Вокруг света с 3Dtoday: зачем печатать в ведре, как сделать гравер за $20 и другие новости недели

3D-печать в ведре

Израильский умелец с нетипичным именем Джон Мактаггарт продемонстрировал достаточно забавный способ 3D-печати песком. Песок берется самый обычный, из подножного ассортимента, а его преобразование в трехмерные объекты производится за счет склеивания смолой. Сама по себе технология пока находится в ранних стадиях развития. Для запрограммированного нанесения смолы был использован манипулятор Yaskawa Motoman MH, частенько используемый на конвейерах для сборки автомобилей, а в качестве рабочей камеры Джон применил самое обычное ведро. Именно ведро, на наш взгляд, и является самым интересным компонентом. До сих пор было немало добротных попыток печатать песком, либо же мелом и композитами на их основе. Наиболее известными примерами стали имитаторы песчаника вроде Bricklay, использующиеся в FDM-печати, и основанные все же на меле. Песок же применяется в струйной 3D-печати, позволяя изготовлять модели за счет того же склеивания с последующим обжигом для получения полноценных гончарных изделий. Наконец, предпринимаются вполне успешные попытки строительной печати цементом и бетоном по тому же FDM-принципу. И здесь не хватает как раз ведра.Главная проблема со строительной FDM-печатью заключается в том, что у нанесенных слоев мало времени на высыхание, что накладывает ограничения по скорости во избежание расплющивания конструкции под весом новых слоев. Если же слишком затянуть, то слои пересохнут и не схватятся между собой. Приходится аккуратно балансировать состав смеси и скорость печати, да еще и учитывать погодные факторы. И вся эта головная боль ради того, чтобы снять геометрические архитектурные ограничения, не ломая голову над сложной опалубкой. Но зачем так мучиться? Почему нельзя применять стандартизированную опалубку простой формы (куб!), наполнять ее песком, а затем склеивать здание так же, как Джон проделал это с мисками в ведре?Давление окружающего песка помогало бы держать форму свежих слоев точно так же, как это происходит при выборочном спекании, но при этом процесс был бы гораздо более скоростным и простым, не требуя выравнивания слоев и использования деликатных излучателей. Остается только найти достаточно прочный связующий наполнитель, но в наш век продвинутых полимеров нет ничего невозможного.

Мактаггарт же пока задумывается о производстве посуды. Именно поэтому он использует нетоксичную смолу, а все его экспериментальные поделки напоминают чаши. На производство одной такой посудины уходит порядка трех минут.

Лазерный гравер за 20 баксов

Как мы все знаем, одними аддитивными технологиями в мастерской обойтись сложновато. Иногда все же проще иметь под рукой фрезерный станок или лазерный резак, смотря по обстоятельствам. Совсем не нужно что-то исключать, ведь аддитивные и субтрактивные технологии отлично дополняют друг друга. Прелесть же в том, что принцип самовоспроизводящихся 3D-принтеров (или RepRap) можно применять и для производства других инструментов. Возьмем, например, замечательный лазерный гравер, обошедшийся своему создателю, Стивену Брокетту, всего в $20, если не считать 3D-печатных компонентов.Название у гравера просто замечательное: «Photon Printer», то бишь «Фотонный принтер». Самые дорогие компоненты, использованные в конструкции, это два старых пишущих DVD-привода, разобранных на части, и контроллер Arduino Nano. Самый же сложный момент, условно говоря, это сборка рабочей головки весьма простой конструкции: три резистора и один лазерный диод, упакованные в 3D-печатную сборку.

В машинке легко распознаются профессиональные инженерные и дизайнерские навыки Стивена: простой, эргономичный и практичный дизайн с фокусировкой лазера и подпружиненной сборкой, гасящей вибрации. Если же вы готовы собрать такое же устройство своими руками, то все необходимые файлы, перечни материалов и подробные инструкции можно найти по этой ссылке.

Что напечатать скучающему моделисту?

Радиоуправляемые квадрокоптеры, самолеты, машинки и даже шагающие танки. Казалось бы, что еще такого можно придумать? Чуть не забыли про суда на воздушной подушке! По крайней мере, немецкий студент Ян Буэрстнер не забыл. Будем надеяться, что так он готовится к защите дипломной работы.Хотя, это уже третье поколение изготовленных им радиоуправляемых СВП, причем работа вовсю кипит над четвертой моделью аппарата. Предыдущие версии, по признанию создателя, имели немало недостатков, включая низкую энерговооруженность и очень высокую уязвимость к повреждениям от поднимаемого пропеллерами мусора. Текущая же версия стала более прочной, хотя по-прежнему состоит из немалого количества 3D-печатных деталей.«Я не стал печатать днище, потому что это заняло бы слишком много времени. К тому же, у пенопласта есть одно хорошее свойство: он поддержит модель на плаву, если откажут подъемные двигатели», – рассказывает Ян. «То же и с велосипедными шинами, использованными в качестве юбки – они должны быть цельными, чтобы поток воздуха не убегал в сторону».

Новый аппарат способен поднимать не только собственный вес, но и полкилограмма груза, так что при желании его можно основательно доработать – например, установив видеокамеру или дополнительные аккумуляторы. В текущей версии заряда батарей хватает примерно на 8-9 минут работы. Ну и как же обойтись без крутой светодиодной подсветки? Пусть все думают, что это низколетящее НЛО и уступают дорогу! Файлы и инструкции можно найти здесь.

А что напечатать скучающим инженерам?

Но кто сказал, что можно печатать только игрушечные самолетики и кораблики? Современная промышленность прощупывает идею прямого аддитивного производства в авиа- и кораблестроении, причем с нарастающим интересом. Голландцы же решили взяться и за то и за другое одновременно, хотя и силами разных игроков.В первом случае мы имеем компанию Constellium – одного из передовых производителей алюминиевых частей и полуфабрикатов для авиастроения, работающую в том числе и с Boeing. Объединив силы со Stelia Aerospace и CT Ingenierie, компания взялась за проект под названием «FAST». В отличие от всяких кронштейнов и подлокотников, уже печатаемых в Airbus и Boeing, Constellium замахивается на производство целых секций фюзеляжей и крыльев с помощью 3D-печати. Интересно здесь то, что одна из основных преследуемых целей Constellium изначально направлена на главное достоинство аддитивного производства – возможность кастомизации готовых продуктов с минимальными издержками. Найдут ли они свою нишу, покажет время.А вот что касается кораблей, то тут за дело взялся целый консорциум из 27 компаний, тем или иным образом имеющих отношение к судоходству. В качестве главного исследователя была приглашена Национальная аэрокосмическая лаборатория Голландии. Задача такова: выяснить практичность применения аддитивных технологий при морской эксплуатации изделий. Для начала будут испытываться достаточно простые напечатанные части, вроде болтов и шайб, но количество и сложность изделий будет со временем увеличиваться. О роли, которую голландцы играют в морских грузоперевозках, рассказывать нет смысла. Сам же факт, что голландцы рассматривают 3D-печать в качестве инструмента для производства компонентов прямо в портах или даже на борту грузовых судов ради сокращения дорогостоящих простоев, говорит о серьезном будущем для аддитивного производства в судостроении и судоремонте. Напомним, что ВМС США уже проводят эксперименты по 3D-печати в открытом море, хотя пока упоминалось лишь производство достаточно обыденных пластиковых вещиц вроде крышек для канистр.

А у вас есть новости, которыми вы хотели бы поделиться, но о которых вам лень писать? Дайте нам знать, и мы гарантируем почетное упоминание и обожание ваших коллег на 3Dtoday.