Новости
  06/12/2009

Системы VDI Legrand, разумное решение для сервера
  10/04/2009

Сайт дополнился интерестными статьями о Сборке компьютеров, Веб-дизайне, Сетевых технологиях...
 



3D Printer - один шаг от сказки в быль...





  Прогрессирует в наше время любая отрасль и исключением не стала - технология печати. С каждым годом новинки в области IT-индустрии становятся все более интересными, и с каждым годом, таких новинок становится все больше. С конца прошлого года по всему миру прокатилась волна восторженных отзывов о новой реинкарнации стереоскопического 3D - технологии, которую почему-то решил взять себе на вооружение каждый более-менее известный режиссер. Ну а дальше понеслось - 3D-мониторы, телевизоры, экраны, специальные очки и прочая ерунда, негативно влияющая на наши глаза и мозг. Народ скушал всю эту новизну с особым аппетитом и просит добавки. Однако сегодня речь пойдет совсем не об объемной визуализации, а о гораздо более старой технологии, но притом более реальной - ЗD-печати. Перенести текст или картинку с экрана монитора на плоский лист бумаги сегодня уже не составляет труда - делается это очень быстро, реализуется просто, а используется повсеместно - принтер и сканер справляются с этими задачами на ура. Но что делать, если вдруг необходимо перенести деталь или модель, выполненную в каком-либо CAD-приложении, в объемный и осязаемый прототип? Выпиливать его вручную, соблюдая все размеры и пропорции, при этом затрачивая львиную долю времени, средств и ресурсов? Печать 3D как раз и создана для того, чтобы решить такие проблемы и позволить человеку не только распечатывать информацию в плоскости, но и создавать осязаемые трехмерные модели и прототипы. Как происходит печать такой модели? Как устроен 3D-принтер и какие существуют способы трехмерной печати? Попытаемся во всем разобраться в этом материале.

Немного теории

Прежде чем рассказывать о самой ЗD-печати, следует немножко углубиться в теоретическую часть и понять, для чего вообще все это нужно. Во-первых, как было сказано ранее, трехмерная печать позволяет в кратчайшие сроки создать необходимый прототип - все-таки инженерам будет куда легче понять, какой именно им нужно будет сделать элемент конструкции, если его можно будет пощупать и визуально оценить. Во-вторых, с созданным прототипом можно провести все необходимые тесты еще до создания готовой продукции, что значительно удешевит производство и избавит от возможных проблем. К примеру, нужно проверить аэродинамику какой-либо детали, использующейся в новеньком автомобиле - вместо многодневной работы, готовый прототип будет в руках инженеров уже через несколько часов, и позволит измерить его базовые характеристики на практике. Или другой пример - строится дом, и нужно быстро и качественно изготовить его точный макет. Все что требуется, так это спроектировать здание в CAD-приложении и дать ЗD-принтеру выполнить всю тяжелую работу - строение в заданном масштабе (в рамках разумного, конечно) будет, опять же, готово всего через несколько часов. Наконец, 3D-печать можно применять в малосерийном производстве при создании форм для литья. Таким образом, у предприятия появляется возможность существенно экономить как драгоценное время, так и ресурсы, быстро и качественно создавая необходимые прототипы для своих нужд.

3D в массы!

