Рейтинг@Mail.ru
[Войти] [Зарегистрироваться]

Наши друзья и партнеры

UnixForum
Беспроводные выключатели nooLite купить дешевый 
компьютер родом из Dhgate.com

Lines Club

Ищем достойных соперников.

Библиотека сайта или "Мой Linux Documentation Project"

Взгляд на 3D печать и Open Source

Оригинал: "A Look at 3D Printing and Open Source"
Автор: Carla Schroder
Дата публикации: 05 February 2012
Перевод: Н.Ромоданов
Дата перевода: февраль 2012 г.

Артур Кларк сказал: "Любая достаточно развитая технология неотличима от магии". И технология все еще остается магией, когда вы поймете, как она работает. Это касается 3D принтеров, это крутые устройства и есть много энтузиастов, участвующих в разработке приложений для 3D принтеров с открытым кодом.

Похоже, нам нужно больше пластиковых декораций?

Итак, для чего они нужны? Чтобы изменить мир, нарушив, без преувеличения, порядок производства и распределения, и передав в руки каждого средства производства товаров первой необходимости.

3D принтеры позволяют с помощью нескольких щелчков мыши создавать из компьютерного файла физические объекты. При беглом взгляде на эту технологию может показаться, что это не более, чем еще один способ получения более дешевого пластикового мусора. Но это гораздо больше, чем дешевый пластиковый хлам, это удивительно быстрый способ прототипирования новой продукции, а также способ выпуска специализированных товаров малыми партиями. Создание специализированных товаров и выпуск товаров малыми партиями не экономичен, поскольку мы не сможем произвести тысячи экземпляров товара и уменьшить издержки на единицу товара, а для специализированных партий товара потребуются дополнительные затрат. В какой-то мере это уменьшит цунами дешевого пластикового мусора.

Промышленные 3D принтеры существуют уже около 30 лет. Новые веяния позволяют им появиться в огромном мире любителей и домашних пользователей. В шоу "Это старый дом" ("This Old House") канала PBS был показан принтер высокого класса 3D Systems ZPrinter, работу с которым вы можете увидеть сами в эпизоде Bedford: And the Work Begins (Бедфорд: И работа начинается).

Начните с просмотра части 3 — Создание модели для 3-D принтера. Домовладелец работает с системой 3D Systems и создает архитектурные модели проекта. Он также демонстрирует сложный механизм из отверстий и выступов, входящих друг в друга, которые после печати можно сразу использовать, а также демонстрирует некоторые другие сложные и красочные изделия. Этого сделать не удатся при использовании программ с открытым исходным кодом и принтеров нижней ценовой категории, но и цена принтеров не будет превышать $20 000.

С помощью 3D принтеров выполняются операции двух видов: создаются прототипы, а также выпускается готовая продукция. Раньше для того, чтобы воплотить концепцию в жизнь, требовалось затратить много трудоемкого квалифицированный ручного труда — требовалась обработка изделия, моделирование из глины, дерева, пенопласта и других материалов, сварка, литье под давлением (что очень дорого, $10000 и больше за единицу изделия). Любые изменения означали массу дополнительной работы, поэтому экспериментирование было медленным и дорогостоящим. С 3D принтерами все, что вы делаете, это изменяете несколько строк кода. Может быть, когда-нибудь, вместо того, чтобы создавать маленькие архитектурные модели, к строительной площадке будет подъезжать гигантское устройство, и вся строительная конструкция будет полностью отливаться.

3D сканеры

3D сканеры идут рука об руку с 3D принтерами, и, насколько я знаю, нет 3D сканеров с открытым исходным кодом или использующих открытое программное обеспечение, так что это важный недостающий элемент. 3D сканер оцифровывает физические объекты и создает компьютерный файл, который можно редактировать. Очевидно, что быстрее начать с копии, чем начать проект с нуля. Если отодвинуть в сторону очевидные вопросы, касающиеся авторских прав, можно найти замечательные примеры прекрасного практического применения 3D сканеров, например, неразрушающее копирование окаменелости и костей, ценных артефактов, старинных работ, а также создание запасных частей для машин и приборов.

Есть несколько различных технологий 3D сканирования. В контактном сканере используется шарнирный щуп, касающийся предмета. Сканирование медленное и есть риск повредить хрупкие предметы. Бесконтактные сканеры более быстрые и не разрушают сканируемый предмет. Наиболее популярны лазерные 3D сканеры, которые бывают разных размеров и форм-факторов, стационарными и переносными, а некоторые из них могут определять цвет объекта. Все это дорого — многие тысячи долларов, и все базируются на дорогом проприетарном программном обеспечении. Есть ряд проектов 3D сканеров с открытым исходным кодом, в которых рассказывается, как создать свой собственный сканер, используя для этого недорогие лазерные указки.

