isicad: 3D печать дома: проверка реальностью

От редакции isicad.ru: На прошлых выходных главный редактор британского журнал DEVELOP3D Эл Дин задумался о том, насколько правильно и достоверно идет популяризация такой технологии, как 3D печать в популярных СМИ, и насколько эта технология действительно применима в домашних условиях. Своими размышлениями он поделился в заметке, перевод которой мы публикуем сегодня.

Нет ничего лучше, чтобы собраться с мыслями, чем столярничать вечерами в выходные. Что-то есть в шуме пилы и трещотке храповика, что заставляет ваш ум сосредоточиться, пока вы трудитесь физически. В эти выходные я обнаружил, что затачивая стамеску, я сломал рукоятку. Конечно, моей первой мыслью было просто выкинуть ее. Затем я подумал, что было бы славно иметь 3D принтер, чтобы смоделировать и напечатать рукоятку и сделать работу правильно. Я также подумал о том, что в последнее время было очень много разговоров о трехмерной печати, в том числе и в домашних условиях. Даже такие совсем не компьютерные издания как Guardian и Economist в этом месяце отметились публикациями на эту тему. Итак, вот что я думаю о том, как все происходит на самом деле.

Предпосылки и предположения

Давайте начнем с предположения, что люди имеют доступ к 3D-принтеру. Давайте также предположим, что принтер использует один из коммерчески доступных процессов, что это безопасно в домашних условиях. Это означает, пластмасса - никто не хочет рядом мощных лазеров и расплавленного при высокой температуре металлического порошка в домашних условиях.

Итак. Вы у себя дома. Вы что-то сломали в доме. Ручку на вашей плите, возможно, деталь из вашего пылесоса. Деталь, которую просто клеем или скотчем запросто не починить. Большинство людей либо проигнорируют эту поломку, приспособятся или закажут новую деталь.

Но у вас есть простаивающий 3D-принтер в подвале. Вы включаете его, но что дальше? Если вам повезет, у вас есть остатки детали. Давайте сделаем перекличку. Сломанная деталь: есть. 3D-принтер: есть. Посмотрим, что не хватает? Ах да, данных для печати.

Миф №1: Загрузим 3D данные

Это один из наиболее часто используемых доводов, когда говорят о революции в 3D печати и по большей части, это нонсенс.

Большинство производителей предпочтут отдать вам их первого родившегося ребенка, нежели разместить 3D геометрию их продукции в Интернете. Запасные части и сервисное обслуживание является источником серьезного дохода, и они не собираются разрушить этот бизнес.

Таким образом, вы обратитесь к источникам, которые более доступны. Google Warehouse, Thingiverse, GrabCAD, неважно, надеясь, что там есть подходящая модель.

Возраст вашей плиты – семь лет. Ваш пылесос снят с производства некоторое время назад. Скорее всего, вы не найдете подходящей модели. Вы приходите к мысли «я смоделирую это сам!»

Миф №2 Моделирование – простое дело

Нет. Это не так. Если вы моделируете ручку плиты, вы на безопасной территории. Это несколько простых форм. Но если это что-то более сложное, наверняка это одна деталь, но выполняющая несколько функций – собственно корпус детали, часть эстетической поверхности, структурная и функциональная поддержка и т.д. и т.п. И угадайте что – она разломилась на пять частей. Две из них найти не удается.

Удачи вам. Если вы умный и имеете дизайнерское или инженерное образование. Которого большинство людей не имеют.

Миф №3: ABS это ABS это ABS

Итак, время очередной проверки. 3D принтер разогрет, 3D данные готовы. Давайте загрузим их в принтер и начнем изготовлять нашу деталь. Типично, для этого используется ABS-пластик, у вас тоже, не так ли? Давайте посмотрим, что с ним можно сделать.

3D печать – это не литье из пластмассы под давлением. Принцип работы 3d принтера заключается в том, что, разогревая ABS-пластик, принтер слой за слоем печатает объемную модель. Это совсем не похоже на литье.

Литье под давлением осуществляется в металлическую форму, куда впрыскивается под большим давлением почти жидкий пластик. Это обеспечивает одновременно высокое качество поверхности и прочный однородный материал детали.

Напечатанные детали – лишь приблизительное соответствие реальным вещам. Технологический процесс характеризуется относительно невысокой прочностью между слоями, сами слои также не на 100% сплошные. Но деталь, которую вам нужно сделать, была спроектирована для литья под давлением.

Даже если она была исходно изготовлена из ABS-пластика, ее реплика, изготовленная на 3D принтере, не будут точно такой же. Она будет выглядеть очень похожей, но этим все и ограничивается. В производстве используются и более экзотичные материалы, наполненные полимеры и тому подобное.

Конечный результат: Деталь

Если это не критическая деталь, вам повезло. Она будет прекрасно работать, заменив сломанную, будем исходить из того, что деталь не расслаивается, не находится долгое время под ультрафиолетовым освещением или температурным воздействием. Если же деталь попадет в более жесткие условия, как например рукоятки инструментов, крепления, корпуса, то вряд ли она выдержит нагрузки, прилагаемые к ней изо дня в день. Почему? Да потому, что вы не перепроектировали ее с учетом значительно снизившейся прочности.

Конечный результат: пользователь

Итак, каков итог? С какими-то деталями все в порядке, но если вы делаете что-то чуть боле сложное, отдаленно интересное, тогда есть все шансы, что ваша деталь либо не совсем правильно входит в конструкцию, не совсем правильно функционирует или вообще сломается скорее раньше, чем позже. То, что вы напечатали, по сути – еще одна сломанная деталь, она еще только не совсем доломалась. Дизайнеры и инженеры это хорошо знают, в конце концов - это наша работа. Типичный же потребитель, даже немного знакомый с техникой трехмерной печати, не знает.

Немного занудства?

Не поймите меня неправильно. Мне очень нравится идея дать 3D печать в руки как можно большего числа людей. Мне нравится мысль о том, что эти устройства позволят «так заинтересованным» изготавливать детали для экспериментов без затрат на традиционные производственные процессы. И да, у меня нет хрустального шара, чтобы посмотреть в будущее, когда вы сможете так изготавливать детали с производственным качеством, как минимум с той же механической, термической и ультрафиолетовой стойкостью. Нона сегодня вы этого не можете. Так, будучи немного приземленным, я бы хотел видеть больше реализма и меньше фантазий.

Существует также вопрос безопасности. Например, вы изготовили новую ручку для пылесоса. Деталь прекрасно изготовлена и сопрягается с существующими частями. Теперь вы несете его вверх по лестнице. Из-за невысокой прочности материала и из-за того, что вы не перепроектировали ее в соответствии с этим, она разламывается, раскалывается из-за удара, либо по какой-то другой причине. Очень надеюсь, что позади вас никого не было.

Популярные средства массовой информации говорят, что 3D печать это замечательная штука, но я хотел бы, чтобы они пристальнее всмотрелись в то, что они пропагандируют. Если журнал Economist пишет о напечатанных молотках, то что-то в этом очень неправильно. Я уверен, что они тщательно проверяют свои финансовые показатели. Почему бы не проверить и это?

3D печать дома: проверка реальностью