Jeg manglet alltid et "tredje øye" for å forestille meg noen detaljer i en mekanisme eller et hus fra tegninger - og enda mer, jeg vet ikke hvordan jeg skal gjøre dette hvis du trenger å se helheten på grunnlag av flere tegninger. For meg er tegninger de samme som for de fleste ikke-musikere noter: uansett hvor mye du ser på et noteark, vil du ikke høre musikken.
Datamaskiner har selvfølgelig blitt kur mot denne typen "funksjonshemming" de siste tiårene. I alle fall, noen ganger gjør teknikken jobben. Nå vil for eksempel ingen være overrasket over at en datamaskin vil spille musikk fra toner og til og med erstatte et orkester. Med tegninger er det sant, det er vanskeligere, men selv her er det programvareprodukter som vil hjelpe til med å lage en tredimensjonal datamodell. Til slutt dukket det opp tredimensjonal utskrift, som raskt kan gjøre en datamodell til en veldig ekte ting som kan berøres, undersøkes fra alle kanter og brukes til praktiske formål.
Utskrift i tre dimensjoner
Tredimensjonale skrivere bygger selvfølgelig fremdeles ikke hus: foreløpig er fienden av slike enheter prototyping. Små gjenstander kan bygges i livsstørrelse, og større i redusert skala. Hver av oss har sett stasjonære modeller av menneskelige organer, romfartøyer, biler, bygninger eller til og med urbane områder - mye av dette har blitt skrevet ut helt eller delvis av en 3D-skriver.
Selv om denne teknologien har eksistert i over et tiår, er den fremdeles ute av syne. Faktum er at en 3D-skriver ikke er husholdningsartikler, men spesialutstyr. De samme selskapene som prototyping er et obligatorisk trinn i enhver prosess, har lenge verdsatt bekvemmeligheten med 3D-utskrift. Inkludert fordi ikke alle som bestemmer skjebnen til et prosjekt får fantasien til å se volum og integritet i tegninger. Du vil kaste bort tiden din med å peke på tegningene og forklare mesteren for økonomiske strømmer nøyaktig hvordan det nye kjøpesenteret vil være. Hvis jeg var på stedet for mesteren, ville jeg helt sikkert ha skjøvet tegningene, datavisualiseringen til side og spurt: "Vel, hvordan vil det hele se ut i virkeligheten?" Her ville det være en god tid å bringe "business tycoon" til utformingen.
Du kan selvfølgelig, i henhold til den gode gamle tradisjonen, gå til et modellverksted, der det med hendene på ti eller flere personer blir opprettet en modell i ønsket skala i løpet av en uke (eller kanskje en måned) fra papp, papir og annet materiale. Dette er imidlertid en lang prosess, og kostnadene for det vil ikke alltid være berettiget. Hva om du trenger å endre noe i oppsettet? Da vil alt arbeidet og pengene som er investert i det være bortkastet: omarbeidet vil ta like lang tid, og kunden må betale for arbeidet igjen. Selvfølgelig er det for tidlig å avskrive profesjonelle modellverksteder, det er situasjoner når de er uerstattelige, men takket være en tredimensjonal skriver kan en modell eller dens enkelte deler gjøres om på bare en dag, og endre form, farge eller størrelse. Det er praktisk, visuelt og raskt. Du trenger ikke å lete etter noe på siden, du trenger ikke å vente en uke for at bestillingen skal fullføres. Hvis en 3D-skriver er på kontoret ditt, gjør du endringer i datamodellen med noen få klikk musen og send den til utskrift.
Eksemplet på et arkitektonisk prosjekt jeg har gitt er ganske reelt, men det er langt fra det eneste som er mulig. 3D-skriveren vil bli verdsatt av industrielle og grafiske designere, medisinske fagpersoner og til og med kartografer. En slik enhet vil være nyttig i fabrikker, forskningsinstitutter og suvenirfabrikker. Elmira Gafurova, arbeidsdirektør med partnere i Etorg, sa at ZPrinter 650 er i stand til, om ikke alt, så mye. “Jeg liker veldig godt å snakke om maskinen og 3D-utskriftsteknologi. Jeg vet hvor spennende alt dette er, - sier Elmira. - Og egenskapene til skriveren er rett og slett fantastisk. Kanskje ingen annen teknologi er i stand til å lage lignende modeller for likeverdige penger. " Et nært bekjentskap med en 3D-skriver begynte for Elmira da Etorg bestemte seg for å selge slike enheter. Selvfølgelig kan fremtidige kunder ikke være alene med ukjent teknologi, og for å mestre 3D-skriveren selv, kjøpte selskapet en av disse enhetene for sine egne behov. Elmira, som leder av dette prosjektet, hadde det vanskelig først: hun mestret arbeidet på skriveren alene. "Selv om jeg er kjent med teknologi, var det ikke veldig lett uten kvalifisert hjelp og spesiell kunnskap," minnes Elmira. - Takk til eierne av en lignende skriver - kolleger fra St. Petersburg-selskapet "Invent", som hjalp meg med å takle dette. " Nå er Elmira selv klar til å komme til klienter gratis, fortelle og vise: hun er sikker på at ingen selgere vil fortelle mer om teknikken enn personen som bruker den. Etter å ha akseptert Elmira Gafurovas invitasjon, kom jeg til Etorg-kontoret, der ZPrinter 650 står, for å høre en detaljert historie om teknologien og apparatet. Jeg må innrømme at turen viste seg å være ekstremt informativ og interessant.
