3d принтеры история создания
3d принтеры история создания
02.05.2017 17:40:52 9009 просмотров.
3D-печать: история, применение, перспективы
3D-печать — масштабная революция в мире физических вещей. Сегодня она охватывает все сферы деятельности человека и продолжает стремительно развиваться.
3D-принтер – аддитивное устройство (от англ. Additive – «добавление, примесь»), способное воссоздать любой предмет методом послойного воспроизведения по 3D-модели.
Прошлое: краткая история 3D-печати
История 3D-печати начинается в середине ХХ века, в 1950-е годы, когда американец Чарльз Халл попробовал воплотить в жизнь первую аддитивную технологию — стереолитографию.
Ближайшие родственники 3D-принтеров появились в начале 80-х годов ХХ века в Японии благодаря работе доктора Хидео Кодамы, который разработал устройство для быстрой послойной печати прототипов физических объектов.
В 1986 году Чарльз Халл получил, наконец, патент на своё изобретение и основал компанию «3D System Corporation», которая сегодня является лидером 3D-печати.
В 1988 году было запущено серийное производство стереолитографических (SLT) принтеров, которые создавали объекты по цифровым заготовкам. Материалом служило жидкое вещество на основе акрила, которое под действием лазерных лучей превращалось в пластик.
К началу девяностых 3D-модели создавались новым поколением принтеров по технологии лазерного спекания. Тогда же появился термин «3D-печать». Если раньше изделие «выращивалось» из жидкого акрила, то к тому времени оно уже изготавливалось из порошка под воздействием лазера.
Настоящее: сферы применения 3D-печати
Медицина
Одно из самых быстроразвивающихся направлений 3D-печати – медицина. В 2011 году произошел триумф в регенеративной медицине: принтер, заправленный биогелем со стволовыми клетками, «напечатал» за 3 часа человеческую почку. Хотя до трансплантации органов ещё далеко, ученые уже сейчас разрабатывают технологии для пересадки выращенных с помощью 3D-печати кровеносных сосудов, органов брюшной полости, кожи.
Сегодня во всём мире, в том числе и в России, успешно имплантируются напечатанные на 3D-принтере элементы человеческого скелета – кости, суставы, зубы. В НИИ травматологии и ортопедии Санкт-Петербурга благополучно применяют эндопротезирование утраченных конечностей и суставов, а в Новосибирском НИИ им. Н.Я. Цивьяна проводят операции по замещению черепных костей с помощью аддитивных технологий, возвращая к полноценной жизни детей и взрослых.
Строительство
Строительство с помощью 3D-печати составляет серьёзную конкуренцию традиционным подходам. Объединенные Арабские Эмираты, Тайланд, Китай и Россия уже сегодня используют современные мобильные принтеры для печати домов прямо на месте их расположения.
Метод печати тот же, что и в других сферах применения, – послойное экструдирование (производство путем продавливания вязкого материала через формующие отверстия). В качестве материала используются цемент, строительный мусор, бывшие в употреблении стройматериалы, стекловолокно и др. Технология работает по принципу строительного крана, возводящего стены из смеси бетона и связующих материалов.
Если говорить о рациональности данного метода строительства, то стоимость материалов и время работы в разы ниже, а отсутствие прорабов и бригад сокращает финансовые затраты на человеческий труд. Более того, данная технология обеспечивает жильем людей с крайне низким уровнем дохода.
Трудно переоценить перспективы быстрого возведения экономичного жилья оригинальных архитектурных форм как в перенаселенных городах, так и в труднодоступных уголках планеты.
Принтеры с технологией 3D-печати постепенно осваивают сферы производства продуктов питания, одежды, обуви, уникальных сувениров, игрушек, мебели – всего того, что используют люди в повседневной жизни.
Для печати бытовой продукции широкого спектра человеку понадобится лишь принтер и различные материалы к нему.
Пищевой 3D-принтер заправляется картриджами с ингредиентами и готовит самые изысканные многокомпонентные блюда по рецептам, хранящимся на карте памяти.
