Как и для чего повышать шелковистую лохматость

У меня появилась идея сделать «пушистую» лампу и я решил выяснить, насколько мой проект уникален, существуют ли подобные светильники (готовил его для конкурса #PrusaPrinters, подробнее о проекте в конце текста). Такая технология относительно часто применяется, но схожих абажуров я не нашел. Решил поделиться итогами поиска, возможно, они будут любопытны или полезны кому-то еще. 

Итак, один из любопытных приемов 3D печати — вытягивание нитей без опоры (или с временной опорой). Этот способ позволяет создавать имитацию волос, ворса и подобных тонких структур. На Thingiverse или других сайтах можно встретить различное применение этого принципа, например вот такую вазу:

Сама модель, как видите, отличается от итога, острые лучи в дальнейшем станут петлями:

У части проектов используется «жертвенная» стенка, как в этой работе Hairy Lion:

Или в проекте Hairy pumpkin: 

Как и в бюсте Альберта Эйнштейна:

Вы можете напечатать рождественские ёлки: 

Добавить прическу осьминогу: 

Сделать монстра Салли: 

Или просто кусочек «газона»: 

Примечательно, что эти кусочки печатаются попарно, без жертвенной стенки, а затем разделяются.

С помощью технологии можно получать и полезные предметы, как эти щетки (они тоже печатаются по две):

И, похоже, что способ применим к гибким материалам — TPU, таких как NinjaFlex (автор проекта заявляет об этом):

Для придания формы «волосам» часто используют фен или другой распространенный вид нагрева, как в работе ниже:

Создатель скульптуры, robzz, говорит: «Чтобы расплавить волосы на месте, я направил тепловую пушку на голову примерно на 3 минуты или около того, часто вращая ее».

Но в некоторых проектах авторы предлагают менее привычные способы постобработки. Например, Pierrimus сообщает: «Затем я положил модель в раковину, вскипятил немного воды в чайнике, вылил горячую воду на основу детали и использовал рукавицу для духовки, чтобы сформировать волосы» (Кузен Итт из семейки Аддамс).

Я не могу уверенно сказать, кто первым предложил этот принцип, один из самых ранних проектов, которые я встретил, принадлежат William Kempton из Осло.

Вот что он пишет: «Эта идея проистекает из бесчисленных неудачных отпечатков на моем Ультимейкере за последние два года. Подталкивая машину к чему-то, что она не может сделать, происходят новые интересные вещи». Вот его работа (2013 год):

Множество «ранних» проектов принадлежит Mark Peeters. Это его модель от февраля 2014 года:

У автора несколько проектов, основанных на вытягивании нити (кстати, сам автор называет способ drooloops -- от droop+loop). Например, медуза и ваза: 

В примере с вазой интересно то, что нити не вытягиваются в сторону от модели, а «провисают» в отверстиях ее стенки.

Или вот такая юбка для куклы: 

Марк также предлагает калибровочную модель для определения оптимальных настроек печати петель. Впрочем, модель расположена не на весу, думаю ее стоит немного доработать, чтобы проверить поведение нитей в воздухе.

Вдохновившись сходными решениями, я сделал проект пушистой лампы, которая напоминает овечью шерсть. Структура из нитей, а также полупрозрачный материал создают в сочетании с холодным светом эффект ледяной поверхности, поэтому я решил назвать этот дизайн «Полярная Овца». 

Выбор светодиодной лампы позволяет получить нужный оттенок цвета и яркость. С этой подсветкой образ становится немного другим:

Особенность 3D печати — повторяемость, в этом же проекте, каждый светильник является уникальным, поскольку текстура нитей всегда немного случайна. Это приближает печатные изделия к живым, природным.  

Все печатается единственной деталью, при этом печать можно остановить в любой момент и создать абажур нужной длинны, например, сделать его короче.  

Плафон подходит к подвесу Ikea Hemma и большинству других подвесов с размером патрона около 40 мм. 

В ближайшее время я планирую создать и выложить модификацию с меньшим диаметром и такой же высотой (а возможно и с другой геометрией, например, квадратной). 

Поскольку размер деталей должен соответствовать высоте и ширине слоя, изменение масштаба при печати может привести к непрогнозируемому результату. Я советую печатать толщиной 0.2-0.3 и шириной слоя 0.4, со 100% обдувом. Особенности технологии таковы, что от расположения, мощности и количества вентиляторов фактура петель будет немного меняться — они будут застывать чуть медленнее, опускаясь вниз, или быстрее, сохраняя более вытянутую форму нитей. Скорость печати также влияет на итог (у меня она составляла 70 мм/с). Заполнение равно нулю, юбка не нужна или должна отступать от модели за пределы всех ее слоев (иначе свисающие нити могут к ней приклеиться). Верхний и нижний слой 0%, печать в одну стенку. Ну и поддержки противопоказаны — в отличие от других проектов, здесь нити должны свисать свободно. Никакая постобработка не требуется, временных поддержек нет.

Скачать лампу можно на этой странице конкурса (конечно я буду рад комментариям здесь, а особенно лайкам, комментариям и шерам на том сайте — возможно, они помогут овечке победить:).