В данном обзоре будет проведен более детальный разбор трех основных технологий печати, (а именно SLA, SLS, FDM) и приведены примеры действующих и успешно продающихся устройств работающих по данным принципам.
Рассмотрим их по тому же порядку что и в первой статье.
Итак, первой будет:
SLA — технология трехмерной печати с использованием сырья в виде жидкого фотополимера, который затвердевает под воздействием светового излучения лазера, образуя твердую поверхность в точке проекции лазера.
— отличная точность позиционирования, гладкость поверхности
— изготовление моделей любой сложности (тонкостенные и мелкие детали);
— довольно высокая, по сравнению с другими технологиями, скорость создания объекта;
— отсутствие технологических проблем с печатью (перегрев, расслаивание, обрушение под весом, сбой маршрута головки, плохое прилипание, отклеивание углов)
Разновидности кинематик 3D-принтеров. Что лучше? Плюсы и минусы
— невысокая физическая прочность изготовленных объектов;
— ограничения в выборе материалов (возможность задействовать только специальные типы фотополимеров);
— необходимость в ультрафиолетовой засветке объекта после печати, для окончательного затвердевания.
Самым главным минусом такого способа, является стоимость оборудования основанного на данной технологии. На сегодняшний день она колеблется в районе нескольких десятков тысяч долларов, и даже может превышать 100 тыс.$ за один аппарат подобного рода.
Исключением из этого правила высокой стоимости за лучшее качество, стала новинка от компании FORMLABS под названием The Form-1.
Заявленный компанией производителем как недорогой домашний принтер, он имеет ориентировочную стоимость около 3000 долл., что конечно гораздо меньше аналогичных устройств, но окончательная цена на него до сих пор не известна, т.к. производитель еще не начал его отгрузку покупателям.
Все дело в том, что при проектировании и производстве данного принтера, были нарушены множественные патентные права компаний, первоначально занимающихся разработкой подобного оборудования для стереолитографии.
Речь в частности идет и о упоминавшейся ранее 3D System Inc., которая предъявила исковые требования к молодой фирме.
Неизвестно чем все это закончится, но пока можно лишь надеяться на удачное завершение всей истории и появлении The Form-1 в продаже.
К слову сказать, патент на технологию стереолитографии, принадлежащий 3D System Inc., действителен до 2018 года, поэтому ранее этого времени, появление бюджетных устройств подобного рода, будет ограничено сложностями в виде попадания в такие истории производителей.
Следующий на очереди метод — SLS:
SLS — этот метод похож на предыдущий, за исключением того что вместо жидкого фотополимера используется измельченный порошок который спекается лазером в точке контакта и наращивает тем самым структуру изготавливаемого объекта.
Как купить ПРАВИЛЬНЫЙ 3D принтер? ОПЫТ владения 3D принтеромм за 1 год, ошибки, плюсы и минусы
К достоинствам данного метода необходимо отнести прежде всего:
— возможность осуществлять печать объектов без использования поддерживающих структур, под нависающими поверхностями. В данном случае сам порошок служит поддержкой и не дает модели разрушится пока она окончательно не сформирована;
— разнообразие различных материалов которые можно применять для печати;
— высокая прочность изделий, которая может быть достигнута использованием соответствующего материла (на сегодняшний день в качестве сырья доступны нейлон, стекло, пластик, керамика, различные металлы);
К недостаткам данной технологии относятся:
— «грязь» при производстве: порошок летуч и при неосторожном обращении поднимается в воздух, засоряя окружающее пространство и попадая в легкие человека;
— сложность последующей обработки (обжига) после печати, в специальной печи для окончательного спекания порошка;
— усадка детали после обжига достигающая порой значений 30% (а в среднем 8-10%) от исходного объема, что накладывает ограничения на допуски точности, и требует последующей механической обработки для приведения к требуемым значениям качества;
— сложность и громоздкость оборудования, используемого в основном при промышленном производстве;
— цена принтера, такая же высокая как и в предыдущем рассмотренном случае, при методе печати с использованием фотополимеров.
Привести пример бюджетного устройства работающего по технологи SLS достаточно сложно, т.к. на данный момент она также защищена патентами, срок действия которых, кстати истекает в 2014 году.
Ожидается, что основной бум появления устройств, использующих данный принцип печати, предстоит уже в самое ближайшее время.