Одежда и обувь, напечатанные на 3D-принтере, уже демонстрировались на показах мод. Совсем скоро можно будет покупать выкройки и печатать себе платья и джинсы, не выходя из дома. К готовому изделию можно напечатать уникальные декоративные дополнения, чтобы придать индивидуальность фабричному продукту.
Будущее: перспективы 3D-печати
Технология 3D-печати в скором будущем позволит создавать элементы для строительства исследовательских баз на Луне и Марсе. NASA уже успешно испытала распечатанные на 3D-принтере титановые форсунки для ракетных двигателей.
Перспективы освоения ближайших планет диктуют сокращение издержек на транспортировку груза и материалов. Так, единственным вариантом возможного освоения планет эксперты NASA назвали использование 3D-печати в космосе. Печатать посадочные площадки, монолитные строения и дороги на Луне можно из местного грунта, а на Марсе — из базальта и реголита. Более того, в приполярных районах Марса вода и низкие температуры помогут построить обитаемые «марсианские иглу» — многослойные ледяные укрытия от радиации и ветров.
Также в будущем на 3D-принтере можно будет воспроизвести ещё один принтер, запчасти и картриджи к нему. Самовоспроизводящиеся принтеры будут новым витком и в то же время логическим завершением 3D-революции.
Заключение.
Применение 3D-печати в повседневной жизни позволит снизить себестоимость изготовления продукции; сократить сроки производства; разработать изделие любых размеров и форм; точно, без брака воспроизвести предмет. Можно уверенно сказать, что применение 3D-печати обеспечивает яркое и комфортное будущее.
Краткая история появления 3D-печати
3D печать появилась на свет 40 лет назад и открыла потрясающие возможности для создания различных моделей в прототипировании, стоматологии, мелкосерийном производстве, кастомизированных продуктов, миниатюр, скульптур, макетов и многого другого.
Кто же изобрел 3D-принтер? Какая технология 3D-печати была сначала? И что напечатали на 3D-принтере первым делом? Приоткроем завесу тайны над огромным количеством интересных фактов и историй о появлении технологии.
Итак, как все начиналось…
Доктор муниципального промышленного исследовательского института в Нагоя, Хидео Кодама, подал заявку на регистрацию патента на устройство, которое с помощью УФ-засветки послойно формировало жесткий объект из фотополимерной смолы.
По сути, он описал современный фотополимерный принтер, однако не смог в течение года, как того требовало патентное право, предоставить необходимые данные для регистрации патента и забросил идею. Тем не менее, во многих источниках именно его называют изобретателем технологии 3D-печати.
В тоже самое время Чак Халл работал в компании, которая делала покрытия для столешниц и мебели при помощи ультрафиолетовых ламп. Производство небольших пластмассовых деталей для прототипирования новых конструкций изделий занимало до двух месяцев. Чаку пришла в голову идея ускорить этот процесс совместив УФ технологию и размещение тонкого пластика послойно. В компании ему выделили небольшую лабораторию для экспериментов, где он работал по вечерам и выходным. В качестве материала Чак использовал затвердевающие под воздействием ультрафиолета фотополимеры на акриловой основе. Однажды ночью после месяцев экспериментов он смог наконец напечатать образец и был настолько окрылен удачей, что пошел домой пешком. Чак показал свое изобретение жене. Это была чашечка для промывки глаза, больше похожая на чашу для причастия, по мнению жены. Она и считается официально первой 3D-печатной моделью в мире и по-прежнему хранится в семье Халл, а после их смерти будет передана в Смитсоновский научно-исследовательский институт в Вашингтоне.
Краткая история появления 3D-печати
3D печать появилась на свет 40 лет назад и открыла потрясающие возможности для создания различных моделей в прототипировании, стоматологии, мелкосерийном производстве, кастомизированных продуктов, миниатюр, скульптур, макетов и многого другого.
Кто же изобрел 3D-принтер? Какая технология 3D-печати была сначала? И что напечатали на 3D-принтере первым делом? Приоткроем завесу тайны над огромным количеством интересных фактов и историй о появлении технологии.
