© Ground. Городской сайт, Томск, 2015 – 2017
ПЕЧАТНЫЙ ВЕК
Как и где в Томске можно испытать 3D-принтер
Распечатать экзоскелет, желудок или дом своей мечты — идеи уже не из области фантастики, а вполне себе реальность. Часть этой реальности есть и в инновационном Томске — инженер Антон Скуденков рассказал какую программу использовать для моделирования, зачем печатают турбины «Боингов», и чем хороши российские принтеры.
Впервые напечатать объемный предмет смогли еще в 1986 году на специальном устройстве. Это не был 3D-принтер в современном его понимании, но изобретение определило принцип будущей объемной печати.
— Печатать можно все и из всего, — оптимистично начинает разговор Антон Скуденков, инженер центра молодежного инновационного творчества «Дружба».

Действительно, материалы для создания объемных фигур существуют самые разнообразные. Это может быть акрил, гипс, деревянное волокно, металлический порошок, лед и многое другое. В Томске создать 3D-модель по своему эскизу можно в нескольких местах. Например, ЦМИТ «Дружба» в том числе предоставляет и всю необходимую аппаратуру для печати. Прийти и напечатать может любой желающий, правда только двумя видами пластика (ABS и PLA).

— Применений у 3D-принтеров очень много, — резюмирует Антон все новости о 3D-принтерах последних дней. — Но принцип действия тут такой же, как в печати на бумаге. Мы создаём рисунок на компьютере, чтобы кому-то показать. То же самое с 3D-печатью: мы делаем прототип на компьютере в 3D-редакторе, чтобы его можно было кому-то показать или использовать.

В России тоже производят 3D-принтеры. Многие из них нисколько не уступают по качеству американским, а некоторые способны печатать двумя материалами сразу, быстро переключаясь между ними.
После выбора материала нужно подобрать подходящий принтер. Они отличаются друг от друга высотой и размером площадки — эти показатели определяют максимальный размер фигуры. Тем, кто располагает достаточным доходом, можно приобрести специальный конструктор KIT и собрать принтер своими руками. Собрать его можно за неделю, но на то, чтобы добиться качественной печати, уйдет полгода. Обойдется такое удовольствие примерно в 30 000 рублей. Сейчас конструкторы производят в США, Великобритании, Испании, Китае.

— У нас стоят четыре принтера, все «американцы», — демонстрирует технику Антон. — Качество печати зависит от материала — на китайском пластике печатать хуже, появляются дефекты. Хотя стоит он раза в три дешевле американского.
Антон Скуденков демонстрирует
принцип действия принтера
После того как всё необходимое есть, нужно освоить компьютерную программу, в которой и создаётся будущая 3D-модель. Программ для проектирования сейчас очень много, так что пользователь может выбрать ту, которая ему кажется самой удобной. Специалисты рекомендуют Autodesk Inventor Professional 2015 — это универсальный софт для 3D-проектирования. Расчет же и построение модели выполняется с помощью специальной программы — слайсера. Программа рассчитывает вес и расход материала, которые и определяют стоимость изделия.

В последнее время 3D печать активно внедряется в медицину. В Новосибирске изготавливают зубные протезы. Чтобы напечатать трёхмерную модель зуба, делается сканирование челюсти. Специальная программа из сканов моделирует протез и отправляет его на печать. Принтер создаёт каркас, на него напыляется слой металла или керамики.
В Москве активно развивается
клеточная печать. В этом случае картриджи заправляются сфероидами — трёхмерными структурами клеток. Печать происходит на специальной биобумаге, на которой слоями выстраиваются клетки. Каждый слой прирастает к предыдущему. Таким образом печатают межпозвоночные диски, фрагменты костей, желудок, мочевой пузырь.
Не так давно томские ученые
из компании DI-Group создали первую печатающую холодными чернилами 3D ручку CreoPop. Технология представляет собой полимер, который застывает под действием ультрафиолета. На таком принципе существуют и 3D-принтеры, но они не распространены из-за низкого качества печати. Хотя для развлечения более подходящей технологии нет.
Цена продукта зависит от сложности и объёма работы, а также сроков её выполнения. В «Сибирском центре 3D-технологий», например, цена объёмной модели начинается от 20 рублей за грамм готового изделия. В ЦМИТе же «Дружба», по словам Антона, если проект покажется интересным, его могут сделать даже бесплатно.

