anjelika

На 28 януари 2014 г. се отбелязва 17-тата годишнина от изобретяването на SLS технологията (селективно лазерно синтероване), една от трите най-разпространени технологии за 3D принтиране. В живота на всеки, 17-ият рожден ден няма голямо значение; въпреки че с тази възраст се набжлижава пълнолетието, човек все още не може да се възползва пълноценно от предимствата на възрастните. В живота обаче на едно патентовано изобретение, същите тези години означват, че е изтекъл срокът ти на годност и че вече си свободен. Можеш да бъдеш, където искаш, да експериментираш с всякакви странни материали, и да се отдаваш на много други творчески начинания, които са били немислими в началото на съществуването ти.

През 2009 г. подобно нещо се случи и на технологията FDM (моделиране чрез отлагане на разтопен материал), една от другите основни технологии за 3D принтиране. Няколко години по-рано Адриан Бауйер, старши преподавател в специалността машиностроене в университета в Бат, започва работа по достъпен 3D принтер, който да използва FDM технологията за принтиране на предмети. Той споделя своите планове за принтера онлайн, за да могат и други хора да се възползват от откритията му или да ги изполват като изходна точка за нови иновации. Една общност от ентусиасти започва да изследва 3D принтирането на работните си места, убедени, че това ще предизвика революция в начина, по който се създават предмети. 2009 г., когато патентът за FDM технологията изтече, производителите започнаха да произвеждат 3D принтери за крайния потребител. Тези първи 3D принтери бяха изградени от шперплатови конструктори тип “направи си сам” и изискваха човек да е запознат с инженерните постижения на предшествениците им. До 2011 г. индустрията се разрастна до степен, че нови компании, стартирани на принципа на споделеното финансиране, се появяваха всяка седмица, с една единствена цел да направят 3D принтирането масово достъпно. С навлизането на “направи си сам” принципа при 3D принтирането се появи и онлайн услугата за 3D принтиране, която не таргетираше вече само бизнеса, както преди, но и любители, други създатели и творци. Двете развития – увеличеното предлагане на индустриални 3D принтери на креативната онлайн общност и развитието на технология, която направи 3D принтирането достъпно, предизвикаха безпрецедентна експлозия от творчески изяви и експерименти с новата технология. От този момент технологията вече не е само средство, но представлява и самата медия.

При подготовката на книгата, се сблъскахме с технологията на фотоскулптурата, която е предшественик на 3D принтирането и датира от 1860 г. От поредица от фотографии, възпроизвеждащи обекта от различни гледни точки, се създава триизмерна негова скулптура. Както често се случва в тези дни на постоянен достъп на информация, решихме да последваме следата и задълбахме в тази стара технология, така стигнахме до статия от май месец 1958 г. на списанието Journal of Photography and Motion Pictures of the George Eastman House.

Джордж Ийстман, създателят на Кодак, развива първия гъвкав малкоформатен фотографски филм през 1884 г., замествайки с това големите и тежки стъклени плаки, които до този момент всеки професионалист е разнасял със себе си. Шест години по-късно Кодак въвежда камерите Brownie, базови фотоапарати в евтина картонена кутия, които използват новата фотографска лента. Фотоапаратът е бил рекламиран със слоугана “Вие натиската копчето, а ние правим останалото”. Камерата Brownie популяризира евтина и без усложнения фотография, която е достъпна за всекиго. Въпреки че компанията на Ийстман губи много от предходната си слава след пробива на дигиталните технологии, демократичните му възгледи за фотографията като достъпна за всеки медия са по-актуални от всякога. Фотокамерите на днешните смарт-телефони правят 3D сканове, които не са много по-различни от технологията на фотоскулптурата.

Всичко това ни кара да се замислим дали 2009 г. няма да остане в историята като преломен момент за 3D принтирането, както е годината 1890 за фотографията. Имайки предвид влиянието на фотографията и движещата се картинка върху културата на изразяване през последния век, неизбежно е да се чудим накъде ни води 3D принтирането и как то ще промени живота ни от икономическа, социална и културна гледна точка.

Клер Варнийе и Дрийс Фербруген, Студио Unfold, „Printing things„

Какво е 3D принтиране?

“3D принтирането” е разговорният термин за група технологии, познати като адитивен печат. За да се принтира един триизмерен твърд обект, 3D принтерът чете желаната форма от цифров носител преди за започне нанасянето и наслагването на последователни слоеве материал. Всеки слой представлява разрез на крайния обект, който се получава с наслагване на слоевете материал един върху друг.

Адитивният печат е различен от повечето традиционни производствени процеси, които съществуват от векове – при фрезоването, шиенето и рязането се отнема материал, за да се постигне желания обект. Процесите, при които се отнема материал, се нуждаят от ясна траектория към мястото, откъдето трябва да се отнеме материал, което води до много ограничения на видовете форми, които могат да бъдат постигнати. Терминът “технология на отнемане” навлиза скоро в употреба като ретроним, който служи за обяснение на по-традиционни методи като по този начин помaга за разграничението от адитивното принтиране. През цялата ни история е имало различни “адитивни” процеси, като например зидарството или заваряването, всички тези процеси са лишени от приноса на дигиталните технологии, който е присъщ за адитивното печатане.

3D принтирането или адитивният печат бива описвано и като бързо прототипиране, бързо производство, стереолитография, производство на слоеве, настолно производство, и “производство на произволна форма”. Всички тези терминологии биват засенчени от термина “3D принтиране”, който стана масово популярен и се отнася до ниския клас на адитивния печат.

Как работи?