Итак, как все начиналось…
Этап 1: Рождение идеи
Доктор муниципального промышленного исследовательского института в Нагоя, Хидео Кодама, подал заявку на регистрацию патента на устройство, которое с помощью УФ-засветки послойно формировало жесткий объект из фотополимерной смолы.
По сути, он описал современный фотополимерный принтер, однако не смог в течение года, как того требовало патентное право, предоставить необходимые данные для регистрации патента и забросил идею. Тем не менее, во многих источниках именно его называют изобретателем технологии 3D-печати.
Чак Халл, создатель лазерной стереолитографии SLA
В тоже самое время Чак Халл работал в компании, которая делала покрытия для столешниц и мебели при помощи ультрафиолетовых ламп. Производство небольших пластмассовых деталей для прототипирования новых конструкций изделий занимало до двух месяцев. Чаку пришла в голову идея ускорить этот процесс совместив УФ технологию и размещение тонкого пластика послойно. В компании ему выделили небольшую лабораторию для экспериментов, где он работал по вечерам и выходным. В качестве материала Чак использовал затвердевающие под воздействием ультрафиолета фотополимеры на акриловой основе. Однажды ночью после месяцев экспериментов он смог наконец напечатать образец и был настолько окрылен удачей, что пошел домой пешком. Чак показал свое изобретение жене. Это была чашечка для промывки глаза, больше похожая на чашу для причастия, по мнению жены. Она и считается официально первой 3D-печатной моделью в мире и по-прежнему хранится в семье Халл, а после их смерти будет передана в Смитсоновский научно-исследовательский институт в Вашингтоне.
Чашечка Халла
Карл Декард и Джо Биман (справа), изобретатели SLS 3D-печати (1987 г.)
Еще один новый способ 3D-печати появился примерно в то же время, что и SLA-печать. Это селективное лазерное спекание SLS, при котором лазер используется для превращения сыпучего порошка (вместо смолы) в твердый материал. Разработкой занимались Карл Декард, молодой студент бакалавриата в Техасском университете в Остине, и его преподаватель, профессор, доктор Джо Биман. Причем идея принадлежала Карлу. В 1987 году они вместе основали корпорацию Desk Top Manufacturing (DTM) Corp. Однако пройдет еще не менее 20 лет, пока SLS 3D-печать станет коммерчески доступной потребителю. В 2001 году компанию выкупил Чака Халл, 3D Systems.
Скотт Крамп, разработчик FDM способа 3D-печати (1988 г.)
Этап 2: 3D-печать становится доступной
Первые создаваемые 3D Systems и Stratasys агрегаты были громоздкими и дорогостоящими. Стоимость одного составляла сотни тысяч долларов, и использовать их могли только крупнейшие компании автомобильной и аэрокосмической отрасли. Принтеры имели массу ограничений и не могли широко применяться. Развитие технологии шло очень медленно. Спустя 20 лет, в 2005 году появился проект RepRap (Replicating Rapid Prototyper) — самовоспроизводящийся механизм для быстрого изготовления прототипов.
Его идейным вдохновителем был доктор Эдриан Бауэр из Университета Бата в Великобритании. Целью проекта было «самокопирование», воспроизведение компонентов самих 3D-принтеров. На фотографии все пластиковые детали «ребенка» напечатаны на «родителе». Но фактически группа энтузиастов во главе с Эдрианом смогла наконец создать бюджетный 3D-принтер для домашнего или офисного использования.
Параллельно шли разработки других технологий. Среди них можно выделить биопринтинг. Томас Боланд из Клемсонского Университета запатентовал использование струйной печати для 3D-печати живых клеток, что сделало возможным печать человеческих органов в будущем. Исследования в этой области ведут десятки компаний по всему миру.
Еще одним важным способом применения новой технологи стало создание протезов, сначала обычных, а потом и бионических. В 2008 году первый напечатанный протез был успешно трансплантирован пациенту и позволил ему вернуться к нормальному образу жизни.
Еще одним важным этапом стало появление в сети Интернет файлов печати с открытым исходным кодом. Сайты www.thingiverse.com, www.myminifactory.com и многие другие, содержат как бесплатные, так и платные файлы для 3D-печати. Пользователи делятся моделями в интернете и печатают их самостоятельно.
