TedBeer

Статья публикуется с задержкой, т.к. первоначально опубликовал на хабре(часть 1, часть 2), где кросс посты не очень приветствуются. Теперь настал черед и своего блога.

Часть 1

Любительские станки

  Не так давно заинтересовался 3D печатью. И вот случайно наткнулся, что в Нидерландах пройдет однодневный семинар и вполне за недорого. Купил входный билет, взял честно заработанный выходной посреди недели и отправился в назначенное время к черту на кулички в Эйндховен (1.5 часа на машине почти на границе с Германией).
  Семинар проходил в каком-то громадном здании, где также висела куча плакатов про разные другие дизайнерские мероприятия. Судя по обстановке внутри, это было раньше какое-то фабричное здание, где сохранились железные дверцы в туалетах и классическая синяя краска на стенах. Позднее эта догадка подтвердилась тем, что ланч и напитки подавали на деревянных … верстаках с деревянными же тисками. Сразу вспомнились уроки труда в школе, как мы колотили посылочные ящики, строгали швабры, токарили… Давно это было… Да! О чем это я? А! Семинар…

 В общем приехал я, несмотря на утренние пробки, загодя и у меня было время попить кофе и посмотреть на разворачивание экспозиции. Особенно широко там была представлена линейка Ultimaker. Как оказалось, это местная разработка. Erik de Bruijn основатель компании, довел до ума (приличного состояния) с приглашенными спецами, идею недорого 3D принтера после того как нашел качество RepRap неудовлетворительным. Сейчас компания производит и продает комплекты для сборки и теперь каждый, за вполне адекватную цену, может приобщиться к миру 3d печати вещей.

  На выставке принтеры трудились во всю и мне представилось возможность сравнить качество печати Пруса-Менделя (текущая версия общества RepRap) и Ультимейкер. Ультимейкер, на мой взгляд, явно ушел вперед, и результат повторяется от принтера к принтеру, т.е. можно говорить об отработанной технологии. Хотя конечно это только начало пути, но старт хороший.

 Напечатано ультимейкером:

 Еще один образец работы ультимейкера:

 Напечатано Прусой:

Выступления

  Первым выступал Эрик, в основном рассказывая о своем пути, создании ультимейкера и компании, истории развития сообщества RepRap, которое делает технологию доступной широким массам. Про ультмейкер я рассказал выше.

Среди прочих слайдов в выступлении Эрика меня поразил слайд с деревом потомков репрапа. Оригинал можно посмотреть на сайте общества.
 Далее выступил Bas van Abel, который больше говорил о социальном аспекте развития технологий вообще, а не только 3D печати. Понравился его рассказ про материалы для изготовления аккумуляторов сотовых телефонов. Мы и понятия не имеем как это делается, поэтому не чувствуем никакой ответственности за использование технологии. Посмотрите ролик на сайте организации. Там коротко рассказывается о добыче кобальта в Конго. Рабочие на глубине 60 метров проводят несколько дней добывая руду, кот. потом промывают снаружи в чудовищных условиях. Широко используется детский труд. Потом руда вывозится производителю для обогащения и дальнейшей переработки, чтобы попасть в аккумулятор сотового телефона. А потом Эпл сделает батарею несъемной, чтобы выбросить телефон через год-два как только батарея деградирует. А после, этот высокотехнологический мусор попадает в Индию, где в мусорных завалах пасутся священные коровы и дети, опять же, занимаются извлечением ценных компонент для вторичной переработки, а прочие отходы так и остается в завалах. В общем отвлеклись чуть от 3D принтеров.
 Потом неожиданно на сцене появился Joris Peels. И я мучительно вспоминал, где же я с ним плотно пересекался. Причем мне казалось, что я уже видел часть этой презентации как будто во сне. Ну не мог же я его так хорошо запомнить из своих ночных бдений. Может где-то еще видел? И только в перерыве, когда он со мной бурно поздоровался и назвал по имени я вспомнил, что работал с ним в Backbase. Конечно! Правда я в RnD, а он где-то в маркетинге-продажах. А теперь оказалось, что основал компанию и занимается разработкой 3D принтера для детей! Кратенько осветил основные технологии печати. Пожаловался на отсутствие простых и интуитивно понятных средств для редактирования 3 моделей, которые были бы доступны детям.
Один слайд из презентации Йориса:

Хотя изначально она не предназначалась для публикации и без докладчика, там мало что будет понятно, но местами там смешные слайды как приведенный выше и кратко перечислены нынешние технологии. Так что если интересуетесь, то полистайте - презентация Йориса.
 Спросил его, когда ж он планирует выпустить свое детище на рынок. В общем не скоро, года через полтора. Будем надеяться на лучшее.
 Далее случился ланч и можно было походить по выставке, потрогать, поговорить с представителями. Ультимейкеры усиленно печатали разнообразную фигню с thingiverse.com( известный сайт, где народ делится своими 3D моделями).

