Вокруг света с 3Dtoday: 3D Systems в погоне за CLIP, как будут 3D-печатать на Луне и другие новости недели!

Грустная, но поучительная история об упущенных возможностях

Похоже, 3D Systems окончательно наигралась в «кубики». Компания отворачивается от персональных 3D-печатающих устройств и уделяет все больше внимания промышленным технологиям. На прошедшей в Сент-Луисе конференции AMUG компания продемонстрировала промышленный 3D-принтер «SLAbot» с упором на автоматизацию производства и смешным, но немножко грустным сюрпризом. С виду, ничего особенно инновационного в концепции нет – фотополимерная стереолитография в комбинации с роботами-манипуляторами, обслуживающими установку вместо двуногих операторов. Интересно другое: эти машины отличаются высокой производительностью, а концепция получила название «Figure 4» или «Диаграмма №4». Это отсылка к рисунку под соответствующим порядковым номером в оригинальном патенте 1984 года за авторством основателя 3D Systems Чака Халла. Как оказывается, идея использования «мертвых зон», позволяющих добиваться сумасшедших скоростей построения (см. CLIP), принадлежит Халлу! Ее подобие отображено в том самом рисунке №4: «обрабатываемая жидкость (22) распределяется очень тонким слоем по разделяющему слою из несмешивающейся жидкости (32)». В качестве промежуточного слоя Халл предлагал использовать этиленгликоль или тяжелую воду. Преимуществами такой схемы Халл считал повышенную точность регулирования засветки, уменьшение толщины слоев и повышение качества в связи со снижением вакуумного притяжения, а также пониженный объем требуемой фотополимерной смолы (последнее связано с использованием «перевернутой» схемы).Приходила ли ему в голову мысль, что эта же особенность позволит разгонять процесс, не беремся сказать. В CLIP процесс несколько видоизменен, и вместо инородной жидкости для предотвращения полимеризации разделяющего слоя фотополимера применяется насыщение смолы кислородом. Сам же Халл в итоге выбрал упрощенную схему на рисунке №3, ставшую основой для первых SLA-принтеров. Тем не менее, диаграмма существует, заявке уже тридцать с лишним лет, а до появления CLIP весь мир, по сути, использовал альтернативные схемы (включая «масочную», превратившуюся в DLP-печать), обрисованные в том же патенте. Ознакомиться с исторической патентной заявкой можно здесь.

В итоге идея пролежала на полке три десятка лет, а «Figure 4» суждено стать еще одним запоздалым конкурентом CLIP, только с интегрированным роботом-манипулятором. Рвал ли Ави Рейхенталь волосы на своей седой голове перед уходом в отставку, история умалчивает.

Дом, который построил Берох

Использование 3D-печати для постройки космических сооружений, а особенно инопланетных конструкций, уже кажется делом времени. Всему виною деньги, деньги – запуск килограмма полезного груза на околоземную орбиту обходится примерно в $10 000, а доставка того же килограмма на Луну по оценке NASA влетает уже в $100 000. Куда выгодней доставлять оборудование и строить базы из подручных материалов. Но какие именно технологии будут использоваться для строительства на той же Луне? Одним из главных претендентов может стать метод, получивший название «Selective Separation Sintering» («Спекание с селективным разделением» или «SSS»). Если текущий тренд в среде промышленных аддитивных технологий направлен на создание все более сложных, автономных систем с максимально закрытым производственным циклом, то SSS станет шагом назад ради практичности и, как ни странно, эффективности. Разработка принадлежит исследователям из Университета Южной Калифорнии под руководством профессора Бероха Кошневиса. Метод состоит из двух этапов. Первый подразумевает создание трехмерной заготовки из порошковых материалов – рабочего (B-powder) и разделяющего (S-powder). При этом частицы рабочего материала никак не фиксируются, а лишь выделяются в конкретные формы «впрыскиванием» материала-сепаратора. После окончания построения осуществляется спекание заготовки в гончарной печи или аналогичном устройстве. Секрет прост и заключается в используемых материалах: разделяющий материал должен иметь более высокую температуру плавления, чем рабочий. Таким образом, модель спекается, лишние части легко отделяются, а материал-сепаратор можно использоваться заново. Одним плюсом такого подхода станет технологическая простота и дешевизна, ведь для работы печатающей установки не требуются дорогостоящие лазеры или электронно-лучевые пушки. Другим должна стать производительность: разработчики считают, что вычерчивание контуров и запекание целиком будет занимать меньше времени, чем спекание модели с помощью лазера. Третьим преимуществом станет относительная легкость масштабирования, хотя этот метод и рассчитан на изготовление строительных блоков, а не цельных конструкций (для этого уже есть экструзионная 3D-печать строительными смесями а-ля Руденко, Спецавиа или Apis Cor, а авторство приписывается все тому же Кошневису). Ограничение здесь лежит скорее в размерах устройств для спекания. Наконец, спекание заготовки целиком позволит избежать проблем с растрескиванием, особенно часто встречающимся при селективном спекании керамических материалов.

Сверху вниз: керамические, бронзовые и стальные изделия, полученные методом «SSS »

Что касается материалов, то здесь все достаточно просто. В качестве основного расходника при проведении опытов использовался имитатор лунного реголита «JSC-1A», хотя успешные эксперименты осуществлялись и с использованием бронзового порошка и даже стали – в последнем случае в качестве «сепаратора» приходилось использовать тугоплавкий вольфрам. Что касается конкретных результатов, то комбинирование JSC-1A с оксидом магния позволило получить достаточно прочные и тугоплавкие керамические «кирпичики», пригодные для строительства посадочных площадок. Теперь команде предстоит испытать прототип в вакуумных камерах Космического центра Кеннеди.

Новые успехи WinSun

А китайская компания WinSun порадовала еще одним 3D-печатным строительным проектом на Земле. На этот раз строители из Поднебесной возвели два здания и внутренний дворик в более-менее традиционном архитектурном стиле.Это не самый масштабный проект компании: ранее SinSun осуществила постройку пятиэтажного дома, однако в том случае использовались 3D-печатные блоки, из которых и было собрано здание. На этот раз в постройках легко проглядываются печатные слои, а общий вид домов говорит о том, что они, скорее всего, были напечатаны прямо на строительной площадке. Как бы там ни было, эту постройку можно считать еще одной успешной демонстрацией строительной 3D-печати. В проекте даже предусмотрены такие моменты, как ниши для выращивания цветов и зелени, а также встроенные аквариумы и колодцы, формирующие аквапоническую систему. Достали!

Для одних 3D-печать – хобби, для других – профессия, а для третьих – и то, и другое. В последнюю категорию попадает один из ведущих сервисов 3D-печати Sculpteo. Но, как оказывается, и эти ребята могут потерять терпение, если их донимать несуразными требованиями, запросами и заказами. В итоге компания решила опубликовать список пяти вещей, которые не стоит просить. От слова «совсем».Изменения в дизайне во время производства

Хорошая мысля приходит опосля, но это еще не означает, что компания пойдет навстречу и остановит процесс ради внесения изменений в проект. Проблема в том, что за один цикл изготавливаются сразу несколько заказов, а потому хотите вы этого или нет, если процесс пошел, то останавливать его никто не будет, а денежку придется выложить.

Электроника не по зубам

Чего нет, того нет. Печатать смартфоны целиком с нуля пока нельзя, если не считать экспериментальные проекты вроде Voxel8, еще не достигшие коммерческой зрелости.

Стволы не печатаем

«Кто как, а мы – нет. Никаких пушек. Точка». Вопросы есть? Вопросов нет.

Скажите «нет» контрафакту

Сложная тема, ибо понятие интеллектуальной собственности в 3D-печати пока размыто. Что интересно, компания рекомендует не только не заниматься откровенной фальсификацией, но и защищать собственные проекты от нерадивых соратников. Хотя сама компания гарантирует конфиденциальность, пользователям рекомендуется аккуратно оформлять заказ, запрещая при необходимости открытую публикацию подгружаемых моделей.

Не мелочимся

Если с оружием все понятно, то почему Sculpteo ставит ограничения на минимальный размер моделей? А все дело в том, что никто не хочет иметь дело с возмущенными заказчиками, получающими сплавленную каплю вместо подковы для блохи, а тем более искать эту козявку в порошке перед тем, как его можно будет использовать заново.

Вот такие простые, но не всегда очевидные правила. Берите на заметку, особенно если желаете открыть собственное бюро.