Этап 3: 3D печать сегодня
В последние годы 3D-печать стала доступна массовому потребителю: цены на принтеры значительно сократились, а их использование стало удобнее. Фотополимерные 3D-принтеры печатают детализированные модели с высокой точностью и разрешением. Количество пользователей растет в том числе за счет огромного сообщества энтузиастов, готовых прийти на помощь новичкам. Этому способствует и наличие готовых файлов для 3D-печати и доступность программного обеспечение для создания моделей.
Александр Корнвейц,
Эксперт в области аддитивных технологий, основатель и генеральный директор компании «Цветной мир»
Как 3D-принтеры завоевывают мир: история возникновения и развития устройств объемной печати
Принтеры для печати объемных моделей появились на промышленных предприятиях, в образовательных организациях, стали доступны для домашнего использования, перестав быть эксклюзивным оборудованием. Когда и кем был придуман 3D-принтер, какие технологии объемной печати существуют и где применяются, что ожидает сферу 3D-оборудования в будущем?
Первый 3D-принтер: история создания
В развитии 3D-технологий принимали участие инженеры-изобретатели разных стран. Первопроходцем в мире объемной печати считают Чака Халла — американского разработчика. «Установку для стереолитографии» он начал создавать в 1984 году, а спустя пару лет получил на нее патент. Это позволило перевести проект на коммерческие рельсы: в 1988 году началось серийное производство 3D-принтеров.
Интересно! Халл стал первым, потому что успел запатентовать свое изобретение. Но еще до него японец Хидео Кодама придумал технологию фотополимерного отверждения моделей и пытался в мае 1980 года получить патент, позднее — в 1984-м — французы Оливье де Витте, Ален ле Мехо и Жан-Клод Андре подавали заявку на свое изобретение аппарата стереолитографии. Но по тем или иным причинам ни первый, ни вторые не смогли запатентовать собственные разработки.
Технология печати заключается в следующем: жидкое светочувствительное вещество — фотополимер — выкладывается тонким слоем и тут же отверждается под воздействием УФ-лучей, превращаясь в пластмассу и обретая заданную форму.
В том же 1988 году, когда на рынок поступили 3D-принтеры Халла, другой американец, Стивен Скотт Крамп, предложил новый способ объемной печати — моделирование методом наплавления. И третья методика, представлявшая собой лазерное спекание фотополимера, но не раствора, а порошка, была представлена Карлом Декардом, инженером из Техасского университета.
Все три аппарата для печати 3D-объектов стали прототипами современных принтеров, предназначенных для создания объемных моделей. Первые агрегаты не отличались высоким качеством и точностью печатных изделий, но это был только первый шаг в прорывной технологии 3D-печати.
Справка. Термин «3D-печать» появился только в 1995 году, а название «3D-принтер» изобретенным агрегатам присвоено в 1996 году.
Эволюция в 3D-печати
Алгоритмы создания объемного объекта постепенно совершенствовались. Появились новые материалы и способы их обработки, повышалась точность печати и улучшалось качество готовых изделий. Каждый из методов изготовления 3D-моделей обладает своими преимуществами и недостатками. Для разных сфер производства подходит своя технология, и даже самая ранняя из всех остается актуальной спустя десятки лет после ее первого анонсирования.
Изготовление объектов методом ламинирования LOM (от англ. laminated object manufacturing) в 1985 году предложил Михаило Фейген. Объемная фигура формируется из тонких слоев пластика, бумаги, ткани, композитных материалов. Нарезку пленок по контуру ведут лазером, затем разогревают материал и соединяют послойно под давлением.
Важно! Стоимость материалов для LOM-печати невысока, это дает возможность максимально снизить себестоимость изделий. Но цена принтеров на порядок больше, чем, например, FDM-аппаратов, поэтому такая техника не востребована для персонального использования.
Аббревиатура SLS расшифровывается как selective laser sintering — селективное лазерное спекание. Процесс заключается в следующем:
В качестве филамента выступают порошковые полимеры, керамические гранулы, нейлон и металлический порошок.
