Мыльница, статуэтка, игрушка
3D-печать давно вошла во все сферы жизни человека. Её используют в образовании, медицине, кулинарии, машиностроении и т. д. Но знают об этом далеко не все. А представляют принцип работы 3D-принтера лишь единицы. Как из модели на компьютере получается реальная объёмная деталь, рассказали специалисты по 3D-печати Зураб Каркузашвили и Сергей Гордеев.
Ирина Чухно, АиФ.ru: Какие бывают 3D-принтеры и что на них можно распечатать?
Зураб Каркузашвили: Существует множество направлений 3D-печати и огромное количество материалов, которые в ней используются. От того, какой продукт и за какую цену хочет получить человек, зависит выбор принтера. Так называемые «домашние» модели стоят от 150 тысяч рублей. Они печатают довольно простые детали расплавленным пластиком. Это может быть мыльница, статуэтка, игрушка, шестерёнка или модель пистолета. Важно, что данные принтеры работают только на каком-то одном материале, в одном цвете и на маленькой скорости. Например, на распечатку небольшой вазы уйдёт от трёх до четырёх часов, и будет она только зелёной или только синей, всё зависит от того, какого цвета стоит катушка. Если говорить о цене печати, то «домашний» принтер является самым бюджетным вариантом. Двадцатисантиметровая статуэтка, распечатанная на нём, обойдётся заказчику в 500 рублей.
Есть ещё большие промышленные принтеры. Стоят эти машины значительно дороже маленьких 3D-собратьев. Здесь счёт идёт уже на миллионы рублей. А процесс печати выглядит намного сложнее. Например, существуют принтеры с полноцветной печатью, которые работают на основе гипсового порошка. Из него уже получаются различные статуэтки. Причём распечатать можно не только маленького Джонни Деппа или Скарлетт Йоханссон, но и фигурку себя любимого. Чтобы это сделать, необходимо пройти 3D-сканирование или принести модельщику собственный снимок. У людей сейчас вообще какой-то «бум» на это дело. Все хотят «напечататься». С уже готовой 3D-моделью заказ обойдётся примерно в 3000 рублей.
На этом же принтере создаются макеты. При обычном способе моделирования на их сооружение уходит больше месяца, а с помощью 3D-печати та же самая работа занимает всего лишь 5-6 часов. Причём на выходе мы имеем уже абсолютно готовый объект, не требующий дополнительной разрисовки. Мастер его просто окунает в клей для прочности, шлифует и ставит на подмакетник. Стоимость такого заказа выходит в районе 60 тысяч рублей.
Выбор принтера зависит ещё от того, какого качества поверхность хочет получить человек.
3D-принтер для каждого
— Как работает 3D-принтер?
— В специальной программе задаётся область печати и модель, которую мы хотим получить. От людей требуется только загрузить её и нажать на кнопочку «Print». Дальше машина всё делает сама. Засыпает полную камеру гипсового порошка, разравнивает его и раскатывает. В 3D-принтере, как и в обычном струйном, есть пять печатающих головок. Каждая отвечает за свой цвет. Вот только белый здесь служит не только для создания оттенков, но и скрепления частей фигурки. Принцип работы 3D-принтера такой: головки начинают печатать и соединять ту область, которую мы указали в программе. Сначала при помощи гипсового порошка создаётся один слой, потом сверху на него насыпается и пропечатывается другой... Фигурка растёт вверх, а платформа, на которой она находится, отъезжает вниз. Размеры печати зависят от габаритов камеры принтера.
Домашний принтер действует точно так же. Только платформа в нём остаётся на месте, а поднимается сама печатающая головка, которая слой за слоем пропечатывает нужную область плавленым пластиком.
— Стоит ли покупать 3D-принтер домой?
— Если человек хорошо моделирует, то ему может пригодиться 3D-принтер. Например, дома сломалась какая-нибудь пластиковая защёлка или крючок в ванной. Он этот предмет создаёт в программе и запускает в печать. В итоге получает новую деталь, которая идеально вписывается на место старой и к тому же хорошо работает. Правда, не знаю, насколько это приобретение для среднего класса. Потому что стоит принтер от 150 000 рублей и выше. Хотя материал для него не особо дорогой. Катушка стоит в районе 1000 рублей, и хватает её надолго.
