Продолжаем серию публикаций про возможности современных 3D-принтеров. Сегодня мы узнаем, как в домашних условиях распечатать на принтере человеческий мозг. Способы применения у данной «поделки» самые разнообразные: от простого развлечения (очередной вызов для «тридепечатника) до медицинских — возможность детально изучить такой сложный орган перед возможной сложной операцией или в ходе медицинского семинара. Согласитесь, несколько лет назад о таком можно было только мечтать. А если немного пофантазировать, то через несколько лет в школах на уроках биологии и анатомии в качестве наглядных материалов будут вот такие (и не только) напечатанные вещи. Главное — сделать первые шаги в этом направлении!



Имя и фамилия автора проекта: Евгений Бойцов
Название модели принтера: Prusa i3 by 3D LIFE
Год сборки: 2014
Стоимость принтера: 40000 руб.
Общее количество средств, потраченных на сборку и модификацию: 30000 руб.
Приблизительный вес: 20 кг
Приблизительные размеры: 350 x 500 x 450 мм (xyz)
Основные плюсы:

• область печати 200х200х275 мм (xyz);
• качество печати сравнимо с принтерами высшей ценовой категории, так как делался для себя;
• быстро заменяемые пластиковые части (треснула деталь напечатал новую и заменил).

Основные минусы:

• пластиковые узлы, что не надежно.

Недавно ко мне обратился человек из Волгоградского медицинского университета (ВолГМУ) с просьбой создать по рисункам макет ствола продолговатого мозга человека. Рисунки послужили своего рода макетами и ТЗ.

Рисунок №1


Рисунок №2


Очень хорошее применение 3D-печати, на мой взгляд: в образовательных целях будущих мед.работников. Задача не из легких, но все выполнимо. К счастью, в нашей команде есть замечательный 3D-моделист. Собрав в учебниках и просторах интернета все иллюстрации, моделька была создана в течение дня в программном средстве Blender.



Да, да, такая штука у каждого из нас в голове, пугаться нечего.

Дальше за работу принялся я. Модель печатал на принтере Prusa i3 by 3D LIFE, собственноручно собранном и проработанном до мелочей. За основу взят принтер Prusa i3, как вы уже догадались, который до этого собрал для себя дома, именно он послужил рабочей лошадкой для создания основных узлов нового принтера.



Вся конструкция была проработана в CAD-программах. В общем, принтер создавался для себя и качество печати сравнимо с моделями принтеров высшей ценовой категории, так как была значительно улучшена механика устройства. Основной причиной его создания послужила идея увеличения области печати, которая теперь составляет 200х200х275(xyz).



Сейчас он выглядит вот так, дневной и ночной вариант:


Пластик для печати модели выбрал PLA белого цвета марки Bestfilament, так как модель больших размеров (высота модели 200 мм), при печати из АБС привело бы к деламинации модели (потрескалась бы), да и к тому же модель будет раскрашиваться.

3D-модель обрабатывалась в KISSlicer. Особо сложного там ничего нет, задаются все стандартные параметры печати для определённого материала и принтера (температура экструдера и стола, диаметр пластикового прутка, толщина стенок и заполнение модели и т.д.). Важно было правильно подобрать расстановку поддержек. Мне еще необходимо было настроить грамотно ретракт, так как использовался экструдер типа Bowden.

Параметры печати в KISSlicer:



Поддержка задается для нависающих частей боле 75 градусов. Хоть это и PLA-пластик, но поддержка от KISSlicer легко убирается, внешний вид модели не портится.



Для PLA пластика от Bestfialment задавал температуру экструзии в 230 градусов (подобрал экспериментально, пробуя различные скорости экструзии на разных температурах), хоть и температура печати PLA в районе 200 градусов, здесь, видимо, сказывается особый состав материала. Скорость печати — 40 мм/с.
Задан был обдув модели.



В итоге, обработанная модель имеет вот такой вид в программе:



Скинув файл G-кода модели на флэш-карту, запускаем модель на печать. Сам процесс печати представлен на фото ниже.



Окончание печати. Модель печаталась в районе 20 часов.



Убрав поддержку, получаем вот такой макет ствола головного мозга.



Разукрасив его, получаем полноценное наглядное пособие для медицинского университета. Ничего сложного! Правда, в нашем случае „заказчик“ попросил не раскрашивать — мол, так нагляднее будет.