SGC (solid ground curing) — методика послойного уплотнения, внедренная инженерами компании Cubital (Израиль). Процедура печати заключается в проецировании шаблона на слой фотополимера. Засвеченный ультрафиолетовыми лучами участок затвердевает, полости заполняются воском, и начиняется формирование следующего слоя. Действия многократно повторяются, и возникает объемная деталь. По окончании процесса воск выплавляется.
Важно! Стоимость оборудования очень высока, а в качестве филамента применимы дорогостоящие токсичные полимеры.
Технология получила второе название — масочная стереолитография.
Fused deposition modeling дословно можно перевести как «послойное сплавление». В большинстве современных 3D-принтеров применяется именно эта технология печати термопластичными материалами. Филамент подается в экструдер, расплавляется и выдавливается тонкой нитью на платформу, где слой за слоем вырастает объемная модель.
Демократичная стоимость принтеров и филамента обусловила их применение для домашнего использования.
RepRap
Проект Replicating Rapid Prototyper — сокращенно RepRap — запущен в 2006 году. Его цель — создать принтер, способный воспроизвести самого себя. Первый экземпляр самореплицирующегося аппарата был представлен в 2008 году. Он печатал около половины собственных конструктивных узлов и механизмов.
Схемы, чертежи и пояснительная документация доступны для скачивания в сети Интернет. Благодаря принтерам RepRap и свободному доступу к инструкциям любой желающий может наладить мелкосерийное производство по созданию 3D-моделей с минимальными вложениями на приобретение оборудования. Все затраты заключаются в приобретении пластика.
Первый пищевой принтер
Идею печатать еду воплотили в жизнь ученые Технологического института штата Массачусетс. Амит Зоран и Марчелло Коэльо из Fluid Interfaces Group в 2010 году выпустили 3D-принтер, воссоздающий продукты питания. Аппарат назвали Cornucopia (с англ. «рог изобилия»). Печатающее устройство самостоятельно создает смеси, охлаждает до заданной температуры и создает готовый продукт, представляющей собой блюдо с необходимым вкусом, запахом и текстурой и обладающее требуемой пищевой ценностью.
3D-принтер в медицине
Показавшаяся утопической идея заправить печатающее устройство живыми клетками вместо чернил воплотилась в жизнь — был придуман биопринтер. Вышедшее из стен американского университета Уэйк-Форест оборудование предназначено для воссоздания человеческих органов из стволовых клеток.
Что может напечатать биопринтер:
Это интересно . Биопринтер используют для ускорения заживления ран. Прибор после сканирования повреждения печатает заполняющие рану ткани прямо на теле пациента.
Перспективы 3D-печати
Печать объемных объектов — технология будущего. Являясь настоящей многофункциональной и при этом компактной фабрикой, 3D-принтер будет использоваться во многих сферах: строительстве, медицине, автомобильной отрасли, электронике, пищевой промышленности, фармацевтике.
Это лишь незначительное количество областей применения технологии 3D-печати. Благодаря возможности снизить себестоимость изделий за счет уменьшения производственных затрат оснащаться печатающими устройствами будет все больше предприятий, а в быту они прочно займут место рядом с традиционными струйными и лазерными аппаратами.
3D-печать: прошлое, настоящее и немного о будущем,
а также российские реалии в этой сфере
История установок для печати объемных образцов насчитывает уже почти три десятилетия, но долгое время они оставались экзотическими устройствами с запредельной ценой и очень ограниченной сферой применения. Однако в последние годы интерес к ним стал возрастать в геометрической прогрессии, причем не только у энтузиастов или узких специалистов: компании, занимающиеся производством и проектированием самой различной продукции, активно используют 3D-принтеры, а правительства наиболее развитых стран делают или планируют в ближайшее время сделать инвестиции в создание центров развития технологий 3D-печати, способных сократить издержки производства сложной технической продукции. И не только: понимая, что в обозримом будущем потребуется немало специалистов в этой области, разрабатываются или уже внедряются планы обучения основам 3D-моделирования и печати в образовательных учреждениях с финансированием из госбюджета.