Например уже сейчас в Нидерландах, разрабатывается оупен-сорс проект бюджетного порошкового принтера Pwdr Model 0.1
имеющего вполне достойные характеристики для такого рода устройства и невысокую планируемую цену.
Принтер имеет простую конструкцию и построен из стандартных доступных комплектующих. Собрать его можно и самостоятельно, при определенном умении. Все чертежи и инструкции по сборке находятся в открытом доступе.
Так что поле для будущих инноваций достаточно обширно и можно надеяться, что ближайшем будущем мы увидим достойных представителей этого семейства, которые по самым предварительным прикидкам способны будут заменить такие тех.процессы как литье, штампование, и обработку небольших деталей на различных режущих станках.
Ну и последний метод, и он же самый распространенный — FDM:
FDM — технология послойного наплавления пластика, который непрерывно подается на контур будущей детали через тонкое формовочное сопло.
Достоинства данного метода:
— недорогое и широко распространенное сырье для печати (полимеры и пластик);
— простая в изготовлении и ремонте механическая часть устройства;
— возможность использования обширной палитры цветов для печати;
— невысокая стоимость печати.
— растекание пластика из-за нагрева за границы печатаемой области;
— ограничение применения других материалов кроме тех, что можно расплавить и продавить;
— чувствительность к перепадам температур во время процесса печати.
Можно конечно сказать, что все это детские болезни из-за несовершенства технологии которая все время оттачивается множеством инженеров-конструкторов по всему миру.
Вообще, данная технология наиболее распространена, и как уже нетрудно догадаться, по причине истекшего срока действия патентов на нее. Это вызвало взрывной рост количества проектов, направленных на разработку и постройку такого рода принтеров, что привело к разнообразию моделей и ценовых предложений представленных на рынке.
Первоначальные изыскания энтузиастов приведшие, к созданию оупен-сорс проекта RepRap в 2005 г., заметили и крупные компании, незамедлившие представить свои наработки. Цена таких устройств была все еще далеко не идеальна, и не позволяла обзавестись 3D принтером любому желающему, но на выручку пришел «вездесущий» Китай.
Тамошние умельцы быстро наладили производство клонов ни в чем не уступающих, а подчас и превосходящих оригинальные модели. Об этом можно с уверенностью говорить, т.к. в гонку за место на рынке 3D печати включаются уже довольно крупные китайские корпорации, которые разрабатывают свои собственные инженерные решения и новые модели аппаратов.
На данный момент, вполне успешно реализуются модели по цене около одной тыс. долл., и имеющие отличные характеристики, подтверждаемые многочисленными продажами по всему миру.
Ссылки по теме
- MakerBot Replicator 5th GEN (5 поколение)
- MakerBot Replicator Z18
- MakerBot Replicator Mini
- 3D принтер MakerBot Replicator 2
| 04.2014 | ||
|
Источник: www.interface.ru Одежда из будущего: 4 способа использовать научные достижения в модном дизайне
На 3D-принтерах печатают всё: от домов до человеческих органов. Дизайнерам одежды 3D-принтеры позволяют контролировать плотность материала, печатать вещи без швов и создавать непривычные формы и узоры, которые стандартные ткани поддержать не способны. Бум напечатанной одежды пришелся на 2013 год, когда дизайнерский дом ThreeASFOUR выпустил на подиум моделей в необычных платьях из пластика. Но возникла проблема: бренду хотелось с помощью новой технологии сделать одежду более практичной и износостойкой, а получилось наоборот. Модели в нарядах не могли даже сесть: платье бы рассыпалось. Дело в том, что пластик, который используют для трёхмерной печати, не такой подвижный и пластичный, как обычная ткань. При носке он либо крошится, либо рвется, либо попросту сковывает движение. Даже то, что за огромные деньги удаётся сделать эластичным и прочным, надевать тяжело: «ткань» липнет к телу и неприятно ощущается на коже. Источник: mastera.academy Определите преимущества и недостатки применения 3д принтера в изготовлении одежды и украшений краткоThreeASFOUR впервые продемонстрировали свою коллекцию напечатанной на 3D-принтере одежды на показе моды в Еврейском музее в Нью-Йорке. Платья на моделях были узорчатыми и выглядели эфемерно, будто одеяния ангелов-роботов. Одно было соткано из белых угловатых пузырей, из-за чего складывалось впечатление, что девушка только что приняла ванну с пеной. Но девушка, показавшая это платье миру, не могла сесть — иначе платье бы разбилось. «Модель, носившая платье, была очень недовольна», — рассказал Брэдли Ротенберг, 3D-архитектор, сотрудничающий с основателями threeASFOUR Габи Асфор, Ангелой Донхаузер и Ади Гил.
Платье ThreeASFOUR на показе моды в Еврейском музее. Это произошло в 2013 году, когда threeASFOUR стали понимать, что для достижения цели придется сделать шаг назад. Они даже не думали, что создадут настолько непрактичный предмет одежды. Наоборот, они хотели создать одеяние, достойное супергероя. Они мечтали, что напечатанная ими ткань станет неуязвимой для пуль и огня, будет удерживать тепло и защищать владельца от стресса. Они мечтали, что люди начнут покупать их одежду, как только та появится на прилавках магазинов. Но время прошло. Сейчас, когда элита Кремниевой долины строит персональные бункеры, беженцы проникают через границу в Канаду, а Маргарет Этвуд снова в моде, видение threeASFOUR так же близко к реальности, как и апокалиптическая антиутопия. Но если к запасам, оставленным на Судный день, доступ есть у всех, стать супергероем все равно еще нереально. И причина довольно проста. Благодаря тысячелетнему опыту, сшитая одежда получается более практичной и удобной, чем та, которую печатает 3D-принтер. Но, похоже, это не останавливает threeASFOUR и других дизайнеров. «В мире моды вы можете контролировать узоры и структуру платья, чтобы получить желаемый результат, — говорит Ротенберг. — Проблема в том, что сейчас это лишь возможность. Поэтому я думаю, что Габи Асфор — самый интересный человек в индустрии. Нам нужны люди, которые будут раздвигать границы, стремясь показать новое».
Традиционная ткань имеет два измерения: нити располагают горизонтально, вертикально и диагонально определенным образом, чтобы получить сплетение. Асфор, получивший степень по механической инженерии и архитектуре в университете Мэриленда, вместе с Донхаузером и Гил придумал трехмерное сплетение, которое планировалось создавать при помощи лазерной резки. Стремление дать ткани третье измерение привело их к 3D-печати. «Пока что самым инновационным из недавних изобретений в индустрии является ткань, которая тянется в четыре стороны, — говорит Асфор. — Но обычная ткань может тянуться только по плоскостям X и Y. 3D-печать позволит материалу растягиваться и по плоскости Z». Он считает, что такая ткань будет лучше пропускать воздух, меньше стеснять движения, а также не будет иметь складок. ThreeASFOUR интересовались 3D-печатью, и это привело их к сотрудничеству с Materialise, компанией, занимающейся производством напечатанных на 3D-принтере моделей, и Ротенбергом, придумавшим изготовленные 3D-печатью крылья для показа моды Victoria’s Secret в 2013 году. «Когда мы только начинали, Габи постоянно спрашивал: «Можно ли напечатать ткань? Какой материал для этого понадобится?», — рассказывает Ротенберг. Выяснилось, что это будет совсем непросто.