Наиболее приближенными к ЗD-принтерам устройствами являются микростанки, широко распространенные в производственной сфере. Они относительно недороги, их вполне реально найти в продаже у нас в России, чего не скажешь о многих современных 3D-принтерах. Такие девайсы в какой-то мере являются главными конкурентами ЗD-печатающих устройств. Внешне микростанки очень похожи на токарно-винторезные агрегаты, которыми мы не раз пользовались на уроках труда, только по своим размерам они гораздо компактнее, а внешне выглядят намного симпатичнее. Микростанки получили также название Desktop CNC Machines (станки с числовым программным управлением). Управление этими устройствами происходит из CAD-приложения, в котором задаются все необходимые размеры будущей детали, указываются отверстия и несложная геометрия. Далее такой станок начинает вырезать, выпиливать и высверливать спроектированную модель из заготовки нужного материала (пластик, алюминий или дерево). Многие модели CNC-станков подключаются к компьютеру вместо обычного принтера и позволяют обрабатывать материал, по габаритам сравнимый с кирпичом, при этом станок позиционирует работающий инструмент с точностью до сотых долей миллиметра. Стоимость этой игрушки укладывается в $1500-2000, что относительно немного для такой полезной штуковины. Другие варианты CNC-станков позволяют не только вырезать нужную деталь, но и сканировать уже существующую, переводя ее в CAD-модель на компьютер.

Лазерная 3D-печать



Технология 3D-печати появилась достаточно давно, в середине 80-х, и первые действующие модели ЗD-принтеров стали заполнять рынок буквально через несколько лет. Пик популярности данных устройств пришелся как раз на середину 2000-х, когда уже сформировалось то множество различных принципов, по которым работают воспроизводящие объемные модели устройства. Их цена стала более низкой, а на рынке появились первые серийные образцы. Суть работы любого 3D-принтера сводится к созданию объемной трехмерной модели из многих сотен и даже тысяч слоев материала.
Это может быть пластик, бумага, гипс или даже мягкий металл вроде алюминия или меди. При этом существует два основных принципа работы любого такого ЗD-устройства, и по аналогии с обычными принтерами они разделяются на лазерную и струйную печать. Самая старая и пожилая - лазерная, включающая в себя стереолитографию (SLA), позволяющую создавать трехмерную модель по компьютерным CAD-чертежам. Она была придумана в 1986 году Чарльзом Халлом, который впоследствии основал компанию 3D Systems, занимающуюся производством и разработкой новых моделей 3D-принтеров. Принцип стереолитографии основывается на фотополимере, который находится в жидком состоянии. При просвечивании этого полимера специальным ультрафиолетовым лучом он застывает, образуя очень плотный и жесткий каркас. В комплекте с лазерным 3D-принтером поставляется специальная программа, разрезающая нужную компьютерную 3D-модель на множество слоев толщиной примерно в 0.1 мм. Кроме того, она переводит каждый слой в рисунок, который впоследствии и начинает «печататься». Фотополимер заливается тонким слоем, просвечивается, застывает, сверху накладывается следующий слой, который вновь застывает под ультрафиолетовым лучом. После многократного повтора таких действий образуется готовая модель прототипа, после чего она промывается и очищается от лишних остатков полимера.
На SLA-принтерах можно печатать детали относительно больших размеров -до 75 см в высоту. Однако сами устройства очень дороги и отличаются большими размерами - величиной размером с немаленький шкаф, они весят около тонны, а стоят в районе 150 тысяч евро. Кроме того, следует отметить и небольшую скорость воспроизведения - всего несколько миллиметров в час. Компенсирует медленную скорость и большую цену высокое качество конечной модели, которая к тому же становится очень надежной и прочной. Более быстрая и дешевая методика -технология лазерного спекания (SLS), где в роли заготовочного материала выступает уже не фотополимер, а порошок из легкоплавкого пластика. В 3D-принтере, работающем по такому принципу, лазер вырезает сечение будущей детали на порошке, который разогревается до температуры плавления и впоследствии спекается. Далее процедура повторяется - насыпается следующий слой порошка и лазер вновь выжигает очередной слой. Данная технология была придумана в середине 80-х, в 1989 году запатентована Карлом Декардом и сейчас используется в продукции компании DTM Corporation.

- 2 -

 


История жизни одного из харизматичных бунтарей IT бизнеса - Ларри Эллисона

История жизни великого изобретателя японской электронной марки "Panasonic" Коносукэ Матцусита

copyright (c) 2006-2013, ABNET - site. all right reserved

Click here Click here Click here