Всеки 3D принт започва с цифров 3D модел на предмета, който искате да създадете. Това може да бъде нещо, което сте свалили от сайт за споделяне, купили от някой онлай магазин или копирали от съществуващ физически обект с използването на 3D скан, или пък изцяло от вас създаден модел с използването на софтуер за 3D дизайн. След проверка дали необходимите елементи са налични и моделът е годен за принтиране и “непромокаем”, се налага и последна стъпка при обръщането на 3D модела в език, който е разбираем за 3D принтера. Моделът се разрязва на хоризонтални слоеве, и всеки слой бива обърнат в X и Y координати за печатната глава. След това 3D принтерът прочита тези координати и принтира обекта слой по слой, наслагвайки материала така, че накрая да се оформи твърд физически обект.

По време на процеса на печатане полуготовият обект трябва да бъде пазен, за да не паднат от модела висящите части или пък несвързаните елементи.

Повечето технологии позволяват да се печата в различни резолюции. Резолюцията на печат в този случай описва както дебелината на слоя, така и прецизността на очертанията му. Отделните слоеве са винаги видими, дори когато резолюцията е много висока, което прави повърхността на обекта частично ръбеста. В много случаи грубата повърхност на готовата разпечатка се обработва с довършителни процедури като шлайфане, ваксиране и полиране.

Технологии, материали и принтери

А. Технологията на адититивното принтиране

През последните 40 години са създадени многобройни технологии за адитивно принтиране с една единствена цел – да се принтират предмети. Всяка от тези технологии е изградена на един и същ принцип, а именно създаването на обекти чрез наслагването на слоеве материал един върху друг, основната разлика в технологиите е разновидността на материалите и начинът на наслагване и спояване на отделните слоеве. Непрекъснато се появяват нови технологии, но всички те се свеждат до шепа методи, присъщи на всички тях – създаването на обекти слой по слой на базата на цифров носител.

Грубо казано, технологиите за 3D принтиране могат да бъдат разделени в две категории. Първата категория принтира обекти с помощта на режеща глава, която отнема от предварително положен слой от материала, като през цялото време очертава и изрязва напречните сечения на обекта. Втората категория използва печатаща глава, която добавя нов слой екструдиран материал върху всяко следващо напречно сечение на обекта.

Днес най-широко разпространените технологии за 3D принтиране са SLS (selective laser sintering / селективно лазерно синтероване), FDM (fused deposition modelling / моделиране чрез отлагане на разтопен материал) и SLA (stereolithography / стереолитография).

За съжаление има толкова понятия и съкращения, описващи различните технологии, колкото и производители и модели принтери. За този обзор са използвани най-разпространените и полулярни понятия при описанието на всяка технология. Където е необходимо са използвани алтернативни понятия за същата технология заедно със специализирания термин, разпространен в индустрията.

А. 1. Технология на подвързване

Процесът на подвързване работи като предварително се разгърне един слой от материала във формата на пудра, течност или лист по цялата площ на обекта преди печатащата глава да нарисува и очертае контурите на обекта. Цял слой от материала се полага при всеки цикъл, така че неизползваният материал да поддържа принтирания обект през цялото време, което елиминира нуждата от допълнително изграждане на подпорни структури – изключение прави технологията на стереолитография.

А. 1.1. SLA (Стереолитография)

Стереолитографията е първата технология за 3D принтиране, превърнала се от лабораторен експеримент в комерсиален продукт. Стереолитографията е процес, който използва фотополимеризирането – технология, която се е използвала и в традиционния офсетов печат – за да се произвеждат релефни плочи за флексографски печат. Фотополимерът е течен полимер, смола, която се втвърдява при излагане на светлина.

Лазер определя сеченията на обекта върху повърхността на ваничка от течна фотополимерна смола, втвърдявайки напречното сечение. Първото напречно сечение се формира отгоре на платформата, този слой веднага потъва под повърхността, с което се намалява риска от счупване след всеки завършен слой.

SLA технологията е изключително подходяща за принтирането на високо качествени меки детайли с приемлива скорост и се използва главно за прототипи, създадени главно да гледане и пипане. Популярността на тази технология през ранните години на адитивното принтиране обяснява факта, че този процес често се нарича бързо прототипиране.

Налични са различни видове смола с разнородни качества, подобни на свойствата на битовите пластмаси, влючително материалите на гумена основа. Цветовите разновидности са ограничени и много от смолите са безцветни или полупрозрачни и податливи към промени чрез излагането на светлина. Разбира се има и непрозрачни смоли, но те се ограничават до черни, сиви, бели и кафяви нюанси.

Различно от при другите технологии на наслагване, е липсата на допълнителен вид материал за употреба. Въпреки че ваничката, в която е смолата, до някаква степен подпира вече готовите слоеве, материалът е прекалено течен. Това означава, че големи висящи и други свободностоящи части се нуждаят от подпорни структури. Такива структури се изграждат винаги от същия материал и са най-често от отпадналия вече материал, тъй като SLA технологията позволява използването на един единствен материал за принтиране. Стереолитографията е развита от Чък Хъл в средата на 80-те години на миналия век и се комерсиализира от фирмата 3D Systems, създадена от него през 1986 г. През 2012 г. FormLabs представят на пазара първия настолен 3D принтер – Form 1, който работи на принципа на стереолитографията. Специализираният термин за стереолитография е 3D принтиране на принципа на фотополимеризацията.

Скални образувания в България

Магазин за рокли

Trivago

Grabo.bg

3D принтер :

Перперикон :

Рекламна цел :

Антивирусни програми :

Компютър :

Операционна с–ма

Поредният Мрежа от училищни сайтове сайт