Монолог мужчины среднего возраста о размерах, детях и базовых интерфейсах.

Вчера почитал Mark'O Bruni, сегодня MP-UHMWPE. Один — крутой менеджер, второй — крутой инвестор, подумал и решил вставить 5 копеек из глубины своей болотной кочки. Кому интересно, добро пожаловать под кат. Для нетерпеливых разместил выводы в конце статьи.

5 лет назад я ничего не знал о 3D печати. 4 года назад я слышал о ней время от времени. 3 года назад я купил себе принтер. Потихоньку освоил, справился с проблемами, начал печатать, потом моделировать, сейчас пытаюсь передать свои знания подрастающему поколению. Зачем? Просто мне очень нравится эта технология! Она реально позволяет воплотить свои мысли в реальность, даже если руки не обладают соответствующей заточкой. Даже если ты живешь в сибирской тьмутаракани.

В обсуждениях высказывались разные мнения: одни писали, что принтер — это простой трехкоординатник, и не понятно, почему такой ажиотаж вокруг него, ЧПУ как ЧПУ, другие — что технология FDM уже достигла своего предела и ей некуда дальше развиваться. Не соглашусь. Главное отличие принтера от ЧПУ — это возможность бытового применения. Вы можете представить фрезер в квартире? Я — нет! А принтер — легко! FDM — достигла своего предела? Не смешите меня. Представим что у меня обычный двухголовочный принтер и я хочу распечатать подошву для кроссовка. Я нашел модель, скачал, начал резать. Все знают как режет слайсер. А должен так:Почему это важно? Если в дальнейшем материалы и технологии позволят мне печатать кроссовки полностью, то послойная нарезка уже не подойдет. Слайсер должен разбивать модель в зависимости от материала и формы, а не линейными слоями.

Хорошо, пусть это далекое будущее, возьмем реальное настоящее. Я взял два простых теста и распечатал их на разных принтерах.Белые детали напечатаны на Picaso Designer, который стоит у нас в кружке робототехники, красные на домашнем китайце. Внешние размеры всех прямоугольников выдержаны без нареканий. А вот дальше…

Первый тест на внутренние размеры. Я набросал в Blender3D паралеллепипед и вырезал в нем кружок диаметром 10 мм и квадрат со стороной 10 мм. Внутренний размер кружка оба принтера занизили на полмиллиметра. Прямоугольник слайсер пикасо попытался вытянуть, мой так же занизил. Но:это очень много!

Тест со штырьками — на расстояние между деталями до их слипания (если можешь вытащить штырек — детали не слиплись). После печати на своем принтере я смог вытащить только два штырька, после пикасо — 1, хоть видно что зазор есть, но слайсер пикасо вставил перемычки между деталями (в исходной модели их нет). И есть еще один нюанс. Я померил реальные размеры штырьков, которые замерял на фотографиях в Blender3D и получил 7,6 и 7,2 мм соответственно, то есть слайсер пикасо сознательно занизил внешний размер цилиндров.

Почему это важно? Для печати берут модели либо с библиотек, либо моделируют сами под свой принтер. В библиотеки так же выкладывают модели, которые моделировались под конкретную модель принтера. И у каждого свои размеры.

И это называется предел технологии? Когда любой FDM принтер будет выдавать точность и воспроизводимость ЧПУ, вот тогда и будет предел технологии. Тогда действительно можно будет пользоваться общими библиотеками, а не подгонять куски моделей с помощью всем известного советского инструмента, которым из паровозов самолеты делали. При этом повторюсь, оба принтера держат внешний периметр в пределах сотых миллиметра, как заявлено производителем. Значит можно и внутренние так держать.

Вообще размеры — это условность. Кто то измеряет в миллиметрах, кто то в дюймах, кто то в аршинах. В том же блендере по умолчанию размеры измеряются в юнитах. Зачем они нужны? Вазы и без них печатать можно.Дело в том, что меня попросили обучить детей прототипированию. Оказывается есть соревнования на эту тематику, причем при поддержке презедента, только вот преподавателей на них нет. Никто не берется, слишком все ново. Почесал я тыковку, да и согласился. С чего начинать? Правильно, с размеров. Почему? Потому что по существующей технологии прототип начинается с эскизов. Берем к примеру котиков.И рисуем для них лавочку.А что бы котики на лавочку вместились (вдруг хвосты в спинку упрутся или ножки короткими окажутся) нужно измерить котиков.И проставить эти размеры на рисунке.Результат на КДПВ.Долго, нудно и не правильно. У меня ребенка например сильно ворчит по этому поводу. Ведь можно просто приставить линейку (листочек в клеточку) к котику и получить интересующие размеры? Быстро, удобно, доступно для всех!

Но для прототипирования эскиза с размерами мало. Надо перевести изображение в трехмерную модель. Список редакторов по регламенту соревнований сильно ограничен.Три из трехмерников от Autodeska и лишь один отечественный (хоть какое то импортозамещение). В первых двух с размерами сильно неудобно. 3DS у меня бюджет не вытянет, да и после блендера переходить на него не тянет. Старый компас не пошел, но у нового интерфейс сильно похож на солид, так что скорее всего освоим.

Но если бы не было ограничения на редакторы? В чем тогда моделировать? Я перепробовал достаточно много программ и пришел к выводу: нет программы созданной для моделирования под печать. CADы сильно перегружены и непонятны неподготовленному пользователю. Сплайновые или полигональные редакторы тоже не панацея. Не хватает функций твердотельного моделирования. Да и тоже перегружены, только в другом направлении. Развивающиеся сейчас упрощенные редакторы на базе кучи встроенных примитивов не позволяют быстро создать что то красивое с точными размерами (про изменение внутренних размеров не забыли? а если эти размеры под свой принтер подогнать нужно?). Можно, но долго и муторно.

Марко рекламировал DOODLE 3D но я не нашел в том ролике размеров, а так же не понятно как изменять форму по оси Z. Зато сильно понравилась интеграция с существующими библиотеками моделей для печати. Это сильный плюс, но опять же как подгонять модель из библиотеки под свой принтер?

Еще почему то многим не нравится слоистая структура печати. Это потому, что мало кто пытается ее обыграть при моделировании. Все привыкли к сглаженным формам и создают модели на основании этих форм. Между тем никто не возмущается волнистым рисунком протектора колеса или отсутствием панорамной крыши у автомобиля - тоже привыкли, а это техническая необходимость, как и отсутствие панорамных окон в сибирских домах.

Что в сухом остатке.

• Марко прав в основе — проблему надо решать в комплексе и готовить пользователей для принтеров. Только вот сами принтеры тоже надо делать для пользователей. Сильный толчек современному развитию FDM дала философия репрапа — самовоспроизводящегося принтера, но если делать принтер для пользователей — надо переходить на философию глобальной повторимости, в которой однажды созданная на принтере вещь может быть повторена на любом другом принтере без необходимости последующей доработки.
• Технология печати не стоит на месте и FDM еще не уперлась в свои границы. При этом она является самой дешевой и понятной для пользователя на данный момент и вполне может быть использована для продвижения философии.
• Для подготовки людей, потребляющих созданные на принтере вещи, нужно сначала подготовить людей, создающих эти вещи и инструменты, с помощью которых они эти вещи будут создавать. И делать эти инструменты нужно как можно быстрее.
• Про образование говорить не буду, запутанно там все, но, как показывает практика: коллектив энтузиастов при определенной поддержке вполне может сдвинуть дело с мертвой точки.