Вокруг света с 3Dtoday: FDM-принтер со автоматической сменой головок, 3D-печать в китайском авиапроме и другие новости недели!

Царица бейсбольных полей

Двое «инженеров-эклектиков» досконально изучили вопросы аэродинамического сопротивления, и расчета баллистической траектории с учетом эффекта Кориолиса, а также пересмотрели правила игры в бейсбол. Что самое главное, они наконец позволили взглянуть на полет Мюнхгаузена от первого лица. Теперь каждый из вас сможет воспользоваться чертежами веселых артиллеристов и повторить забавный эксперимент. В ходе напряженных исследований выяснились два немаловажных момента. Во-первых, седлать летящее ядро не так уж и просто, да к тому же небезопасно. Отсюда родилась идея использовать в качестве замены бравому барону камеру GoPro. Однако это элегантное решение породило следующую проблему: внезапно оказалось, что видеокамера кубической формы сидит в стволе с круглым сечением несколько неплотно. Выход мог быть только один – напечатать снаряд-адаптер.Вооружившись 3D-принтером, ребята изготовили контейнер для камеры, оснастив его складывающимся оперением. К тому времени поделка все больше и больше напоминала миномет. Кстати, снаряд-контейнер играет еще одну важную роль, выполняя роль защитного корпуса при приземлении хоть и прочной, но все же уязвимой камеры. Роль защитного контейнера для головы испытателя играет армейская каска старого образца. Обкатка артиллерийской системы выглядела вот так:

Желающие повторить эксперимент могут найти полный список материалов и инструкции по этой ссылке. Только пообещайте не стрелять по воробьям.

Кай Парти взялся за экструдеры

Кто никогда не слышал про Кая Парти, тот не печатает. Знаменитый немецкий изобретатель породил несметное число экзотических филаментов, начиная с древесного Laywoo-D3 и заканчивая глиняным LayCeramic. Теперь же Кай взялся решить еще одну проблему в непривычном для него ключе.Проблема заключается в выборе диаметра прутка. На сегодняшний день существует несколько широко распространенных диаметров: 1,75мм, 3мм и характерный для Ultimaker 2,85мм. Проблема заключается в том, что далеко не все материалы изготовляются и в 3мм и в 1,75мм вариантах. Как результат, для перехода с одного материала на другой требуется замена экструдера, что означает немалую трату времени и дополнительных средств. Кай Парти поставил перед собой задачу разработать универсальный 1,75/3мм экструдер, позволяющий работать с более широким ассортиментом материалов.Проект осуществляется совместными усилиями Кая и ReprapUniverse. Готовое изделие представляет собой цельнометаллический экструдер с «боуденовской» системой подачи прутка (то есть протягивающий механизм устанавливается отдельно от печатающей головки, а пруток подается с помощью гибкого патрубка). Для перехода с одного диаметра филамента на другой требуется лишь смена сопла, занимающая какую-то пару минут. Прототип уже существует и был испытан с прутками на основе ПЛА, АБС, поликарбоната и полиуретана. Цельнометаллическая конструкция позволяет работать с тугоплавкими материалами. А не получится ли так, что все более популярный филамент диаметра 1,75мм полностью заменит 3мм варианты? Сам Кай так не считает: «Это полная ерунда. Определенные специализированные филаменты непрактичны в диаметре 1,75мм. Те же гибкие прутки создают проблемы при подаче по тонкому патрубку, а потому будут продолжать производиться в 3мм варианте. На сегодняшний день доля продаж 3мм филаментов в Европе держится на уровне 35%». Выход экструдера «1730 Full Metal Hotend» на рынок ожидается к концу марта 2016 года. Разработчики собираются провести кампанию по сбору общественных средств на запуск производства, чтобы точнее оценить спрос.

Новый взгляд на двойную экструзию

Мейкер по имени Тим Эдвардс разработал интересную систему двойной экструзии, решающую сразу несколько проблем привычных двойных головок: избыточный вес сборки, дефекты из-за «сопливости» при переключении экструдеров и необходимость перепрошивки. Суть заключается в использовании двух отдельных печатающих головок на одной направляющей. Смена головок производится за счет хитроумной магнитной системы: механика приводит в движение магнит, схватывающий необходимую головку. Неиспользуемая сборка помещается в конце направляющей. При необходимости замены головки магнит с рабочим экструдером перемещаются к неиспользуемой головке. Когда рабочая головка упирается в неработающую, магнит продолжает движение и разрывает магнитное сцепление, а затем продвигается чуть дальше, захватывая новую головку. После захвата обе сборки толкаются в обратном направлении, чтобы припарковать старую головку на противоположном конце направляющей. Теперь можно продолжать печатать новой головкой. Для того чтобы отделенная головка оставалась на «парковке» несмотря на вибрации, опять-таки используются магниты (но более слабые, чтобы не мешать захвату) – на самих головках и в концах направляющей. Тим уверяет, что система достаточно проста даже для начинающих мейкеров, а для ее создания потребуется лишь напечатать несколько деталей. Подробные инструкции опубликованы в блоге Тима.



Небесная 3D-печать в Поднебесной

Есть одна простая причина, по которой 3D-печать активно находит применение в авиапроме, причем не только в качестве инструмента прототипирования, но и метода производства готовых изделий. Имя ей – себестоимость.Каждая летающая единица представляет собой набор из нескольких миллионов частей. Количество же производимых лайнеров каждой конкретной модели в лучшем случае исчисляется тысячами. Хотя крупные авиастроители и стараются добиваться максимально возможной унификации между различными моделями самолетов, производство определенных компонентов все равно остается на уровне мелкосерийного производства с вытекающей высокой себестоимостью. Банальный пример: авиационному туалетному сиденью не обязательно быть сделанным из золота, чтобы обладать сопоставимой ценой – порядка $6 000 за штуку!Китайская авиакомпания China Eastern Airlines решает проблему высокой стоимости запасных частей с помощью аддитивного производства. Работы выполняются производственным отделом компании, созданным в 2014 году. Благодаря внедрению 3D-печатного производства штучных изделий перевозчику удалось добиться внушительной экономии. Так, таблички с номерами мест, ранее стоившие несколько тысяч долларов, теперь обходятся в $100, а то самое пресловутое туалетное сиденье обходится менее чем в $600 вместо $6 000. Если и эти цифры кажутся завышенными, то стоит учитывать пару факторов. Во-первых, в качестве материала используется разработанный самой компанией и относительно дорогой пластик под артикулом CAR25, соответствующий требованиям безопасности в отношении огнеупорных и прочностных характеристик. Кроме того, каждая деталь требует тщательного контроля качества, что задействует дополнительную рабочую силу и оборудование, неизбежно повышая стоимость готового продукта. Тем не менее, экономия существенна, причем не только в денежном выражении, но и с точки зрения временных затрат. На печать тех же запасных табличек уходит всего лишь день, тогда как заказ, изготовление и доставка от оригинального производителя занимают недели, если не месяцы. Пожалуй, единственным ограничением это удачной схемы является возможность нарушения сертификации и условий гарантийного обслуживания, а потому заниматься самодеятельным производством частей для критически важных агрегатов компания вряд ли рискнет.