Результат печати

Термин "печать" немного вводит в заблуждение, по крайней мере, меня, т. к. он прочно засел у меня в голове как печать текста и изображений на чем-то плоском, похожем на бумагу. Но ничего необычного в этом нет, поскольку большинство 3D принтеров создают за один проход один слой объекта, и вы можете увидеть края слоев в готовом изделии. В струйных системах печати используется смолы и связующие слои, а печать выполняется в несколько цветов. В других системах используются гели, металлы, воск, жидкие полимеры и пластификаторы. Есть даже конфетные принтеры, которые создают из сахара причудливые съедобные вкусности. В принтерах с открытым исходным кодом, к рассмотрению которых мы переходим, используются расплавляемые пластиковые нити, поставляемые на катушках, и создаются готовые объекты, похожие на тот, что показан на рис.1.

Рисунок 1: Зеленая штуковина, напечатанная на принтере RepRap. Изображение предоставлено watdesign, Wikimedia Commons.

3D принтеры и Open Source

3D печать с открытым исходным кодом все еще находится на стадии исследования. Уже собранных персональных 3D принтеров с открытым исходным кодом не существует: вы должны собирать их из имеющихся наборов или создавать с нуля. Оба варианта требуют глубоких знаний, поскольку всю работу надо будет выполнять самостоятельно от начала и до конца. 3D принтеры с открытым исходным кодом не удастся превратить в сложные полностью готовые конструкции, такие как ZPrinter. Самые простые из них печатают одну часть за один раз, а затем вы должны дать команду напечатать следующую часть, а затем, когда у вас есть все части, вы должны выполнить их сборку. Есть более дорогие принтеры, которые будут выполнять печать в пакетном режиме. Если вам нужен цвет, вы можете использовать цветные нити, или можете раскрасить готовые части.

Рисунок 2: Принтер RepRap Prusa 3D. Изображение предоставлено JulianH72 и Wikimedia Commons.

Цель проекта RepRap (replicating rapid prototyper - репликация быстрого прототипировщика) амбициозна - создать самовоспроизводящийся 3D принтер. Планы и спецификации являются свободными, и если у вас есть один принтер, вы можете напечатать части для создания другого принтера. Это не совсем на 100% самовоспроизводящийся принтер, поскольку вы можете напечатать около половины необходимых частей, а остальные части вы должны приобрести из других источников. Посетите сайт Makergear.com и получите полный комплект для создания принтера RepRap Prusa 3D Printer, который продается по цене около $ 900. Именем Prusa называется Model T принтера RepRaps, поскольку она достаточно простая и прочная. На сайте Makerbot продаются комплектующие и катушки с нитями разных цветов.

В магазине Makerbot Store представлен широкий спектр всех видов электронных проектов, предназначенных для самостоятельного изготовления. С помощью комплекта Thing-O-Matic можно собрать замечательный 3D принтер, который позволяет выполнять печать в пакетном режиме, так что вы можете запрограммировать его печатать целую кучу частей, а затем уйти, и пусть он все делает самостоятельно. Он стоит приблизительно $1100. Принтер Makerbot Replicator выводит крупные объекты, вплоть до размера буханки хлеба, а если добавить второй экструдер, то можно печатать в два цвета. Со вторым экструдером он стоит приблизительно $2000.

RepRap Central является еще одним магазином, в котором продаются комплекты, отдельные части и расходные материалы.

Программы и дизайн

Как вы намереваетесь управлять всем этим зверинцем? Наиболее часто используемыми программами является пакет ReplicatorG. Откуда вы намереваетесь получать цифровые модели? Создайте свою собственную модель с помощью вашего любимого пакета CAD, либо скачайте из многочисленных общедоступных репозитариев, таких как Thingiverse и Google 3D Warehouse.

Чтобы получить дополнительную информацию, посетите сайты, ссылки на которые приведены в этой статье, и потратьте некоторое время на чтение журнала Make Magazine, в котором много рассказывается о 3D принтерах.


Эта статья еще не оценивалась
Вы сможете оценить статью и оставить комментарий, если войдете или зарегистрируетесь.
Только зарегистрированные пользователи могут оценивать и комментировать статьи.

Комментарии отсутствуют