На написание данной статьи меня вдохновил внутренний митап по 3D печати, который относительно недавно прошел в нашей компании. На митапе, мой коллега рассказывал много интересного по этой теме, и даже доставил в офис свой принтер, с помощью которого наглядно продемонстрировал процесс создания различных объектов.
На этом митапе я узнал много нового, о чем раньше даже не приходилось задумываться. В общем, после, решил изучить вопрос подробнее. В результате чего и родилась эта статья.
Вероятно, только ленивые сейчас не говорят и совсем не интересуются этой темой. Отрасль уже не новая, но с каждым днем набирает обороты: прогнозируется, что к 2021 году 3D печать станет многомиллиардной индустрией (около $21 млрд.). В первую очередь, это происходит потому, что сейчас все, что необходимо для 3D печати становится все более и более доступным — принтеры, материалы, открытые ПО для моделирования.
Многие европейские школы уже даже закупают принтеры и обучают детей 3D моделированию. Все развивается: появляется все больше и больше моделей с расширенными и временами невообразимыми возможностями.
Вы только представьте себе — не выходя из дома, потратив немного времени на знакомство с программой и парой-тройкой гайдов по 3D печати, и совсем немного денег, вы можете создать много вещей: от простой пластиковой игрушки до всяческих креплений, инструментов.
Кажется, идет к тому, что скоро на таких принтерах можно будет печатать абсолютно все. Есть несколько интересных кейсов, которые, если преподнести их в нужном порядке, могут очень наглядно продемонстрировать эволюцию 3D принтинга.
Самый первый, который приходит на ум — это кастомные ручки для бритвенных станков. Ребята из бостонского стартапа Formlabs однажды решили напечатать ручки — разные дизайны, цвета, материалы — это получило широкий отклик. Теперь они являются партнерами Gillette. Любой человек может зайти на их сайт и придумать собственный дизайн рукоятки. Останется только подождать, пока придет посылка.
Еще один интересный кейс есть у adidas — недавно они выпустили кроссовки Alphaedge4d на полимерной подошве, напечатанной на 3D принтере. Производители обещают, что такая подошва кроссовок обеспечит большую стабильность, поддержку стопы и улучшенную амортизацию.
Есть еще две пересекающиеся, довольно трогательные истории, которые уже довольно давно прогремели во всех мировых СМИ. Один изобретатель из Вашингтона опубликовал видео, в котором продемонстрировал модель протеза ладони, которую каждый желающий может скачать и распечатать на 3D-принтере. Отец маленького мальчика, который родился без пальцев рук, вдохновился идеей создать протез для своего сына, и успешно реализовал ее. Подходящий для этого принтер стоил около $2000 (к слову, протез разработанный ортопедическими компаниями, в среднем, обошелся бы в несколько десятков тысяч), а стоимость пластмассы, необходимой для печати одного протеза составляет всего около $10.
Вторая история, про плотника Ричарда из Южной Африки, который лишился пальцев на руке из-за несчастного случая на работе. Покупать протез было дорого, поэтому он вооружился 3D принтером и помощью знакомого дизайнера, и в результате, у них все получилось. У него более сложный механизм и он более функционален, чем протез из первой истории, однако все равно обошелся недорого. Благодаря СМИ, этой историей заинтересовалась общественность. Теперь Ричард помогает многим людям, печатая похожие протезы практически бесплатно.
Известно еще множество историй использования 3D печати в протезировании, конечно большинство из них, касаются стоматологии и ортопедии. Но их слишком много, чтобы уместить в одну статью. Здесь я рассказываю только о тех, которые именно меня воодушевили больше всего.
3D печать также широко используется в промышленности. Есть гигантские принтеры, которые способны печатать огромные запчасти из металлов — даже для самолетов и ракет, причем не нужно будет ничего собирать — 3D принтер распечатает уже готовый цельный вариант.
Есть 3D принтер Big Delta — 12 метров в высоту и 6 метров в диаметре, который может “распечатывать” бюджетные дома… Да и что уж там, есть принтер StarGate, который способен целиком напечатать космическую ракету. Его величают 3D принтером, хотя, по факту, это мини-завод на базе роботизированных систем.