Новости из мира 3D-печати сегодня встречаются во всех новостных лентах, количество посвященных этому вопросу сайтов даже в рунете с трудом поддается исчислению; информации очень много, поэтому для начала сделаем краткий экскурс как в сами технологии печати, так и в их историю, настоящее и ближайшее будущее.
Основные технологии: краткий обзор
Начнем с технологических основ. Во многих привычных способах обработки материалов, особенно тех, которые используются на этапе моделирования и создания прототипов, чаще всего используется принцип «взять заготовку и удалить всё лишнее», при котором образуется большое количество отходов. В этом плане 3D-печать отличается радикально: процесс начинается с нуля и постепенно, последовательным добавлением слоев (т.е. аддитивно), «выращивается» будущее изделие. Отходов при этом может вообще не быть, хотя у некоторых из имеющихся технологий без них тоже не обходится, но в относительно небольших количествах.
Есть и еще один момент: в отличие от работы на привычных устройствах обработки (фрезерных, токарных и других станках), 3D-печать не требует глубоких познаний в области материаловедения и большого опыта в обработке материалов. Конечно, здесь тоже не обходится без тонкостей и хитростей, но научиться печатать образцы по готовым моделям на 3D-принтерах можно гораздо быстрее.
В настоящее время количество технологий объемной печати превысило десяток, даже если не считать схожие методы, которые в силу патентных ограничений имеют разные названия. Все они могут быть сведены к нескольким основным методикам.
И уж совсем фантастическими кажутся реально существующие в настоящее время биопринтеры, с помощью которых выращивают некоторые органы для последующей пересадки в организм человека. Естественно, будущий объект формируется из биологических материалов — например, стволовых клеток.
Курьезом на этом фоне выглядит 3D-принтер, печатающий… быстрозастывающим бетоном. И это не шутка, а реально существующая технология Contour Crafting, которая позволяет за сутки возводить двухэтажный дом площадью более 200 квадратных метров.
Краткий курс истории ВКП(б) 3D-печати
Исторически первой была технология стереолитографии SLA (Stereolithography), разработанная в 1984-м и запатентованная в 1986-м году Чарльзом Халлом (Charles W. Hull). В том же 1986 году было разработано первое коммерческое устройство объемной печати (термина «3D-печать» тогда еще не придумали и пользовались словом «прототипирование») и основана компания 3D Systems, ставшая в настоящее время одним из ведущих производителей 3D-принтеров и материалов к ним.
Примерно в тоже время, в 1985 году, Михаилом Фейгеном (Michael Feygin) была предложена технология ламинирования LOM (Laminated Object Manufacturing), а в 1986 году Карл Декард и Джо Биман (Carl Decard, Joe Beaman) разработали метод селективного лазерного спекания SLS (Selective Laser Sintering).
В 1988-м Скотт Крамп (S. Scott Crump) изобрел технологию послойного наплавления FDM (Fused Deposition Modeling), ставшую сейчас самой распространенной из-за относительной дешевизны как самих принтеров, так и расходных материалов. В следующем году он основал компанию Stratasys, а в 1991-м эта компания выпустила первый FDM-принтер.
Китай уже тогда не мог остаться в стороне от столь заманчивого процесса, и в конце 80-х в этой стране предложили свою технологию, очень похожую на FDM, но в силу патентных ограничений названную MEM (Melted and Extruded Manufacturing).
Термин «3D-печать» был придуман студентами Массачусетского технологического института гораздо позже, в 1995 году. Краткое и емкое название прижилось, но у него всё же есть один недостаток: на его основе несведущие люди порой полагают, что печатать на 3D-принтере столь же просто, как и на обычном — включил аппарат, отправил на него файл из какого-то приложения и быстренько напечатал желаемый результат. Однако все технологии имеют свои тонкости, без знания которых хороший образец не получишь, да к тому же самая маленькая фигурка печатается дольше, чем документ в сотню страниц на бумаге.
2000 год: представлена технология PolyJet.
Первый принтер с достаточно высоким качеством цветной 3D-печати был выпущен еще через 5 лет, в 2005 году.
Дальше процесс развития новых технологий и совершенствования имеющихся пошел с ускорением.
