Будущее бытовых 3D принтеров: полноцветная печать, металлы и лазеры

Люди, уже купившие домой 3D принтеры, безусловно, из "ранних последователей". Даже самые современные 3D принтеры сегодня – весьма необычные машины, некоторые даже с проводкой и схемами наружу. К кроме того, большинство бытовых принтеров работают только с пластиком, так что годятся они лишь для изготовления игрушек, безделушек, да грубых заготовок запасных частей, вроде сломанной ручки от посудомоечной машины.

Для того, чтобы домашние 3D принтеры стали действительно популярны, наверное, нужно, чтобы они могли производить больше различных и нужных вещей. К счастью, уже разрабатывается новое поколение 3D принтеров. Конечно, до бытового репликатора в стиле "Стар-Трек" еще далеко, но настольные 3D принтеры становятся все более функциональными. Вскоре станет возможным печатать металлом, керамикой, шоколадом и даже пластилином Play-Doh (готовые формы из этого пластилина запекаются в духовке).

Полноцветная 3D печать

Уже сегодня вы можете (при наличии модели стоимостью свыше $ 2700) распечатать один предмет в нескольких цветах. Это позволяет получить более законченные предметы: представьте себе, что на игровой кости уже нанесены точки, а мерные ложки распечатываются уже с готовыми рисками контрастного цвета.

В ближайших планах компании ProDesk3D разработка 3D печати в полном цвете. Речь идет (со слов создателей) о смешивании цветовых волокон для создания новых оттенков.

3D печать из необычных материалов

Такие компании, как Shapeways и Sculpteo предоставляют дизайнерам возможность загружать файлы на удаленное хранилище данных и получать их напечатанными на промышленных принтерах из различных материалов, куда как более интересных, чем обычный пластик: искусственный песчаник, керамика и металлы (или глина с порошком золота или серебра, из которой можно изготавливать ювелирные изделия). Вскоре все эти и многие другие материалы будут доступны так же и владельцам бытовых 3D принтеров.

Компания Hyrel 3D из города Альфаретта, штат Джорджия, начала выпуск своих первых 3D принтеров с функцией "горячей замены" сопел. Это означает, что пользователь может для начала напечатать образец из пластика, а затем переключиться на печать готового предмета из глины, пластилина или даже воска.

Основатель компании Карл Гиффорд считает, что нет предела функциональности этого устройства. "«Можно печатать хоть жиром. Я пробовал использовать арахисовое масло", сообщил он. "Пробовал печатать и майонезом ... а потом мы все вместе убирали то, что напачкали". Теперь Hyrel планирует выпустить в продажу сопла для продуктов питания, которые можно будет мыть в посудомоечной машине. Их можно будет использовать для печати растопленным шоколадом. "Они с тефлоновым покрытием ", добавил Гиффорд.

Печать различными материалами

Может быть масса причин, почему вам может понадобиться напечатать предмет из более чем одного материала (к примеру, шоколадные конфеты с карамелью, или платы с вкрапленным в них проводящим пластиком). Но одной из самых убедительных причин для бытового пользователя может стать возможность печати опор из разных материалов.

Представьте себе, к примеру, 3D напечатанный гриб. Чтобы шляпка гриба не обвисла в процессе печати, было бы очень кстати, чтобы основа была выполнена из чего-то твердого для поддержки верхних слоев распечатанного материала, пока он не затвердеет. Некоторые умельцы используют PVA пластик для опор. PVA имеет более низкую температуру плавления, чем PLA, и опоры плавятся в горячей воде. То есть опора удаляется простым способом - нагреванием.

Теперь, предположим, что вы хотите распечатать гриб из глины. "Из чего бы вы сделали макет для глины?" спросил Гиффорд. "Если использовать воск, то после высыхания глины вы сможете нагреть изделие и воск просто вытечет из него. Кроме того, воск можно использовать повторно".

Лазерное спекание творит чудеса

Нынешние дискуссии об улучшениях 3D принтеров вскоре могут очень сильно устареть, как дискуссии о сравнительных достоинствах различных марок восковых валиков для записи звука. В феврале 2014 года срок действия патентов о 3D печати с помощью селективного лазерного спекания (SLS) истечет, и рынку станут доступны совершенно новые способы печати.

Большинство 3D принтеров, которые доступны сегодня домашним умельцам, используются для моделирования методом наплавления (FDM). Суть метода заключается в том, что сопло выдавливает расплавленный материал слой за слоем, в то время, как метод SLS использует лазер, чтобы спекать частицы порошка. Метод SLS более быстрый и дешевый. Он зачастую позволяет создавать более завершенные продукты, поскольку для SLS метода не нужны опоры. И, в отличие от FDM, SLS-напечатанные предметы не нужно шлифовать или обрабатывать каким-либо иным способом. SLS принтеры могут работать с различными материалами, такими как нейлон, металлы и скульптурный полистирол (пластик, который используются для обычных футляров CD).

Эксперты предсказывают бум дешевых SLS принтеров на рынке бытовой техники по истечению сроков патентов на технологию SLS.

Майкл Вайнберг, вице-президент аналитического центра, занимающегося правом интеллектуальной собственности, технической политики и новыми технологиями, назвал патенты с истекающим сроком действия «поразительной возможностью развития». Он заметил: "Трудно предсказать, как именно повлияют эти патенты, но есть причины ожидать, что кто-то, а может и не один кто-то, найдет способ выпустить на рынок недорогие SLS принтеры."

Тем не менее, существует еще множество патентов, связанных с SLS, зарегистрированных в последующие 20 лет, и которые не истекут в 2014 году. Так что Вайнберг призвал энтузиастов 3D печати умерить свои ожидания. Скорее всего, вряд ли вы сможете купить себе на следующее рождество SLS принтер за $ 100. "Не думаю, что кто-то всерьез ожидает, что только потому, что несколько патентов истекают, кто-то вдруг сразу сможет что-нибудь построить."

 Карл Гиффорд считает, что 3D печать только начинает свое развитие. "Я работал в сфере электроники в 1970 году, и помню, как все начиналось. Это аналогичный путь развития", сказал он, ссылаясь на то, как преобразовались персональные компьютеры за последние четыре десятилетия. "Возможности 3D печати через 20 лет будут просто фантастическими."

Статья подготовлена для 3DToday.ru