Сейчас уже во всю печатают ткани и органы. Кожа, мышцы, хрящи, печень, мочевой пузырь. Их уже даже пересаживают и они хорошо приживаются, так же, как и другие донорские органы. Разве это не поразительно?
Процесс создания объекта довольно простой. Первый этап это, конечно же, идея и обдумывание способа реализации. Вы хотите создать что-то простое или что-то сложное? Если вам достаточно какой-то простой фигуры, то все что нужно, это загрузить готовую модель в специальную программу, либо создать ее. Но если вам нужно что-то более сложное, то может потребоваться разработать сначала какие-то детали, распечатать их и собрать. Может потребоваться послепечатная обработка. Многое зависит от принтера и от того, что вы хотите распечатать.
Сейчас доступен широкий выбор принтеров. Основные различия заключаются в методе нанесения слоев и используемых материалах. Некоторые методы основываются на плавке или размягчении материалов для создания слоев: сюда входит выборочное лазерное спекание (SLS), выборочная лазерная плавка (SLM), прямое лазерное спекание металлов (DMLS), печать методом послойного наплавления (FDM или FFF). Еще одно направление — производство твердых моделей за счет полимеризации жидких материалов, известное как стереолитография (SLA).
Для домашней печати годятся только FDM и SLA. Второй лучше по качеству, но с ним больше мороки, нужен ультразвуковой очиститель смолы, плюс смола может быть токсичной.
Когда вы уже определились со сложностью, и знаете вид принтера, нужно следовать простому плану: создать модель, задать слайсинг и запустить печать. А потом ждать.
Для создания модели используется специальный редактор, который позволяет моделировать проекты в 3D. Самый простой, по словам моего коллеги, который вел митап — это tinkercad, он позволяет сделать 3д модель прямо в браузере, однако там крайне ограниченный функционал. Для более сложной работы понадобится Fusion 360 или что-то в этом роде.
В общем, говорить на эту тему можно еще много и долго. Возможно, это только первая часть и я напишу что-нибудь еще: больше интересных кейсов, больше тонкостей 3D принтинга. Благодарю своего коллегу Евгения за захватывающий митап на эту тему. Благодарю вас, за то, что дочитали до конца.
Комментарии (24)
PendalFF
27.08.2019 16:35+1Кхм. Может я что-то упустил но в статье с таким заголовком я ожидал увидеть не одну строчку сравнения fdm и sla c полутора строчками про два 3-д редактора.
В чем полезность вышеизложенной информации «для чайников»?spc
27.08.2019 21:42+3Чайники лексикон пополняют. Митап, принтинг, кейсы. Сам не заметишь, как научишься штаны подворачивать, не пролив смузи.
AlexanderSivov Автор
27.08.2019 16:48
MetaDone
27.08.2019 17:06То что про печать органов написали это конечно круто, но лучше бы чуть больше внимания уделили бытовому применению 3дпринтеров, которое доступно и будет полезно любому человеку, например мелкий бытовой ремонт типа шестерни от мясорубки, фиксатор открытого окна, корпус на что-нибудь, крышка пульта, чехол из гибкого филамента на телефон, держалка капсулы в кофемашину, корпус на изделие ардуинки, кастомный корпус тв-бокса, деталь которую не купишь отдельно вроде какой-нибудь детали на больших наушниках, шкивы в старые радиоприемники чтоб реставрировать, различные инструменты типа тисков или стриппера, вазы, подставки под все где могут понадобиться подставки, переходник с 810 на 510 дриптип, переходник на нужную щетку пылесоса, сопло для пылесоса, коллекционные фигурки, детские игрушки, держалка телефона в машину, еще один принтер и кучу всего еще на что хватит фантазии
gnomeby
27.08.2019 17:18типа шестерни от мясорубки
Поломается при первой же высокой нагрузке.
фиксатор открытого окна
Резкий порыв ветра, разрыв и удар по голове окном.
чехол из гибкого филамента на телефон
Пластик повышенной дороговизны и чехол служащий очень мало.
Не стройте иллюзий. Как мастер деталь — да. Как корпусная — да. Как макетная — да.
