские школы уже даже закупают принтеры и обучают детей 3D моделированию. Все развивается: появляется все больше и больше моделей с расширенными и временами невообразимыми возможностями.
Вы только представьте себе — не выходя из дома, потратив немного времени на знакомство с программой и парой-тройкой гайдов по 3D печати, и совсем немного денег, вы можете создать много вещей: от простой пластиковой игрушки до всяческих креплений, инструментов.
Кажется, идет к тому, что скоро на таких принтерах можно будет печатать абсолютно все. Есть несколько интересных кейсов, которые, если преподнести их в нужном порядке, могут очень наглядно продемонстрировать эволюцию 3D принтинга.
Самый первый, который приходит на ум — это кастомные ручки для бритвенных станков. Ребята из бостонского стартапа Formlabs однажды решили напечатать ручки — разные дизайны, цвета, материалы — это получило широкий отклик. Теперь они являются партнерами Gillette. Любой человек может зайти на их сайт и придумать собственный дизайн рукоятки. Останется только подождать, пока придет посылка.
Еще один интересный кейс есть у adidas — недавно они выпустили кроссовки Alphaedge4d на полимерной подошве, напечатанной на 3D принтере. Производители обещают, что такая подошва кроссовок обеспечит большую стабильность, поддержку стопы и улучшенную амортизацию.
Есть еще две пересекающиеся, довольно трогательные истории, которые уже довольно давно прогремели во всех мировых СМИ. Один изобретатель из Вашингтона опубликовал видео, в котором продемонстрировал модель протеза ладони, которую каждый желающий может скачать и распечатать на 3D-принтере. Отец маленького мальчика, который родился без пальцев рук, вдохновился идеей создать протез для своего сына, и успешно реализовал ее. Подходящий для этого принтер стоил около $2000 (к слову, протез разработанный ортопедическими компаниями, в среднем, обошелся бы в несколько десятков тысяч), а стоимость пластмассы, необходимой для печати одного протеза составляет всего около $10.
Вторая история, про плотника Ричарда из Южной Африки, который лишился пальцев на руке из-за несчастного случая на работе. Покупать протез было дорого, поэтому он вооружился 3D принтером и помощью знакомого дизайнера, и в результате, у них все получилось. У него более сложный механизм и он более функционален, чем протез из первой истории, однако все равно обошелся недорого. Благодаря СМИ, этой историей заинтересовалась общественность. Теперь Ричард помогает многим людям, печатая похожие протезы практически бесплатно.
Известно еще множество историй использования 3D печати в протезировании, конечно большинство из них, касаются стоматологии и ортопедии. Но их слишком много, чтобы уместить в одну статью. Здесь я рассказываю только о тех, которые именно меня воодушевили больше всего.
3D печать также широко используется в промышленности. Есть гигантские принтеры, которые способны печатать огромные запчасти из металлов — даже для самолетов и ракет, причем не нужно будет ничего собирать — 3D принтер распечатает уже готовый цельный вариант.
Есть 3D принтер Big Delta — 12 метров в высоту и 6 метров в диаметре, который может “распечатывать” бюджетные дома… Да и что уж там, есть принтер StarGate, который способен целиком напечатать космическую ракету. Его величают 3D принтером, хотя, по факту, это мини-завод на базе роботизированных систем.
Сейчас уже во всю печатают ткани и органы. Кожа, мышцы, хрящи, печень, мочевой пузырь. Их уже даже пересаживают и они хорошо приживаются, так же, как и другие донорские органы. Разве это не поразительно?
Процесс создания объекта довольно простой. Первый этап это, конечно же, идея и обдумывание способа реализации. Вы хотите создать что-то простое или что-то сложное? Если вам достаточно какой-то простой фигуры, то все что нужно, это загрузить готовую модель в специальную программу, либо создать ее. Но если вам нужно что-то более сложное, то может потребоваться разработать сначала какие-то детали, распечатать их и собрать. Может потребоваться послепечатная обработка. Многое зависит от принтера и от того, что вы хотите распечатать.
Сейчас доступен широкий выбор принтеров. Основные различия заключаются в методе нанесения слоев и используемых материалах. Некоторые методы основываются на плавке или размягчении материалов для создания слоев: сюда входит выборочное лазерное спекание (SLS), выборочная лазерная плавка (SLM), прямое лазерное спекание металлов (DMLS), печать методом послойного наплавления (FDM или FFF). Еще одно направление — производство твердых моделей за счет полимеризации жидких материалов, известное как стереолитография (SLA).
Для домашней печати годятся только FDM и SLA. Второй лучше по качеству, но с ним больше мороки, нужен ультразвуковой очиститель смолы, плюс смола может быть токсичной.
Когда вы уже определились со сложностью, и знаете вид принтера, нужно следовать простому плану: создать модель, задать слайсинг и запустить печать. А потом ждать.
Для создания модели используется специальный редактор, который позволяет моделировать проекты в 3D. Самый простой, по словам моего коллеги, который вел митап — это tinkercad, он позволяет сделать 3д модель прямо в браузере, однако там крайне ограниченный функционал. Для более сложной работы понадобится Fusion 360 или что-то в этом роде.
В общем, говорить на эту тему можно еще много и долго. Возможно, это только первая часть и я напишу что-нибудь еще: больше интересных кейсов, больше тонкостей 3D принтинга. Благодарю своего коллегу Евгения за захватывающий митап на эту тему. Благодарю вас, за то, что дочитали до конца.