 Передвижной аппарат в голландском стиле - на велосипеде. К сожалению я не поинтересовался какой именно там внутри. Еще там был чел, который свой принтер перевел на аккумуляторы.
 А вот гигантский двухметровый аппарат, способный распечатать и стул. Но похоже с точностью печати там вообще все плохо. Многие детали сделаны из материала типа двп(или как там называется плотный картон).

Хотя ультимейкер тоже сделан не из космических материалов, а вырезан лазером из березовой фанеры:

 2я сессия мне показалась не сильно интересной. А вот в 3й выступали профессионалы 3D печати.
Antonius K?ster - директор немецкой компании, которая уже не первый год занимается разнообразным сканированием и 3D печатью во многих областях. Описал многочисленные области, где 3D печать востребована, свои проекты, над которыми компания работала. На слайде статуэтка стоимостью полтора млн. нерублей. Для перевозки экспозиции фигура была отсканирована и под нее изготовлена индивидуальная форма:

Например в хирургии делается рентгеновский 3D снимок, по которому печатается модель черепа. На этой модели исследуются где проходят нервные каналы и планируется операция. При наложении металлических скобок, чтобы скрепить сломанные части черепа, эти скобки гнутся по месту на модели черепа. До освоения 3D сканирования и печати скобки гнулись на месте во время операции хирургом. Это значит, что операция длится много дольше, а стоимость работы хирургической операционной составляет 300евро в минуту. Печать 3D модели и материалы стоят дешевле. Так что на лицо( на лице ) экономия средств пациента.
 Rene Groothedde - директор RMCenter, рассказал немного о европейских программах по исследованию возможностей использования 3D печати в разных отраслях типа авиационной, автомобильной и др. Например была идея 24часовой доступности запчастей для ремонта, скажем, самолета. Для этого деталь просто надо напечатать на месте. Тут возникают проблемы сертификации. Из-за разницы материалов и технологий изготовления деталей, необходимо менять дизайн детали. Кроме того меняются эксплуатационные характеристики, значит детали должны по-разному сертифицироваться. В авиа промышленности замена деталей происходит по регламенту. Т.е. у детали есть срок эксплуатации, и ее меняют, когда срок вышел, а не когда она сломалась. Напечатанная деталь будет иметь другой регламент. В общем трудностей на этом пути хватает. Похоже эксперимент по печати велика был частью этих европейских программ.  По ходу осветил также проблемы с лицензированием. Возьмем, скажем, стиральную машину. Право на изготовление деталей к ней может оказаться требовать лицензии, т.к. эти детали могут быть запатентованы. Т.е. ты не можешь просто взять и распечатать деталь на замену сломанной клиенту или даже себе. В общем большой бизнес как всегда городИт заборы и препоны, где казалось бы ими и не пахнет.
 Darrin Dickinson - представитель компании производящей Z принтеры, рассказал про компанию, технологии и о растущем спросе. Их принтеры печатают порошком и связующим компонентом. Связующее окрашено в 3 или 4 цвета (CMYK) как в струйных принтерах, благодаря чему можно печатать многоцветные модели. Если к этому добавить, что точность печати достигает 600dpi, то неудивительно, что распечатанные модели выглядят действительно суперски. Обувку даже хочется пощупать, пока не возьмешь в руки. Таким тяжелым ботинком можно и прибить ненароком Ну и напечатанные модели мало функциональны, т.к. достаточно хрупкие.
  Во время беседы, после его выступления, я спросил про аналогичные работы конкурентов или любителей. Но он заверил меня, что всевозможные варианты печати порошком и сопутствующие технологии запатентованы где только можно, так что ни одна сволочь не прорвется. Такое заявление конечно не добавляет оптимизма в развитии технологии в этом направлении. Можно сказать, что это еще одна корпорация зла, которая гребет под себя.

После

 Презентации кончились и началась неформальная часть с пивом, вином и др. напитками и закусками. Пообщался с представителем компании продающей профессиональные принтеры Dimension работающие на таком же принципе, что и любительские. Только в отличие от них он может печатать двумя пластиками сразу. Один используется для печати поддерживающих структур, без которых во многих случая не обойтись.
 Аппарат из серии Dimension выглядит солидно:

 Предметы напечатанные этим принтером. Среди них лежит желтенький корпус напечатанный для какого-то устройства. Обе половинки так точно входят друг в друга, что не надо свинчивать вместе!

 Разводной ключ напечатан в один проход не требует сборки:

 Черный пластик - это дополнительный материал, который далее растворяют специальным растворителем и вымывают. В результате в ключе все что надо крутится и двигается.

Еще один любительский аппарат. Обратите внимание что у него есть и печатающая голова и фреза(желто-зеленая хрень торчит слева). Т.е. он может работать как принтер, так и как CNC. Хозяин отозвался об аппарате не очень хорошо. Говорит, что “переконструировал” (overconstructed). Получился слишком медленным из-за использования винтового позиционирования по всем осям, хотя и точный. Плюс фреза достаточно слабая, двигатели позиционирования тоже, так что такой запас прочности не требуется, а скоростью пришлось пожертвовать.