2008 год: первый принтер, работающий по технологии 3DP. Тогда же в рамках проекта RepRap появился принтер, способный воспроизвести сам себя (не полностью, конечно, а примерно наполовину).
2010 год: печать искусственных кровеносных сосудов.
В этом же году появились принтеры, получившие название «Рог изобилия» (Cornucopia) и способные создать готовое блюдо из пищевых продуктов. А в следующем году принтеры научили печатать шоколадом.
В 2012 году появился первый принтер для домашнего использования, основанный на технологии FDM.
Конечно, и главные игроки на рынке обычных принтеров не могли пройти мимо столь перспективного рынка 3D-печати: компания Hewlett-Packard планирует присоединиться к нему в середине 2014 года и, по заявлению ее главы Мег Уитмен (Margaret «Meg» Whitman), HP желает возглавить этот бизнес.
Epson также не обошел вниманием происходящее в данной сфере, однако не имеет намерения заниматься несовершенными потребительскими моделями, а собирается сосредоточиться на промышленных принтерах для крупносерийного производства.
Год 2014-й только начался, но уже происходят подвижки: еще один крупный производитель ПО, компания Adobe, выпустила обновление для Photoshop CC, позволяющее редактировать и распечатывать 3D-объекты. А Microsoft включила в Windows 8.1 драйвер для популярного принтера UP! 3D. Ведущие производители 3D-принтеров также или уже имеют, или готовят драйверы для своих моделей под эту операционную систему.
На выставке SolidWorks World 2014 был представлен первый в мире 3D-принтер, сочетающий возможность печати несколькими цветами и материалами. Для получения нужного цвета используется комбинация тех же трех основных цветов, что и в обычных принтерах. Таким образом, можно будет получать сложные модели без дополнительной сборки или окраски, вот только цена такого принтера, около 330 тысяч долларов, вряд ли сделает его применение повсеместным.
NASA в августе 2014 года планирует отправить 3D-принтер на МКС.
Список происходящего можно продолжать бесконечно, мы лишь воспроизвели основные этапы недавнего прошлого и привели наиболее характерные примеры из настоящего и ближайшего будущего.
Свежие «вести с полей»
Только что в Москве прошла первая выставка передовых технологий 3D-печати и сканирования 3D Print Expo (13–14 февраля 2014 г.). Ее участниками стали производители как самих принтеров — от персональных до промышленных, так и расходных материалов, аксессуаров и принадлежностей к ним. Были представлены 3D-сканеры, а также программное обеспечение, без которого всё это оборудование останется лишь бесполезным железом.
В рамках выставки проводилась и конференция с докладами по 3D-моделированию, печати, сканированию, их использованию в производственных процессах. Затрагивались экономические аспекты использования 3D-печати, в том числе в розничном бизнесе, вопросы подготовки специалистов, включая использование этих технологий в общеобразовательных учреждениях и в среднем профессиональном обучении (отметим: в числе участников выставки были представители кафедры одного из московских колледжей, где уже развернута соответствующая программа). Рассматривались вопросы авторского права, проводились мастер-классы для новичков, специалистов и предпринимателей.
Немало интересного было и в экспозиции. Конечно, особое внимание многих посетителей вызывали наиболее доступные по цене принтеры и расходные материалы к ним.
В частности, был представлен 3Doodler, который мы упоминали выше; хотя продажи начнутся в апреле, уже известна цена для российских покупателей — 3.990 рублей, и можно сделать предварительный заказ. Сотрудники стенда и посетители усердно пытались с помощью этого ручного устройства соорудить некие объемные фигуры, получалось откровенно плохо. Однако на экране крутился ролик, на котором руками опытного Doodler-ваятеля из тонких нитей создавался в воздухе вполне узнаваемый разноцветный попугай-ара, и не крошечный, а почти в натуральную величину, т.е. дело, как часто бывает, вовсе не в ограниченных возможностях инструмента.
В большом количестве были представлены настольные принтеры персонального класса. Конечно, прежде всего от уже известных производителей, но, что особенно отрадно, были и модели, разработанные нашими соотечественниками, причем не прототипы, а товарные образцы, которые уже можно купить. С одним из таких принтеров мы познакомим читателей в ближайшем будущем.