Rett etter inspeksjonen av apparatet og Elmiras forklaringer om hva og hvordan det fungerer, skjønte jeg hvorfor hver av oss fremdeles ikke hadde kjøpt en lignende ting hjem for å skrive ut for moro skyld for å skrive ut små leker til barna våre, noen figurer til samlinger eller til og med erstatning for en tapt nøkkelring. ZPrinter 650 gjør alt dette med letthet, men det er en ganske stor maskin (1880 x 740 x 1450 cm), og forskjellen mellom den og en typisk hjemmeenhet er omtrent den samme som mellom blekkskriver og et minifotolaboratorium. Men for kontoret er denne teknikken ganske passende: den skrives ut nesten lydløst, og med riktige forholdsregler er det veldig lite smuss. Nevnelsen av renslighet er ikke tilfeldig, siden Z Corporations teknologi er basert på lag-for-lag-vekst av et produkt fra gipspulver, som i teorien kan finnes overalt rundt skriveren som brukes. Jeg kunne, men det gjør det ikke. Dyrking skjer i et lukket kammer, og overflødig pulver fjernes med en støvsuger innebygd i skriveren.
Hvordan fungerer utskrift?
Konstruksjonskammeret har dimensjoner på 254x381x203 mm, som bestemmer produktets maksimale størrelse. Alt som er flere ganger mindre, kan du skrive ut flere stykker samtidig i en økt. Alt som er større enn størrelsen på kameraet, må deles inn i deler som kan skrives ut separat. På slutten er de enkelte delene samlet i en helhet. Utskriftsprosessen starter øverst på kameraet. Løfteplattformen, som danner den nedre veggen av kammeret, stiger først oppover, overflaten er dekket med et tynt jevnt lag av gips. Skrivehodet, som har samme struktur som hodet på en blekkskriver, påfører en spesiell limvæske på de områdene på overflaten som skal danne det nederste laget av produktet. Væsken størkner nesten umiddelbart og limer pulveret sammen på de riktige stedene. Deretter senkes den nedre plattformen litt, det påføres et nytt pulverlag, og utskriften fortsetter. Pulveret som ikke er inkludert i selve produktet, som gradvis fyller hele rommet i kammeret, støtter den voksne modellen, og det er derfor de kan skrives ut i hele deler hvis det er nok plass i kammeret. Det er nok å sørge for minimale hull mellom dem: tett vegger i pulver gjennom hele utskriftsøkten, produktene beveger seg ikke og "vokser" uten å forstyrre hverandre. I ferd med å bygge et produkt males den fremtidige overflaten: ZPrinter 650 støtter 24-biters farger ved hjelp av fire skrivehoder (CMYK). Farge i konvensjonell utskrift er ikke overraskende for noen, ikke engang hjemmebrukere, men 3D-utskrift har ikke et så rosenrødt forhold til farger. Noen tilnærminger til tredimensjonal utskrift, implementert i maskiner fra andre selskaper, lar deg lage modeller i forskjellige farger, men samtidig la dem være i en farge. For eksempel vil ikke konkurrenter være i stand til å skrive ut en figur av en hvit båt med et blått seil: det vil være nødvendig å lage de blå og hvite detaljene hver for seg, noe som gir mulighet for å kombinere dem i en komposisjon. Apparatus Z Corporation vet virkelig hvordan man samtidig skal male et produkt i forskjellige farger etter eget ønske. Oppløsningen til ZPrinter 650 er 600x540 dpi. Den skrives ut med en hastighet på 28 mm i timen, og tykkelsen på ett lag er omtrent 0,1 mm. Den originale datamodellen blir automatisk delt inn i lag med denne tykkelsen av skriverdriveren allerede før prosessen startet.
På slutten av prosessen er hele kammeret fylt med gipspulver, der det er ett eller flere gjenstander. Det meste av det ubrukte pulveret kan fjernes automatisk fra kammeret av selve skriveren for gjenbruk, hvoretter produktene tørkes i en og en halv time ved en viss temperatur. Den siste fasen er impregnering av produktet. Modellen dyppes i spesielt lim (noen ganger er det mer praktisk å bruke den med en børste). Formålet med denne prosedyren er å gjøre produktet holdbart. Før impregnering, selv om harde gipsprodukter er ekstremt skjøre, og til og med en tynn del er ekstremt vanskelig å bryte med hendene. Avhengig av formålet kan forskjellige impregneringskomposisjoner imidlertid gi de ferdige produktene forskjellige styrker.