Принтер размером с комнату
— Принтеры, о которых шла речь, создают небольшие детали. С помощью чего можно напечатать огромные элементы?
Сергей Гордеев: Недавно мы совершили прорыв в 3D-печати в России. Привезли в страну первую машину Massivit, которая может быстро и качественно напечатать большие фигуры. Сама она размером с небольшую комнату. Туда даже войти можно. Данный принтер печатает огромную деталь всего за два часа. У каждой печатающей головки независимый ход, поэтому одновременно в принтере могут создаваться две совершенно разные по величине детали.
Печатный стол имеет следующие габариты: 1,20 м на 1,50 м на 1,80 м. То есть на данном принтере можно напечатать деталь высотой в 180 сантиметров. Такого размера, например, можно сделать торс человека, а затем уже допечатать его руки, ноги, голову, и получить четырёхметрового гиганта. Материал, который используется в машине, выглядит как белый гель. Он застывает под ультрафиолетом и иногда используется как клей.
Данный принтер — это огромный прорыв в создании крупногабаритных, широкоформатных моделей. На нём любую вещь можно сделать крайне быстро. Так, 28 декабря к нам в фирму поступил срочный заказ: напечатать мишку высотой 40 сантиметров. Через 6 часов он, полностью готовый, был доставлен клиенту. Это с подготовкой модели, печатью и ожиданием водителя. Ни одним способом трёхмерной печати такого бы сделать не удалось.
Принтеры, печатающие еду
— Можно ли с помощью 3D-принтера напечатать дом?
— Фотополимерные принтеры и принтеры, использующие гель, абсолютно бесполезны при возведении дома. Для этого есть специальные машины, которые печатают бетоном. Суть их работы такая же, как у всех 3D-принтеров. Только вместо маленькой печатающей головки применяется большая, через которую подаётся необходимый материал. Сам принтер выглядит очень внушительно и напоминает большой бокс для грузоперевозок. Эта технология уже давно используется в мире. А вот в нашей стране пока плохо прижилась, потому что состав, который применяют для печати домов, в основном холодный. А Россия всё же не Африка и нуждается в теплоизолирующих материалах.
Хотя, насколько я помню, под Ярославлем возвели при помощи 3D-принтера одну из башен замка Винтерфелл из «Игры Престолов». А в Китае пошли ещё дальше. Там при помощи комбинированных схем пропечатывают специальные каналы, в которые потом помещают всю электронику и чуть ли не бытовую технику. Затем из получившихся блоков собирают дом. И это уже даже не завтрашний день, а вчерашний.
— В каких отраслях используются 3D-принтеры?
— Есть принтеры, печатающие дома и еду. Есть даже такие, которые в космосе создают детали для МКС, потому что с Земли их доставлять очень долго. Отраслей много. Наверное, даже нет той, которую бы 3D-печать не затронула.
Сейчас даже некоторые школы стали закупать 3D-принтеры, чтобы ученики на уроке черчения могли не только смоделировать деталь на компьютере, но и сразу же её распечатать. Посмотреть физическое воплощение того, что сами создали в программе. Будь то яблоко, домик или герб школы.
В медицине тоже давно применяются 3D-принтеры. Печатают на них абсолютно всё. От зубных слепков до хрящевых тканей. С помощью 3D-технологий специалисты создают тренажёры для операций. Делают человеку МРТ, берут трёхмерную модель его сердца и распечатывают, чтобы хирург мог «набить на ней руку».
А машиностроение, наверное, можно назвать первой отраслью, где стала применяться 3D-печать. Многие компании, например, создают на принтере корпуса автомобилей. Это очень удобно, потому что печать, сборка и проверка на аэродинамику занимают всего сутки. И если фирму что-то не устраивает, она может быстро выкинуть деталь, за считанные часы исправить 3D-модель, а потом снова вывести её на печать. Для этого не нужно будет искать ошибку в чертежах, переделывать, отправлять детали на завод и три месяца ждать.