Очень много было представлено продуктов ведущего производителя — компании 3D Systems, которая была одним из спонсоров выставки. В спектре ее продукции принтеры самого разного уровня, многие из которых можно было увидеть вживую: от персональных «малышей» популярной серии Cube, работу с которыми можно доверить даже детям, поскольку потенциально опасные узлы закрыты, до профессиональных серий ProJet и ZPrinter, среди которых есть полноцветные принтеры, способные передавать до 390.000 цветов.
Еще одно направление, представленное на выставке — объемное сканирование. Сканеры также были представлены в широком ассортименте: ручные, настольные персонального уровня, а также профессиональные, портативные и стационарные.
Предлагалась и продукция, без которой ни один принтер работать не сможет: расходные материалы, прежде всего пластики. В основном предлагался материал ABS, зато в широкой гамме расцветок и в разной расфасовке, причем посетители могли купить его по специальным ценам. Вновь с удовлетворением отметим: помимо китайских, на выставке были и отечественные производители, которые уже готовы представить российским потребителям качественную продукцию в ассортименте, включая сопла различных диаметров, экструдеры и нагревательные блоки.
Большой популярностью пользовались и смежные услуги: всем желающим (правда, небезвозмездно, а за довольно приличную сумму) предлагалось встать «под светлы очи» 3D-сканера и постараться 5–10 минут сохранять неподвижность; особо мнительных уверяли в абсолютной безвредности и безболезненности данной процедуры. После чего гарантировались изготовление и доставка полноцветной фигурки-копии высотой от 11 до 23 см, в зависимости от оплаты. Надо сказать, что выставленные в качестве образцов фигурки людей были вполне впечатляющими и вовсе не напоминали абстрактных кукол; жаль только, что рядом не было «оригиналов» для сравнения. Конечно, данный сервис не ограничен рамками выставки: услуги предоставляются постоянно и всем желающим, в студии и на выезде, ведь это один из вариантов бизнеса, связанного с 3D-печатью.
Другой похожий сервис — создание копий людей по высылаемым ими фотографиям. Результатом будет либо фигурка на подставке, либо красочный объемный барельеф.
Предлагались услуги российских «3D-типографий»: на выставке были представители фирм, готовых не только с помощью разных технологий и из разных материалов напечатать образцы по электронным 3D-моделям, предоставленным заказчиком, но и помочь в создании самих моделей. В спектре их услуг есть и финишная обработка: шлифовка, нанесение красок, лаков и воска. Таким образом, для воплощения любых идей как частным лицам, так и предпринимателям вовсе не обязательно покупать дорогой профессиональный принтер и осваивать программы трехмерного моделирования.
Сладкоежек притягивал стенд шоколадной печати, а точнее — целый фестиваль шоколада. В его рамках были заявлены принтер британской компании, позволяющий создавать собственные плоские и объемные миниатюры из шоколада, а также первый «шоколадный» принтер российской сборки; правда, нам удалось увидеть только процесс создания плоских фигур. Участие приняли производители и поставщики шоколада, как в качестве расходных материалов для таких принтеров, так и в виде обычных плиток из марочного бельгийского шоколада с разным содержанием какао-бобов и с разнообразными начинками, причем ручной работы и по уникальным рецептурам. Не обошлось и без специальных предложений: можно было купить и плитки, и фигурки (порой внушительного размера) из белого и темного шоколада.
Как водится, первый блин получился немножко комом: видимо, организаторы не сумели спрогнозировать степень заинтересованности и потенциальное количество посетителей, поэтому конференц-зал зачастую напоминал бочку с селедкой — не только все сидячие места были заняты, но даже по краям рядами выстраивались слушатели. Да и в зале с экспозицией было не протолкнуться, причем настолько, что мы даже не смогли в достаточном количестве сделать фотографии, пригодные для использования в данной публикации, и много интересного осталось «за кадром».
Надеемся, что выставка станет регулярной, и в последующие годы ее масштаб будет лучше соответствовать интересу к 3D-печати и профессионалов, и предпринимателей, и частных энтузиастов.