3D-принтеры: личное знакомство

Автор: Юрий Ильин

В начале сентября корреспонденту «Мира 3D» довелось оказаться в штаб-квартире компании Consistent Software Distribution (CSD), официального дистрибутора компании Z Corporation в России. Z Corporation – один из самых известных производителей 3D-принтеров. Естественно, об этих устройствах речь и пошла.

В офисе CSD нашему корреспонденту продемонстрировали, в частности, внушительных размеров аппарат  ZPrinter  450 — в том числе, в работе, а также ZPrint — общий для всей линейки принтеров управляющий программный пакет.

Трёхмерные принтеры — вещь недешёвая, однако весьма востребованная, в том числе и в России. Как пояснил технический специалист компании CSD Алексей Гаврилов, основной костяк клиентуры — это конструкторские бюро и архитекторы, а в общем — все те, кому требуются материальные макеты, не исключая производителей игрушек и медицинские учреждения. По словам, Гаврилова, производство макета вручную — из бумаги, картона или дерева, - длительное и очень дорогостоящее дело. Стоимость одной такой модели сейчас может начинаться с 50 тысяч рублей.

ZPrinter 450

Совокупная стоимость расходных материалов для средних размеров макета, выведенного с помощью 3D-принтера, составит около 2000 рублей. Среднее время изготовления модели — 9-10 часов. Разница вполне ощутима, не так ли? Другое дело, что сам принтер стоит более 50 тысяч долларов.

Впрочем, опять же, на размеры модели существуют значительные ограничения: для модели ZPrinter 450 - 203х254х203 мм — таковы размеры камеры, в которой происходит «выращивание» образца.

ZPrinter 450 – средняя в линейке модель офисного назначения. Под стать и размеры агрегата — примерно с небольшое пианино (112х79х140 см). Впрочем, по занимаемой площади он меньше офисного стола. Весит эта модель 193 кг, что опять-таки наводит на мысли о пианино.

В целом процесс выглядит следующим образом.

В управляющую программу (ZPrint) загружается трёхмерная цифровая модель — её можно сделать в любом пакете трёхмерной графики, однако ZPrintпонимает лишь несколько форматов — 3DS, STL, VRML, PLY и ZPR.

В самом пакете ZPrint можно производить некоторые базовые манипуляции с моделью, в частности, масштабировать и «клонировать» её, так чтобы в одной камере выращивалось их сразу несколько. Программа «режет» модель (или группу моделей) на слои, которые потом принтер и будет печатать один за другим. Кстати, в программе можно отдельно просматривать, как будет выглядеть каждый слой.

Толщина одного слоя у ZPrinter450 может быть от 0,089 до0,102 мм; при этом толщина стенки изготавливаемой модели должна быть не менее 1,5 мм. Меньше — и за прочность поручиться уже  нельзя. Кроме того должны отсутствовать «висячие», не соединённые с другими детали: модель должна быть цельной (впрочем, на принтере можно печатать и вполне действующие подшипники).  Время печати одного слоя — 2-4 минуты.

Когда модель передана на принтер, начинается процесс, собственно, печати: на поддон камеры насыпается порошок (процесс, кстати, идёт довольно медленно), затем разравнивается, и над ним проходит печатающие головки — из одной поступает клей, из другой — цветные чернила. Что характерно, в 450-й модели используется стандартная для принтеров HP печатающая головка и цветной картридж HP 57, такие есть в каждом компьютерном магазине.

Когда печать — наконец — закончена, большая часть порошка (а для ZPrinter 450 это композитный материал на базе гипса), автоматически удаляется из камеры обратно в резервуар для дальнейшего использования, а оставшаяся часть порошка уже обдувается вручную в специально предназначенной для этого камере.

Извлечение готовой модели из камеры печати.

Затем модель обрабатывается специальным раствором, который обеспечивает цветам надлежащую яркость.

В других моделях используются материалы, выдерживающие температуру плавленного металла, так что теоретически можно изготавливать на принтере формы для литья. Есть также материал, который, после обработки эластомером, приобретает эластичность — т.е. фактически становится резиноподобным.

В нашей редакции поселился подаренный сотрудниками Consistent Software Distribution — то ли орк, то ли тролль, напечатанный как раз-таки на 450-й модели. Сразу в цвете — специально его потом не красили, так что он от рождения вот такой... зелёный.

Орк, напечатанный на ZPrinter 450.

На самом деле, для производства игрушек — даже и эксклюзивных пока что, учитывая стоимость расходных материалов, - 3Dпринтеры подходят весьма неплохо. Тем более что, как сказано и показано выше, одну камеру, в которой осуществляется печать, можно населить сразу целым выводком таких вот орков (штук шесть поместятся точно), и, включив вечером «автоклав», наутро получить их, прямо по Стругацким, «вылупившимися, значить». Обдуть, обмыть, поставить на видное место.

Вопрос практичности, быть может, тут и остаётся, но с другой стороны, Алексей Гаврилов рассказал недавнюю историю, как в США один предприимчивый товарищ поставил производство крупномасштабных игрушечных статуэток, изображающих персонажей то ли Warhammer, то ли (что более, кстати, вероятно) World of Warcraft, на коммерческие рельсы. За каждую статуэтку он просил по сотне долларов.

Через некоторое время ему пришлось резко прервать приём заказов, потому что их набралось десятки тысяч, и начать закупать новые принтеры, чтобы хоть как-то ускорить процесс и успеть выполнить все заказы.

Сейчас, говорят, неплохо живёт. Есть подозрение, что среди российских поклонников World of Warcraft и Lineage 2 вполне может найтись немало желающих отлить хотя бы в гипсе своего самого «прокачанного» персонажа в полном боевом облачении — и в полном цвете, естественно. Зря что-ли месяцами добывали всякий «супершмот»?

На данном этапе, как уже сказано, 3D-принтеры — в силу их дороговизны (ZPrinter450 стоит, например, более 56 тысяч долларов) востребованы в основном в узкопрофессиональных средах, в уже упоминавшихся конструкторских бюро, у разработчиков обуви, среди архитекторов и дизайнеров, в общем, всех тех, кому нужны объёмные материальные макеты. В индустрии развлечений и в медицине, как говорят в CSD, 3D-печать пока что не слишком широко распространена, но, будем надеяться, это временно.

Напоследок добавим, что Z Corporation планирует либо в конце этого года, либо в начале следующего анонсировать новую разработку, связанную с 3D-печатью, которая может сильно поменять расклад сил на IT-рынке. Подробности воспоследуют.

железо и софт
Разделы:
Рубрики:
Популярное: