Mul oli alati puudu "kolmas silm", et joonistelt mehhanismi või maja detaili ette kujutada - ja veelgi enam, ma ei tea, kuidas seda teha, kui peate mitme joonise põhjal tervikut selgelt nägema. Minu jaoks on joonistused samad, mis enamikul muusikuteta nootidel: ükskõik kui palju noodilt vaadataksegi, ei kuule te seda muusikat.
Mõistagi on viimastel aastakümnetel sellist tüüpi "puudeid" ravinud arvutid. Igal juhul täidab tehnika mõnikord töö. Nüüd näiteks ei imesta keegi, et arvuti mängib nootidest muusikat ja asendab isegi orkestrit. Tõsi, joonistuste puhul on see keerulisem, kuid ka siin leidub tarkvaratooteid, mis aitavad luua kolmemõõtmelist arvutimudelit. Lõpuks ilmus kolmemõõtmeline printimine, mis võib muuta arvutimudeli kiiresti väga reaalseks, mida saab puudutada, igast küljest uurida ja kasutada praktilistel eesmärkidel.
Kolmes mõõtmes printimine
Kolmemõõtmelised printerid muidugi endiselt maju ei ehita: seni on selliste seadmete fifdom prototüüpimine. Väikseid esemeid saab ehitada elusuuruses ja suuremaid vähendatud mahus. Igaüks meist on näinud inimelundite, kosmosesõidukite, autode, hoonete või isegi linnapiirkondade töölauamudeleid - suure osa sellest on täielikult või osaliselt printinud 3D-printer.
Kuigi see tehnoloogia on olnud kasutusel juba üle kümne aasta, on see endiselt silmist väljas. Fakt on see, et 3D-printer pole majapidamistarbe, vaid spetsiaalne varustus. Samad ettevõtted, kelle jaoks prototüüpimine on igas protsessis kohustuslik samm, on juba pikka aega hinnanud 3D-printimise mugavust. Sealhulgas seetõttu, et mitte kõik, kes määravad projekti saatuse, ei lase kujutlusvõimel näha joonistes helitugevust ja terviklikkust. Sa raiskad oma aega, kavandades kavandeid ja selgitades finantsvoogude meistrile, milline täpselt uus kaubanduskeskus välja näeb. Kui ma oleksin meistri asemel, oleksin kindlasti joonised, arvuti visualiseerimise kõrvale heitnud ja küsinud: "Noh, kuidas see kõik tegelikkuses välja näeb?" Siin oleks hea aeg tuua "ärimagnet" küljendusse.
Muidugi võib vana hea traditsiooni kohaselt minna modellitöökotta, kus kümne või enama inimese kätega luuakse nädala (või võib-olla kuu) jooksul papist vajalikus mõõtkavas mudel, paber ja muud materjalid. See on aga pikk protsess ja selle kulud ei ole alati õigustatud. Mis siis, kui peate paigutuses midagi muutma? Siis raisatakse kogu sinna investeeritud töö ja raha: ümbertöötamine võtab sama palju aega ja klient peab töö eest uuesti maksma. Muidugi on liiga vara professionaalsete mudelitöökodade mahakandmine, on olukordi, kus need on asendamatud, kuid tänu kolmemõõtmelisele printerile saab mudeli või selle üksikuid osi teha vaid ühe päevaga, muutes kuju, värv või suurus. See on mugav, visuaalne ja kiire. Kõrvalt ei pea te midagi otsima, tellimuse valmimist pole vaja oodata nädalat: kui teie kontoris on 3D-printer, siis muudate arvutimudelit mõne klõpsuga hiirega ja saatke see printimiseks.
Minu toodud arhitektuuriprojekti näide on üsna reaalne, kuid pole kaugeltki ainus võimalik. 3D-printerit hindavad tööstuslikud ja graafilised disainerid, meditsiinitöötajad ja isegi kartograafid. Selline seade on kasulik tehastes, uurimisinstituutides ja suveniiride tehastes. Etorgi partneritega töö direktor Elmira Gafurova ütles, et nende ZPrinter 650 on võimeline kui mitte kõigeks, siis paljuks. “Mulle meeldib väga rääkida masinast ja 3D-printimise tehnoloogiast. Ma tean, kui põnev see kõik on, - ütleb Elmira. - Ja printeri võimalused on lihtsalt hämmastavad. Võib-olla pole ükski teine tehnoloogia võimeline proportsionaalse raha eest sarnaseid mudeleid looma. " Lähim tutvus 3D-printeriga algas Elmiral, kui Etorg otsustas sellised seadmed müüa. Muidugi ei saa tulevasi kliente jätta harjumatu tehnoloogiaga üksi ning 3D-printeri ise meisterdamiseks ostis ettevõte ühe neist seadmetest oma vajadusteks. Elmiral selle projekti eestvedajana oli algul raske: ta õppis printeri tööd iseseisvalt. "Kuigi ma tunnen tehnikat, polnud see ilma kvalifitseeritud abi ja eriteadmisteta väga lihtne," meenutab Elmira. - Täname sarnase printeri omanikke - kolleege Peterburi ettevõttest "Invent", kes aitasid mul sellega toime tulla. " Nüüd on Elmira ise valmis klientide juurde tasuta tulema, rääkima ja näitama: ta on kindel, et ükski müüja ei räägi tehnikast rohkem kui inimene, kes seda kasutab. Võttes vastu Elmira Gafurova kutse, tulin Etorgi kontorisse, kus seisab ZPrinter 650, et kuulata üksikasjalikku lugu tehnoloogiast ja aparaadist. Pean tunnistama, et reis osutus äärmiselt informatiivseks ja huvitavaks.
Varsti pärast aparaadi ülevaatust ja Elmira selgitusi selle kohta, mis ja kuidas see töötab, mõistsin, miks kumbki meist ei olnud ikka veel ostnud sarnast asja koju, et oma lõbuks printida, et oma lastele väikseid mänguasju, mõned kollektsioonid või isegi kaotatud võtmehoidja asendamine. ZPrinter 650 teeb seda kõike hõlpsalt, kuid see on üsna suur masin (1880 x 740 x 1450 cm) ning erinevus selle ja tavalise kodumasina vahel on umbes sama, mis teie tindiprinteril ja minifotolaboril. Kuid kontoris on see tehnika üsna sobiv: see prinditakse peaaegu hääletult ja nõuetekohaste ettevaatusabinõude korral on mustust väga vähe. Puhtuse mainimine pole juhus, sest Z Corporationi tehnoloogia põhineb kipspulbrist toote kiht-kihilt kasvatamisel, mida teoreetiliselt võis leida kõikjal kasutatava printeri ümbruses. Ma võiksin, aga see pole nii. Kasvamine toimub suletud kambris ja liigne pulber eemaldatakse printerisse sisseehitatud tolmuimejaga.
Kuidas trükkimine käib?
Ehituskambri mõõtmed on 254x381x203 mm, mis määrab toote maksimaalse suuruse. Kõik, mis on mitu korda väiksem, saate ühe seansiga korraga mitu tükki printida. Kõik, mis on suurem kui kaamera suurus, tuleb jagada osadeks, mida saab eraldi printida. Lõpus on üksikud osad kokku pandud üheks tervikuks. Printimisprotsess algab kaamera ülaosast. Tõsteplatvorm, mis moodustab kambri alumise seina, tõuseb kõigepealt ülespoole, selle pind on kaetud õhukese ühtlase kipsikihiga. Prindipea, mis on oma struktuurilt sarnane tindiprinteri peaga, kannab spetsiaalset liimivedelikku nendele pinnapiirkondadele, mis peaksid moodustama toote alumise kihi. Vedelik tahkub peaaegu kohe, liimides pulbri õigetes kohtades kokku. Seejärel langetatakse alumist platvormi veidi, kantakse uus pulbrikiht ja printimine jätkub. Toote enda hulka mittekuuluv pulber, täites järk-järgult kogu kambri ruumi, toetab kasvanud mudelit, mistõttu saab neid kambris piisavalt ruumi printida tervete partiidena. Piisab, kui nende vahel on minimaalsed vahed: kogu trükiseansi vältel on tihedalt pulbrisse seotud tooted ei liigu ega “kasva” üksteist segamata. Toote ehitamise käigus värvitakse selle tulevane pind: ZPrinter 650 toetab 24-bitiseid värve nelja prindipea (CMYK) abil. Värv tavapärases printimises ei üllata kedagi, isegi mitte kodukasutajat, kuid 3D-printimisel pole nii roosilist suhet värviga. Mõned kolmemõõtmelise printimise lähenemisviisid, mida rakendatakse teiste ettevõtete masinates, võimaldavad teil teha erinevaid värve, kuid samal ajal jätta need ühevärvilisteks. Näiteks ei saa võistlejad printida valge purjekaga sinise purjega kujukest: on vaja teha sinimustvalged detailid eraldi, nähes ette võimaluse ühendada need üheks kompositsiooniks. Apparatus Z Corporation teab tõesti, kuidas samaaegselt oma soovile vastavalt erinevat värvi toodet värvida. ZPrinter 650 eraldusvõime on 600x540 dpi. See prindib kiirusega 28 mm tunnis ja ühe kihi paksus on umbes 0,1 mm. Algne arvutimudel jagatakse trükidraiveri poolt juba enne protsessi algust automaatselt selliseks paksuseks kihtideks.
Protsessi lõpus täidetakse kogu kamber kipspulbriga, mille sees on üks või mitu eset. Suurema osa kasutamata pulbrist saab printer ise kambrist automaatselt taaskasutuseks eemaldada, pärast mida tooteid teatud temperatuuril poolteist tundi kuivatatakse. Viimane etapp on toote immutamine. Mudel kastetakse spetsiaalsesse liimi (mõnikord on seda pintsliga mugavam rakendada). Selle protseduuri eesmärk on muuta toode vastupidavaks. Enne impregneerimist, kuigi kõvad kipstooted on äärmiselt habras ja pärast seda on isegi õhukest osa oma kätega äärmiselt raske murda. Kuid sõltuvalt eesmärgist võivad erinevad immutuskompositsioonid anda valmistoodetele erineva tugevuse.
Kipsiteaduse peensused
Elmira Gafurova ütles, et paljudes aspektides sõltub printeri kasutatavus esialgsest mudelist: „Kui arvutimudel on esialgu printimiseks valmis, siis kulub seadme ettevalmistamiseks vaid umbes pool tundi. Kui mudelit tuleb muuta, võib ettevalmistamine kesta tunde. Kuid sellel pole mingit pistmist otsese printimisega: kõik sõltub originaalmudeli arvutis teinud disaineri kvalifikatsioonist ja sellest, kui palju vigu tuleb parandada. Kõige sagedamini nõutakse seina paksuse suurendamist - eriti õõnsustega mudelites.
Elmira ja tema kolleegide üks raskemaid ülesandeid oli staadionimudeli loomine. Staadion koosnes mitmest osast, mis seejärel kokku pandi. Selline mudel ei tohiks oma kaalu all laguneda, selle disain tuleks eelnevalt hoolikalt läbi mõelda. "Viisime katuse soovitud olekusse, pakkudes ribide jäigastumist, kuid unustasime põhja veidi," meenutab Elmira. - Seal oli väga delikaatseid osi, mis deformeerusid ja hävisid järeltöötluse käigus. Õnneks tuli uuesti trükkida ainult üks detail. " Selliseid mudeleid, mis on iseenesest suured, kuid pisidetailides rohkesti, on tugevdava liimiga väga keeruline töödelda. Just selliste ülesannete puhul ilmnevad kõige sagedamini originaalse arvutimudeli vead.
Etorgi kogemus näitab, et mida suurem on kaamera maht mudelis, seda kasulikum on selle printimine. See pole seotud kipspulbri hinnaga, vaid värvi maksumusega. "Kuid ZPrinter 650 abiga," ütleb Elmira Gafurova, "saate teha palju mudeleid korraga, jaotades need mitmele" korrusele "kogu kambri piirkonnas." Kahjuks pole seda optimaalsust alati võimalik saavutada. Loodetavasti on tehnoloogia järele tulevikus rohkem nõudlust ja prototüübi soovijatel pole lõppu, kuid seni on 3D-printer selline seade, mis ei sobi sugugi neile, kel aeg-ajalt vaja on ühe tennisepalli suuruse mudeli printimiseks. Võib-olla leiab sel juhul mõni muu tehnoloogia kallal töötav ettevõte oma kliendi … Nagu kõigil seadmetel, on ka ZPrinter 650-l oma soovitatud koormus ja seda tuleks professionaalsete seadmete ostmise kavandamisel arvesse võtta, et selle pealt raha teenida. "3D-printimine on kallis," ütleb Elmira. - Tuhande protsendi suurusest kasumist pole juttugi. On üldse nullkasumiga mudeleid: me lihtsalt ei tõsta hindu üle teatud taseme."
Tuleb siiski märkida, et alternatiivsed tehnoloogiad selle või selle toote prototüübi tükitootmiseks on samuti kallid, kuid võtavad samal ajal palju rohkem aega. Seetõttu saab Etorgi ettevõte selliste toodete valmistamiseks nüüd palju kolmandate osapoolte tellimusi - 3D-printimine on mugavam ja kiirem. Ehkki on ka teisi tootjaid, pakub Etorg ainult Z Corporationi printereid. Minu vestluskaaslane ja tema ettevõte tegid oma valiku üsna sihilikult, sest saadaval olev alternatiiv on ühevärvitrükk, mis pealegi on viis korda aeglasem ja peaaegu suurusjärgu võrra kallim. Niisiis osutub ZPrinter 650-ga 3D-printimise kõrge hind suhteliselt tagasihoidlikuks.
Kuid seni, kuni 3D-printimise absoluutsed kulud on märkimisväärsed, on teie enda projekt 3D-printeri investeeringutasuvuse jaoks heaks abiks. "Töötame praegu veebikataloogi täitmise üle 3D-mudelitega, mida saab valida ja printida," ütleb Elmira. - Meilt tellides maksab 10 cm supermani kujuke teile umbes 1600 rubla. Seda on palju. Samal ajal, kui kellelgi on vaja ellu viia idee, mis nõuab kolmemõõtmelise arvutimudeli muutmist täiesti käegakatsutavaks, on see taskukohane summa. " Elmira Gafurova usub, et 3D-printimisel on Venemaal head väljavaated. Võib-olla ei tule buum seadmete ja kulumaterjalide praeguste hindadega, sest need sõltuvad ka tehnoloogia levimusastmest. Populaarsus sõltub tehnoloogia pakutavatest võimalustest. Need on ilmselgelt suured ja pole kaugeltki ammendatud, nagu ka võimalused 3D-printimise parandamiseks ise pole veel ammendatud.