Моделизм это огромный пласт людей и направлений: начиная историческим моделированием миниатюр, заканчивая действующими радиоуправляемыми моделями техники. Моделизм это серьезный спорт, со своими правилами, соревнованиями и традициями.
Насколько же такая новая и не всем доступная (пока) технология 3d-печати применима в рамках моделизма?
Моделизм делится на две большие группы: стендовый моделизм и постройка действующих моделей. В ходе подготовки данной статьи было опрошено множество людей, профессионально занимающихся моделизмом во всем его разнообразии.
Самое удивительное, что мнения, касаемо 3d печати, резко разделились, поэтому давайте разбираться в этом вопросе более детально.
Архитектурные макеты
С появлением современных CAD систем и технологии 3d печати, архитекторы с удовольствием откинули в стороны ватманы и клей. Данная технология прижилась здесь идеально. Теперь нет необходимости корпеть над бумажными чертежами, а имея уже подготовленную трехмерную модель, отправить ее на печать не составляет никаких проблем.
“В университете уже давно все проектируют в AutoCad или подобных системах, а купив принтер, у меня освобождается огромное количество времени, которое я могу потратить на что угодно. Хотя иногда, заказчики макетов просят, чтобы он был сделан именно из бумаги, но такое бывает не часто, главное результат “ — рассказал нам один из студентов архитекторов.
По нашему опыту, используя 3D принтер можно добиться ускорения работ, например сразу распечатать целый сегмент здания со всеми подробностями, в том числе и сразу в цвете, используя принтеры, особенно порошковые можно печатать очень сложные формы — все что вы сможете смоделировать в компьютере.
С другой стороны если у вас простой макет который требует большого числа похожих элементов, несложной формы их можно поставить на FDM принтер и печатать в больших количествах ни на что не отвлекаясь.
Но в печати есть и недостатки, прежде всего качество поверхности, предметы из порошкового материала имеют шагрень, а цветопередача на принтерах печатающих цветом не очень высока, и пропечатать например небольшую надпись будет довольно сложно, хотя сейчас эта проблема решается появлением полноцветных 3D принтеров печатающих бумагой, где точность печати и цветопередачи достаточна высокая.
Изделия из FDM принтера отличаются слоистостью поверхности и им требуется постобработка, шлифовка и грунтовка.Так же многое упирается в точность печати, например при печати копии здания в масштабе, все его элементы сильно уменьшаются и не всегда их можно пропечатать, хотя тут могут помочь фотополимерные принтеры, но они отличаются дороговизной материала.
Преимущества: cкорость, дешевизна материала в некоторых технологиях
Недостатки: требование постобработки, недостаточная точность печати
Какие макеты можно делать с помощью 3D-печати?
Исторические и игровые миниатюры
Создание миниатюр так же довольно востребовано в моделизме, например при создании макета какой-либо улицы или здания часто требуются фигурки людей или миниатюрные лавочки, это все можно быстро и точно пропечатать на фотополимерном принтере. При наличии своего принтера это выходит дешевле чем заказывать уже готовые отливки.
Так же, 3D печать является замечательным выходом если вам нужна небольшая серия фигур на уникальный проект, нужны лишь цифровые модели нужных фигур и вы можете распечатать всю партию в течении дня, тогда как изготовление этих фигурок вырезая например их из воска и затем отливая займет значительно больше времени и затрат ресурсов.
Но нужно помнить что фотополимерные изделия после печати требуют постобработки, промывки и дополнительного отвержения, это все не сложно, но занимает время, к тому же большинство высокоточных материалов для 3D печати довольно хрупкие, в отличие от покупных миниатюр, которые чаще всего льются из более прочных пластиков.
Преимущества: скорость, дешевизна, возможность изготовления уникального изделия.
Недостатки:хрупкость изделия, требование постобработки, требование хорошей 3D модели
В данном виде моделизма основной упор делается на покраску и оформление моделей. Многие из них по праву можно назвать произведениями искусства. Казалось бы, все уже придумано до нас, миниатюры и фигурки уже много лет продаются разными фирмами, выбирай и раскрашивай. Увы для России мы сталкиваемся с одной серьезной проблемой, практически все высокодетализированные модели импортные (Германия и США), и в каталогах отсутствуют модели Российской техники и миниатюры русских солдат и т.д.