Новая модель ультимейкера в полтора раза выше оригинальной и позволяет печатать высокие модели, как та желтая на фото. Модель пока еще в серию не запущена.

Новые технологии могут послужить не только добру:

Часть 2

Разбиение на части - без всякой логики. Просто опубликованы в разное время.

Софт - не последнее дело.

  На КДПВ выше результат работы станка селективного лазерного спекания (SLS) Этими воздушными структурами компания netfabb демонстрировала возможности своего софта. Кстати у них есть бесплатная версия программы netfubb Studio Basic, которая популярна среди любителей. Программа позволяет просматривать stl файлы для печати, оперировать частями, нарезать на слои. У них на сайте вы сразу увидите на фоновом рисунке дерево. Вот это огромное дерево размером в 2.4 метра в высоту и с диаметром кроны 3.4м обсчитано на их софте. Данные в .stl формате весят 1Tb. 10 компьютеров работая параллельно 6 часов нарезали модель на слои. А потом дерево для печати разделили на 7 частей, которые в итоге печатались 340(!) часов. За скромную сумму 70к€ его можно приобрести для своего зимнего сада

Ювелирка

  Принтер Aures немецкой компании envisiontec GmbH печатает с ювелирной точностью. Разрешение по оси XY - 0.043мм, а по оси Z - 0.025-0.035мм в зависимости от материала. Но медлен-н-н-н-н-н-н-но: 3-7мм в час. Принцип работы тут немножко другой. Печатает из материалов на базе смолы, которая отвердевает под ультрафиолетом. Именно поэтому приходится прикрывать зону печати таким чудесным колпаком - чтобы не происходила паразитная засветка. Изделия получаются на славу - проработанные детали, гладкая поверхность:

 Потом модель используется для изготовления формы для литья:

 Так как процесс медленный, а площадь позволяет, то за раз делается сразу несколько экземпляров.
После отливки осталось только отполировать, вставить камни (или не вставить) и готово!

 Проработка деталей просто невероятная:

 И вы не поверите, но есть фанат, который самостоятельно изготовил подобный станок со сравнимыми характеристиками. Я даже сперва подумал, что это его станок на выставке, но видимо он просто видел профессиональные конструкции и повторил. Правда пока он не горит желанием делиться деталями конструкции. Хотя какие тут детали? Те же 3 измерения, медленно водим УФ фонариком, светим в ванночку со смолой и по мере застывания оной погружаем модель или не просто погружаем, а смачиваем поверхность, а потом поднимаем, чтобы засветить. Ну оптику еще надо посчитать/отрегулировать.

Архитектура

 Если немножко поработать над увеличением станка, то можно дорасти до печати малых архитектурных форм. Хотя “малой” это может назвать только Зураб Церители.
 После короткого вводного слова представителя Rhinocentre, на сцену вышел невзрачный мужичок. Такой работяга с грубыми руками. В России он с большой вероятностью оказался бы владельцем старой заслуженной копейки или в крайнем случае шестерки, бухал бы по вечерам в гараже с друзьями. Оказался скульптором Продемонстрировал как легко и непринужденно делает на компьютере скульптуры используя софт Rhino, рассказал что печатают небольшую модель на месте, а потом отправляют задание в Италию, чтобы там напечатали полноразмерную скульптуру. Потом ее доставляют назад в мастерскую, доводят до ума и устанавливают заказчику.

 Модели и скульптура:

 Принтер:

 Одна из скульптур на месте:

Печать еды

 Есть и такая тема. Не могу рассказать подробно о печати еды, т.к. физически невозможно было посетить все доклады - они шли параллельно в двух залах, и посвященные еде я пропустил Но я ознакомился с материалами компании TNO. Фактически у них нет какого-то килер-продукта. Они научились из съедобного делать микроволокна, микросферы и микрокапсулы. Размер этих структур находится в субмиллиметровом диапазоне.
Печатной головкой они называют свою разработку - головку с 500 форсунками, которая позволяет с высокой скоростью перерабатывать жидкости и другие материалы. Соответственно потом можно печатать конечный продукт комбинируя в нужных полезных пропорциях необходимые белки-жиры-углеводы. Фактически еда может иметь характеристики жирности/питательности на индивидуальной основе. Еще они играются с лазерным спеканием сахара, печатью шоколадных цепей и пр.

Печать шоколадом на любительских станках.

Но народ не хочет ждать. И многие уже пробуют печатать шоколадом конструируя специальную подачу или используя разные обходные пути.

Главные трудности - тщательный контроль температуры, подача шоколада и слишком медленное его застывание. Станки заточены на подачу пластика в виде тонкого прутка диаметром 3мм или 1.75мм. Я встретил оригинальное решение - вместо экструдера прикрепляют шприц, а пластиковый пруток давит на поршень и выдавливает шоколадную пасту или силикон например, который тоже можно заправить в шприц.

Наверно пора уже остановиться. Тема неиспчерпаема. В следующем году обещали продолжить. Так что буду держать руку на пульсе.