— Готового прайса у нас нет, — объясняет инженер, — В среднем цена близка к средней по Томску — 30 рублей за грамм. К нам приходят и крупные компании, и любители, в зависимости от того, кто к нам пришел, цена может измениться.

Следующий этап — загрузка файла с моделью на флеш-карту. Некоторые принтеры имеют прямое подключение к компьютеру, а для некоторых требуется носитель информации. USB-флешка вставляется в принтер, на небольшом экране высвечивается нужный файл.
После запуска печати начинает разогреваться экструдер — рабочая головка принтера, в ней пластик накаляется, плавится и выходит через сопло на рабочую площадку, автоматически следуя по заданным программой координатам. Так слоями выстраивается модель. После завершения печати, которая может занимать от нескольких минут до нескольких дней, остаётся отсоединить вспомогательный материал — специальную подложку, которая печатается перед самой фигурой, чтобы та крепко стояла на площадке во время печати.
— Однажды к нам в центр пришёл мальчик, сказал, что хочет научиться работать в 3D. Буквально за два дня он освоил программу и нарисовал макет Александрийского маяка. Отдал нам макет, а сам ушёл домой, попросил напечатать. Фигура печаталась 58 часов, — рассказывает Антон.

3D-принтеры можно классифицировать по скорости печати. Обычно, чем больше размер рабочей площадки, тем ниже скорость и наоборот. Ещё этот фактор зависит от материала и самой технологии. Самая распространенная — FDM технология, или печать из пластика. С помощью неё делают различные сувениры как для себя, так и на заказ. Например, фотографы пользуются 3D-принтерами для печати комплектующих к своей аппаратуре. Фотограф Антон Барышников к услугам принтера прибегает часто, чтобы сэкономить.
— Печатал себе переходники для фотоаппарата и объектива, башмак для телеобъектива (крепление для принадлежностей — прим. ред.), бленду (насадка на объектив, отсекающая лишний свет — прим. ред.), крышки. На каждый переходник я потратил 10-15 рублей. Но если их заказывать (некоторых вообще нет), то стоить они будут от 2 000. Переходники моделировать было нетрудно, так как производители объективов и камер выпускают в свободный доступ спецификации креплений, а разницу рабочего отрезка можно найти на Википедии.

Антон
Барышников
фотограф
В США молодой изобретатель Мигель Валенсуэла собрал первый в мире 3D-принтер, который печатает блинчики. Такое устройство американец подарил своим дочерям. Вместо пластика из экструдера принтера выходит тесто, которое разливается по нагретой поверхности в соответствии с рисунком. PancakeBot можно смастерить самому: Мигель Валенсуэла выложил всю информацию о своем проекте в интернет.
— На 3D-принтере можно напечатать также различные детали для робототехники, — говорит Антон Скуденков, — основной корпус выпиливается из органического стекла на лазерном станке, а остальные детали печатаются. Это могут быть колёса или корпус для веб-камеры.

Для изготовления металлических изделий применяется метод селективного лазерного спекания: лазер проходит по большому столу, на котором находится тонкий слой порошка, и нагревает его до температуры под 1000 градусов. Порошок таким образом приплавляется к рабочей поверхности. Затем наносится следующий слой порошка, лазер снова проходит по столу, так в порошке образуется деталь.

— Это одна из самых дорогих технологий, — говорит Антон, — такой станок стоит, если не ошибаюсь, около 100 000 000 рублей.

Селективное спекание используется, например, в самолётостроении: лопатки турбин «Боингов» теперь печатают на 3D-принтере. Раньше это делали вручную как очень сложный конструктивный элемент, и работа занимала около 200 часов. Теперь же 3D-принтеры позволяют напечатать деталь за 5-7 часов.
В Томске есть несколько мест,
где можно воспользоваться 3D-принтерами:
• •
Компания ZOND reklama

пр. Фрунзе, 115
• • •
ООО Центр 3D технологий

пр. Комсомольский 70/1, офис 323

• • •
ЦМИТ "Дружба"

ул. Красноармейская, 147

Текст: Софья Бурматова | Фото: Наталья Барова; из личного архива Антона Барышникова
использованы материалы сайтов: designboom.com, creopop.com, buildbytes.com
Made on
Tilda