Платье Pangolin из коллекции Biomimicry. Источник: Backchannel Основная проблема в том, что материалы, используемые для 3D-печати, более жесткие, чем обычная ткань. ThreeASFOUR экспериментировали со структурами различных материалов, пытаясь добавить им эластичности, но любая напечатанная модель выходила очень хрупкой. Но вот появились новые материалы, и ThreeASFOUR вместе с компанией Stratasys и Трэвисом Фитчем разработала такие платья, как Pangolin, для своей новой осенней коллекции 2016 года, которую они назвали Biomimicry. На одну печать (не считая сборки) Pangolin ушло 500 часов! Платье, названное в честь покрытого чешуей млекопитающего, напоминало темную броню (Бьорк появилась в нем во время турне в Австралии в прошлом году). Для создания «чешуи» дизайнеры использовали алгоритм, симулирующий клеточное деление, таким образом получив переплетающийся узор. На первом этаже студии ThreeASFOUR сидят сотрудники, которые работают за самыми обычными швейными машинками. На следующем этаже расположено само платье. Вблизи нагрудник Pangolin, отделенный от других частей платья, чем-то напоминает велосипедную шину, которую порезали так, чтобы она напоминала рыбью чешую (он даже покачивается как рыбий хвост). Такой прогиб не был возможен несколькими годами ранее. Асфор протягивает мне часть другого платья, Harmonograph, смоделированного по подобию звуковой волны. Оно было сделано из резиновой сетки, которая может растягиваться и сжиматься, как ортопедический матрас. Нижняя часть платья сжимается, когда человек садится, и возвращает форму, когда он встает. Платье Harmonograph от ThreeASFOUR. Источник: Instagram Благодаря такой гибкости, владельцы 3D-одежды теперь могут спокойно сидеть, хотя комфорт еще далек от идеала. «Материя напоминает искусственную кожу. Она не очень приятная на ощупь и, вдобавок, липнет к коже», — говорит Ротенберг. Идея производить напечатанную одежду приобрела популярность в начале 21 века, но развивалась довольно медленно. Мало кто знает об этом лучше Аарона Роули, основателя Electroloom — стартапа для создания одежды посредством 3D-печати. Поначалу многие известные бренды были заинтересованы в его работе, но постепенно, один за другим, они уходили. «Была идея, что люди смогут печатать инструменты у себя дома», — рассказывает Роули, имея в виду дни, когда вокруг 3D-печати было много шумихи. Считалось, что и одежду можно будет печатать, так как предметы гардероба используются каждый день и нуждаются в регулярном обновлении. Но прогресс далеко не ушел. «Процесс создания ткани фундаментально отличается [от 3D печати]», — считает Роули. «Текстиль — развитая технология», — рассказывает Скотт Хадсон, исследователь в университете Карнеги —Меллон, работавший вместе с Disney над созданием мягких печатных материалов. Назвав текстильную промышленность технологией, он не преувеличил: некоторые эксперты считают, что ткацкий станок — ранняя версия компьютера. В середине 18 века Жозеф Мари Жаккар придумал, как сохранять рисунок ткани на перфокарте, благодаря чему можно было задать работу станку и автоматизировать процесс. Технология 3D-печати еще не настолько отшлифована. «Приходится находить компромисс между жесткостью и прочностью», — рассказывает Хадсон. 3D-принтеры создают объект посредством наложения слоев, и этот процесс разительно отличается от того, как волокна превращаются в ткань. Роули взял тканевое сырье и создал смеси, напоминающие существующие ткани. Однако 3D-принтер создал что-то, похожее на «хаотичную паутину». Ушло много времени, прежде чем они получили мягкий, эластичный, складываемый и легкий материал, который на первый взгляд напоминал ткань. Но даже окончательный вариант не был годен: материал рвался, стоило его сильнее потянуть. «Волокна, связанные физически, как в случае с 3D-печатью, остаются неподвижны, в то время как сотканные волокна плавно двигаются относительно друг друга», — объяснил Роули. Electroloom закрыли в прошлом октябре. Пока не решится проблема с материалом, напечатанная одежда будет больше похожа на произведение искусства, а не на предмет гардероба. Год назад платья threeASFOUR были представлены на показе Costume Institute, который спонсировала Met Gala. Показ Manus x Machina в 2016 году тоже сделал упор на роль технологий в мире моды: на показе звезды и знаменитости были одеты в серебро, а Зейн Малик появился в костюме с руками робота.
Платье Oscillation Dress от ThreeASFOUR. Источник: Instagram В этом году threeASFOUR представила еще одну новинку: бело-синее платье с решетчатым узором: на фото выше оно облегает манекен в их студии. Платье состоит из 30 частей, которые сначала напечатали, а затем аккуратно собрали. «Мы ищем новые технологии, — говорит Асфор. — Полагаю, в ближайшем будущем нас ждет уникальная возможность продвинуться в этом направлении». В то же время качество других предметов одежды (например, украшений или спортивной одежды), напечатанных на 3D-принтере, значительно выше.Nike и Adidas используют 3D-печать для создания обувной набивки и подошв, которые обычно делают из пены. NASA разрабатывают проект, похожий на Pangolin — напечатанная «кольчуга» призвана защитить космонавтов от воздействий в космосе. Может, и не только космонавтов. Хотя футболки и штаны все еще производятся традиционным образом, защитную броню в скором времени можно будет напечатать. Она пригодится на случай, если произойдет революция, нападут инопланетяне или вам потребуется бежать за границу. Материалы по теме: Источник: rb.ru |
||