Finhetene i gipsvitenskap
Elmira Gafurova sa at skrivervennligheten i mange henseender avhenger av den opprinnelige modellen: “Hvis datamodellen i utgangspunktet er klar til utskrift, tar det bare omtrent en halv time å klargjøre enheten. Hvis modellen må modifiseres, kan forberedelsen ta timer. Men dette har ingenting å gjøre med å skrive ut direkte: alt hviler på kvalifikasjonene til designeren som laget den originale modellen på datamaskinen, og på hvor mange feil som må rettes. Ofte er det nødvendig å øke veggtykkelsen - spesielt i modeller som har hulrom.
En av de vanskeligste oppgavene for Elmira og hennes kolleger var å lage en modell av stadion. Stadionet besto av flere deler, som deretter ble samlet sammen. En slik modell skal ikke falle fra hverandre under sin egen vekt; dens design bør tenkes nøye på forhånd. "Vi tok taket til ønsket tilstand, og sørget for avstivende ribber, men glemte bunnen litt," minnes Elmira. - Det var veldig delikate deler som ble deformert og ødelagt under etterbehandling. Heldigvis måtte bare én detalj trykkes på nytt. " Modeller som disse, som er store i seg selv, men florerer i små detaljer, er veldig vanskelige å behandle med forsterkende lim. Det er på slike oppgaver at feilene i den opprinnelige datamodelleringen ofte manifesteres.
Etorgs erfaring viser at jo større kameravolumet er opptatt av modellen, jo mer lønnsomt er det å skrive det ut. Det handler ikke om prisen på gipspulver, men om kostnaden for malingen. "Men med hjelp av ZPrinter 650," sier Elmira Gafurova, "kan du lage mange modeller samtidig og fordele dem i flere" etasjer "over hele kammerområdet." Dessverre er det ikke alltid mulig å oppnå denne optimaliteten. Det er håpet at teknologien i fremtiden vil være mer etterspurt, og det vil ikke være noen slutt for de som ønsker å få en prototype, men så langt er en 3D-skriver en slik enhet som slett ikke er egnet for de som tidvis trenger å skrive ut en enkelt modell på størrelse med en tennisball. I dette tilfellet vil et selskap som jobber med en annen teknologi finne sin klient … Som alt utstyr har ZPrinter 650 sin egen anbefalte belastning, og dette bør tas i betraktning når du planlegger å kjøpe noe profesjonelt utstyr i orden å tjene penger på det. "3D-utskrift er dyrt," sier Elmira. - Det er ikke snakk om noe overskudd på tusen prosent. Det er modeller med null fortjeneste i det hele tatt: vi hever rett og slett ikke prisene over et visst nivå."
Det skal imidlertid bemerkes at alternative teknologier for stykkeproduksjon av en prototype av dette eller det andre produktet også er dyre, men samtidig tar mye mer tid. Derfor mottar Etorg-selskapet nå mange tredjepartsordrer på produksjon av slike produkter - 3D-utskrift er mer praktisk og raskere. Selv om det er andre produsenter, tilbyr Etorg bare skrivere fra Z Corporation. Min samtalepartner og hennes selskap tok sitt valg ganske bevisst, fordi det tilgjengelige alternativet er enfargetrykk, som dessuten er fem ganger langsommere og nesten en størrelsesorden dyrere. Så fra et visst synspunkt viser de høye kostnadene ved 3D-utskrift med ZPrinter 650 seg å være relativt beskjedne.
Men så lenge de absolutte kostnadene for 3D-utskrift er betydelige, vil ditt eget prosjekt være til god hjelp i avkastningen på en 3D-skriver. "Vi jobber for tiden med å fylle online-katalogen med 3D-modeller som kan velges og skrives ut," sier Elmira. - En 10 cm supermannfigur når du bestiller fra oss, koster deg ca 1600 rubler. Dette er mye. På samme tid, hvis noen trenger å implementere en idé som krever transformasjon av en tredimensjonal datamodell til en helt håndgripelig ting, er dette et overkommelig beløp. " Elmira Gafurova mener at 3D-utskrift har gode utsikter i Russland. Kanskje ikke bommen kommer med de gjeldende prisene på utstyr og forbruksvarer, fordi de også avhenger av graden av utbredelse av teknologi. Popularitet avhenger av mulighetene teknologien gir. De er åpenbart store og langt fra å være oppbrukt, akkurat som mulighetene for å forbedre selve 3D-utskrift ennå ikke er oppbrukt.