Стендовый моделизм военной техники
И здесь мы приходим к первому противоречию интересов. Дело в том, что понятие стендового моделизма подразумевает создание не действующих моделей, максимально приближенных (визуально) к оригиналу. И если создается модель старинного парусника, то применение пластика категорически неприемлемо профессионалами.
Чаще всего такие модели делаются полностью вручную, выверяя каждый шпангоут, подгоняя все детали друг к другу. По сути в этом и состоит вся суть данного хобби. Хотя в данном случае иногда используют фрезерные ЧПУ станки.
Но если отойти в сторону и взглянуть на создание моделей современной техники, то здесь уже допускается применять любые материалы, начиная с классических для моделизма материалов: фанера, пенопласт, листовой пластик (даже коробки от доширака идут в ход), стеклотекстолит и т.д.
В данном случае применение 3D принтеров является находкой. Главное подобрать подходящий принтер под нужный масштаб.
К примеру для моделей масштаба 1:32 идеально бы подошел принтер Prism Pro или Hercules с областями печати.
А для маленьких и детализированных моделей масштаба 1:100 и крупнее (больше масштаб, меньше габарит) хорошо подходят фотополимерные принтеры, такие как: Formlabs.
Но не стоит забывать об одном недостатке 3D печати, которой обладают практически все доступные принтеры – видимость слоев или другими словами полосатость модели, после печати приходится убирать эту фактуру, хотя на хороших принтерах достаточно одного слоя краски или грунта, чтобы полностью сгладить модель.
Действующие модели
Общаясь с людьми, увлеченными данным хобби мы с удивлением узнали, что 3D принтеры многими используется, но далеко не во всех моделях.
Действующие модели часто оснащаются мощными силовыми агрегатами, навороченной электроникой, говоря о скоростных моделях судов, практически всех моделях автомобилей (монстры, трагги, багги, траки, шорт-корсы, ралли, триалы, трофи), подводных лодках и авиамоделях (в том числе и на реактивной тяге) материалы, доступные для 3D печати не могут выдержать таких колоссальных нагрузок, либо не соответствуют требованиям по соотношению прочности к массе или герметичности.
Поэтому допускается лишь изготавливать декоративные элементы. Классические материалы, применяемые в данных моделях — стекловолокно, углепластик, эпоксидные и полиэфирные смолы, листовой ударопрочный полистирол, нержавеющие стали, титан и алюминий. В авиации особое место занимает углеволокно и авиационная фанера.
Но выход есть, и в случаях, когда невозможно применять материалы, доступные на 3д принтерах. Моделисты печатают матрицы, заливают в них силиконовые смолы и после отверждения получают масштабные копийные модели колес, необходимых для каждой модели. В трофи радио моделизме часто возникает потребность распечатать корпус автомобиля из ABS пластика в масштабе 1:10, чтобы впоследствии отформовать по нему кузовные элементы будущего автомобиля из жести, алюминия, лексана или карбона.
Но, как и везде есть свои исключения, например существует проблема точно изготовить корпус судна (не скоростная модель), ведь любая неточность приведет к сложности в управлении или полной неспособности судна ходить (плыть). Те, у кого есть доступ к ЧПУ фрезерным станкам, используют их в полной мере, но куда проще в данном случае использовать 3D принтер, ведь он может создать ту форму, которая не доступна для ЧПУ станка, а также в плюс принтера можно отнести возможность изготавливать детали в квартире или на балконе особо не мешая соседям и домочадцам. К тому же принтер автономен и требуется лишь запустить печать, а в это время заниматься своими делами.