Для высоких нагрузок осваивайте токарное дело.Nemutaisama
27.08.2019 17:30Поломается при первой же высокой нагрузке.
При печати нейлоном на настроенном принере — не поламается. Поламается через пол-года — год регулярного использования, и с учетом доступности технологии и стоимости печати — все равно выйдет дешевле чем точить такую же.
Резкий порыв ветра, разрыв и удар по голове окном.
Только если печатать слоями поперек. если печатать вдоль — никаких проблем не возникнет
MetaDone
27.08.2019 17:31Поломается при первой же высокой нагрузке.
Нейлоновая должна потянуть, не настолько там высокие нагрузки. Но тут согласен, в нагруженных механизмах не лучшее применение
Резкий порыв ветра, разрыв и удар по голове окном.
у меня стоит такой распечатанный из petg, скорее с куском окна вырвет чем их ветром разорвет. уже пережили несколько штормовых предупреждений и не планируют останавливаться
Пластик повышенной дороговизны и чехол служащий очень мало.
по себестоимости выйдет не так дорого, а надоест быстрее чем износится если на асфальт каждый день не ронять
Как мастер деталь — да. Как корпусная — да. Как макетная — да.
вроде такие случаи и перечислил и еще несколько. Ограничения, конечно, есть, но и полезных случаев где можно применить и это будет оправдано тоже много
spc
27.08.2019 21:49+1фиксатор открытого окна
Резкий порыв ветра, разрыв и удар по голове окном.
Вы так говорите, как будто бы заводские фиксаторы не ломаются. Да только в путь.
чехол из гибкого филамента на телефон
Пластик повышенной дороговизны и чехол служащий очень мало.
А если нестандартный чехол? А если на телефон вообще не бывает чехла, как надо, а хочется?vbifkol
28.08.2019 05:24Вы так говорите, как будто бы заводские фиксаторы не ломаются. Да только в путь.
при прочих равных литой будет дешевле, красивей и прочней.
А если нестандартный чехол? А если на телефон вообще не бывает чехла, как надо, а хочется?
ни разу не видел на живом телефоне распечатанного кастомного чехла. При том что у десятка знакомых 3Д принтеры либо дома либо в доступе и они умеют ими пользоваться. Печатали многие, несколько человек даже носили пару дней (я в том числе), но потом выкидывали.Nemutaisama
28.08.2019 10:46при прочих равных литой будет дешевле, красивей и прочней.
Конечно не могу не согласиться, что покупной в данном случае правильный выбор, и вообще подход «лучше напечатать чем купить» у многих на столько дошел до маразма, что можно найти даже модели совков для кошачьего лотка.
Тем не менее, если у меня вдруг часов в 10 зимнего вечера сломается фиксатор окна, вместо того, что бы задыхаться в духоте, или мерзнуть с открытым настежь окном, я просто распечатаю фиксатор. И просто ради фиксатора я в строй магазин точно не поеду, ибо распечатанный отлично справится с задачей. Хотя конечно если поставит в примере время, когда стройшопы еще работают — я конечно лучше в магаз скатаюсь )vbifkol
28.08.2019 18:46Угу, распечатаете. Найдете модель в тырнете, выберете самую приятную из десятка, заправите принтер, и задыхаясь от дыма потерпите пару часов пока оно печатается. А я просверлю в детской линейке две дырки и доработаю канцелярским ножом — это займет примерно 2 минуты, при этом фиксатор будет не хуже напечатанного (впрочем и не намного хуже покупного).
У меня стоит принтер, я на нем даже печатал что-то. Но реально даже сын извел больше пластика на фигурки под ДнД, чем я на прототипирование.MetaDone
28.08.2019 19:43заправите принтер, и задыхаясь от дыма потерпите пару часов пока оно печатается
pla и petg не пахнут, не токсичны и вполне подходят для домашней печати
У меня стоит принтер, я на нем даже печатал что-то. Но реально даже сын извел больше пластика на фигурки под ДнД, чем я на прототипирование.
ну все просто, конкретно вам не нужен принтер. но для некоторого процента людей это полезный инструмент и ими он будет активно использоваться. вот вашему сыну, к примеру, это приносит практическую пользу, вполне неплохой случай применения. может и вам когда-нибудь понадобится что-то
Nemutaisama
29.08.2019 15:33Даже спорить с Вами лень… Если у Вас принтер печатает черновой фиксатор пару часов, и при этом дымит так что Вы задыхаетесь — это Ваше право считать всю концепцию ущербной.
Nemutaisama
27.08.2019 17:22а что про это писать? открывем каталог моделей на 3dtoday/thingiverse и залипаем на пару дней просто листая его.
hjornson
27.08.2019 17:11>Еще один интересный кейс есть у adidas — недавно они выпустили кроссовки Alphaedge4d на полимерной подошве,
Любимый способ сдохнуть у моих кроссовок — это когда подошва ломается по тому месту где сгибваются пальцы ступни когда присаживаешься. И это сплошные литые подошвы.
Сколько проживет отпечатанная, которая бай дефолт ослаблена швами между слоями?..gnomeby
27.08.2019 17:14Один выход, если не будете дорабатывать эпоксидкой. Ну и зимой это 100% лыжи.
xshura
28.08.2019 00:26А вы сами лично пробовали печатать на 3d принтере?
Я без подколок спрашиваю.
Если нет, то вот мои ощущения про FDM (и плюсы и минусы):
+ на принтере можно распечатать практически любую деталь, если не целую, то по раздельности, потом склеить;
— печать происходит сравнительно медленно (конечно, смотря какой диаметр сопла);
-/+ если хотите печатать что-то своё, то нужно будет освоить редактор 3d и слайсер;
+ если принтер «из коробки» (а он дорогой), то всё должно быть норм., но иногда это не так;
— если принтер «китай», то нужно его настроить, а это потребует определенных знаний в областях: ТММ, электроника;
Т.е.
Купили вы принтер из «коробки» или «китай», напечатали зайчика, миньона и т.д., но это ведь не то, для чего вы его покупали?
Вам понадобится время для изучения нюансов печати, и оно не равно «освой печать за… дней»
«Гибкий филамент»… попробуйте :) Получите массу эмоций.
Строительный принтер вообще в голове не укладывается, т.к. сам дом, это малая часть от бюджета, который будет израсходован на: участок, газ, канализацию, воду и т.д.
Всё что выше, это только моё мнение. В быту мне принтер помогает, но иногда он не спасает, и приходится заниматься металлообработкой на станках.
И да, посетите 3дтудай, много узнаете.gnomeby
28.08.2019 10:33Строительный принтер вообще в голове не укладывается, т.к. сам дом, это малая часть от бюджета, который будет израсходован на: участок, газ, канализацию, воду и т.д.
Кстати да. Сами стены обычно дешевле хорошего фундамента и хорошей крыши. Не говоря уже про то, что не являются существенной частью строительных расходов.
И да, посетите 3дтудай, много узнаете.
Дайте уже прямую ссылку, а то их несколько.
gnomeby
Я может не в курсе, но кажется хайп на 3Д-печать закончился пару лет назад. И прогнозы роста рынка сильно преувеличены. Все кто хотел уже купил, распечатал пару безделушек и поставил на антресоль.
Nemutaisama
Бытовой хайп закончился, все кто хотел его ради хайпа и безделушек — уже убрали его на антресоли.
Сейчас принтеры просто неспеша внедряют в авто и ракетостроение, медицину, в общем туда где им по сути и место. Ну и дома для прототипирования используют кому надо.
hi-news.ru/technology/viam-izgotovil-pervyj-rossijskij-3d-pechatnyj-reaktivnyj-dvigatel.html
ru.euronews.com/2019/04/15/israel-first-3d-printed-heart
а так да, рынок уже по сути умирает =)
ProLimit
Рынок ждет нормальной технологии, FDM не совсем готов. Мелкий бизнес для мелких серий с радостью бы печатал, если бы качество было получше, и повторяемость. Мы даже один коммерческий продукт печатали на FDM. Но пока что только SLS по этим параметрам подходит (но не по цене!), и литье в силикон. А вот для прототипов FDM нормально зашел, по моеум уже очевидно что он сильно упростил жизнь стартапам и ускорил выход на рынок новых продуктов.