Отдельно выделим применение 3D принтеров в авиации, а конкретно в создании квадрокоптеров. В этом случае все неоднозначно, с одной стороны, следует применять максимально легкие и прочные материалы, но вместе с тем возможен симбиоз сложных по форме печатных деталей с простыми, но прочными каркасными элементами. Например каркас квадрокоптера может состоять из углепластиковых трубок, но соединительные элементы изготовить на принтере. И здесь важно правильно рассчитать конструкцию, чтобы при аварии и падении ломались дешевые защитные элементы, а вся “начинка” оставалась целой.
Стоит упомянуть и о проекте OpenRC, где люди создают печатные радиоуправляемые модели, при этом заведомо знают пределы своих изделий. Этот проект может помочь без больших затрат познакомиться с миром радиоуправляемых моделей, освоить инженерное дело, научиться моделировать и в дальнейшем использовать опыт в жизни, либо при создании более серьезных соревновательных моделей.
Применяемое оборудование
Picaso 3D Designer PRO 250 — 197 900; Технология печати: FDM; Рабочая камера: 200 x 200 x 210 мм; Толщина слоя: 50 мкм
Prism Pro — 245 000 рублей; Технология печати:FDM; Рабочая камера: 400 х 400 х 850 мм; Толщина слоя: 50 мкм
Hercules Strong — 149 000 рублей; Технология печати: FDM; Область построения: 300х290х370; Толщина слоя: 50 мкм
Formlabs Form 2 — 419 900 рублей; Технология печати: SLA\DLP; Рабочая камера: 145 x 145 x 175 мм; Толщина слоя 25 мкм;
Mcor Arke; Технология печати SDL; Рабочая камера: 240 х 205 х 125 мм; Толщина слоя от: 100 мкм
Projet 660; Технология печати: CJP; Рабочая камера: 254 x 381 x 203 мм; Толщина слоя от: 100 мкм
Projet MJP 2500; Технология печати:MJP; Рабочая камера: 295 x 211 x 142 мм;
Russian DLP — 349 900 рублей; Технология: SLA;DLP; Рабочая камера: 124 х 70 х 180 мм; Толщина слоя от: 20 мкм
Хотите больше интересных новостей из мира 3D-технологий?
Подписывайтесь на нас в соц. сетях:
Комментарии (13)
spyderDFX
05.10.2016 15:03+1Пробовал в разных «конторах» заказывать изготовление башни танка в масштабе 1/72. Результат каждый раз был… мягко говоря, ниже ожидаемого. Мелкие детали получались настолько безобразно, что проще их срезать и делать самому из green stuff того же или подбирать что-то подходящее из деталей других сборных моделей.
Видимо, далеко не у всех есть принтеры с подходящей точностью.Top3DShop
05.10.2016 15:05Вопрос выбора технологии (компетенции подрядчика и заказчика) ну и бюджета :)
Лучше запрашивать примеры из портфолио приближенные к вашему заказу чтобы не было сюрпризов.
ustaspolansky
05.10.2016 15:11Несмотря на скорее очень высокую стоимость такого макетирования, результат действительгно презентабелен. Выглятит отлично.
Какие моменты отметил для себя:
— Свои ассеты с людьми (Возможность создать толпу в контексте макета)
— Дополнительные возможности по внедрению световых элементов в макеты, включая и сложные схематические решения
— Дополнительные возможности подачи материала клиенту (С позиции Дизайнер -> Макетная мастерская)
Выше описанное сугубо от личного опыта применения в макетировании фрезера, лазера, печати и прочее. Опыт небольшой и прошу воспринимать изложенное с позиции любителя.
П.С. Больше постов с примерами! :)
iozjik
05.10.2016 15:31Добавлю, что 3D-печать очень полезна при изготовлении крупных функциональных макетов. Вот пара фотографий действующего (электропневматика) ПП и работающей фантазии на тему пиломеча из вселенной Warhammer40K.
Прячу фотографии, чтобы не занимали места...
madf
05.10.2016 17:55Нет. Ничего нового. Количество не увеличивается, расходники не дешевеют (на нормальные, качественные принтеры) и само оборудование дорогущее.
iozjik
05.10.2016 19:11ABS-пластик в 2012 в РФ продавался в среднем по 1500р или 50$ за килограмм. Теперь я его покупаю по 500 р за килограмм при том же качестве. Принтер начального уровня в виде кита за рубежом тогда стоил от 700$, теперь они дешевле 200$.
uterr
06.10.2016 12:27боюсь быть закидан палками, но даже дорогой FDM принтер, например более 1000$, печатает так себе: даже идеально настроенный в нем будет множество артефактов, я ни разу не видел, чтобы на нем хотя бы приемлемо получились детали менее 2мм в диаметре (не часть фактуры большой детали, а отдельно стоящие отступы, например) и на данные момент, прорыва в FDM как-то не предвидится.
Даже так, по моим наблюдениям хорошо настроенный дешевый 3д принтер будет печатать так же, как хорошо настроенный дорого: разница будет в размере печатаемой области, качестве корпуса, авто подстройки уровня стола, но само качество будет таким же: потому что принцип один — через экструдер шаговый двигатель продавливает пластик, качество шаговых даже между дорогим и дешевым принтером не бывает настолько большим, чтобы дешевый начал пропускать шаги, а дорогой — нет (по крайней мере я не видел примеров огромной разницы). Да, есть еще вариант плохо настроенный дешевый принтер, с разболтанными ремнями и кривыми муфтами, но это уже другая история.iozjik
06.10.2016 13:21Возможно, стоит определиться с целями печати, прежде чем говорить, что качество FDM-печати «так себе». Если говорить о ювелирных изделиях — получить готовый продукт прямо со стола принтера не получится. Зато принтер позволяет быстро и просто создать работающий редуктор для модели, сделать заготовку для корпуса, которую потом можно доработать, если понадобится более высокая детализация. И это задачи, доступными в быту способами — практически неразрешимые. Для моих задач моделирования раньше я пользовался фрезерным и токарным станком, теперь 90% деталей я могу сделать печатными, а оставшиеся 10% делать, покрутив прототип в руках и, при потребности, изготовив приспособы для упрощения работы.
Вообще, FDM-принтер для меня — это некий аналог фрезерного станка. Для части работ ювелирный гравер подойдет лучше, но задач, решаемых фрезером, существенно больше.
Дорогой принтер, если сравнивать его с бюджетным, сможет печатать детали большего размера и быстрее. За размер детали отвечает не только размер стола, но и наличие хот-бокса, в противном случае большая часть крупных деталей пострадает от деламинации. Для скорости печати нужна жесткость конструкции, в противном случае печать будет либо полной артефактов, либо крайне медленной.
Я сейчас собираю для себя следующий принтер, который, я надеюсь, будет обладать всеми качествами профессионального, кроме высокой цены =)
klod_ua
06.10.2016 20:07честно сказать, если будет и далее 3д принтера улучшаться и дешеветь, то это будет просто замечательно. Бывали моменты, в быту, когда нужна какая-то деталь. Но чтоб её получить — нужно покупать готовое изделие или… просто смериться с тем, что любую ерунду, которая тебе взбрела в голову просто не получиться найти. Это касается изделий как с резины/пластмассы, так из железа и прочего. В домашнем хозяйстве, есть случаи когда что-то нужно… а нет почти спецов, ни токарей ни кузнецов. А деталь — просто кусок железки, ничего такого. Есть случаи когда выходят из строя элементарные вещи, да можно обновить, а можно и не делать этого, ибо вещь стоила своих денег и жалко выбрасывать на мусорку… а искать на барахолке нужные детали — нет ни времени ни желания. А это что касается быта, а производство и прочие предприятия — это просто кладезь. Да, сейчас есть варианты, когда Боинг в промышленных масштабах делает цельные детали любой сложности и размеров. Но стоит такой агрегат… что может позволить Боинг и иже с ним…
uterr
это все здорово, но многие из отпечатанных примеров в статье из лазерных 3д-принтеров, качество которым обычным, домашним, и даже принтерам более высокого уровня просто недоступно
GeMir
Ну так контора и занимается в том числе и тем, что печатает не бытового уровня макеты на не бытового уровня принтерах.