3D-печать в Беларуси: от мультяшки до кабины МАЗа

В четверг в Минске состоялась конференция по 3D-печати. Stroyka.by посмотрела, как работают столь популярные сейчас чудо-принтеры и чудо-сканеры.

Сам процесс 3D-печати состоит из двух этапов: сканирования модели и непосредственно ее печати.

На рынке Беларуси на данный момент представлены 3D-принтеры только производства США. Выбор сканеров более разнообразный: на презентации, например, был представлен итальянский сканер, есть и модели российского производства.

Сами сканеры бывают нескольких типов: лазерные и оптические, контактные и бесконтактные, активные и пассивные.

Оптический 3D-сканер похож на камеру для фиксации скорости.

Ручной (или пассивный) сканер напоминает устройство на кассе строительного магазина, которым считывается штрихкод крупногабаритных товаров.

Выбор сканера напрямую зависит от конкретных задач: так, лазерным устройством нельзя сканировать человека — это может быть опасно для зрения. А, к примеру, для сканирования автомобиля, вряд ли подойдет ручной оптический прибор, поскольку процесс займет очень много времени. К слову, сканирование лица человека ручным оптическим сканером заняло на презентации порядка 5 минут.

3D-сканирование интересно тем, что оно может быть использовано даже в тех случаях, когда не планируется ничего печатать. Например, при помощи сканера можно создавать виртуальные музеи, предварительно просканировав скульптуры, памятники, археологические находки. Также можно проводить виртуальную реставрацию, выполнять масштабирование произведений искусства для быстрого создания прототипов и массового производства точных копий. 3D-сканирование позволяет создавать модели пресс-форм для различных сложных деталей (так как порой на их изготовление уходит не один месяц), а также проводить инженерный анализ, оценку деградации и износа формы, оперативный контроль качества изделий на производстве.

3D-сканирование с последующим созданием моделей может особенно пригодиться в инженерном проектировании. Так, например, макет Стокгольма размером 18×12 метров был изготовлен за 6 месяцев.

Меняя масштаб, можно получать модели любого размера. Макеты выполняются с большой точностью: каждый этаж, более того, каждая комната может воспроизводиться точно по плану.

Стоимость сканера в зависимости от типа и вида составляет от 5 до 100 тысяч долларов.

Второй этап — сама печать. 3D-принтер напомнил нам автомат, который продает шоколадные батончики и напитки в фойе офисных зданий.

Процесс печати происходит внутри устройства: в принтер подается специальный материал под высокой температурой и слой за слоем печатается предварительно отсканированная модель. На конференции организаторы хотели напечатать лицо кого-нибудь из участников. Нескольких человек отсканировали (согласитесь, звучит немного странно), но в итоге печатать было решено мультяшного героя. Кстати, фигурка размером меньше ладони печаталась около двух часов.

Существует две основные технологии печати: Polyget и FDM. В принципе они схожи, основное отличие в материалах, которыми выполняется печать. Для первой технологии — это высокопроизводительные полимеры, в том числе фотополимеры. Выпускается такое «сырье» в виде белой нити.

Polyget позволяет достичь высокой детализации, кроме того, можно печатать несколькими материалами разных цветов. Минусом фотополимерного 3D-принтера считается то, что он должен постоянно работать, изготовитель не рекомендует вообще его выключать.

Технология FDM дороже, так как печать выполняется высокотехнологичными производственными термопластиками. Модели, напечатанные по такой технологии, отличаются высокой прочностью.

Материалов для печати существует великое множество, и буквально каждый месяц появляются новые. Как видим, данная сфера постоянно развивается.

В Беларуси технология 3D-печати была использована Минским автомобильным заводом. Для предприятия была отпечатана кабина нового грузовика в масштабе 1:5. Такая 3D-модель — отличная возможность представить себе внешний вид автомобиля, провести необходимые испытания (например, аэродинамические) и «обкатать» другие детали. В итоге получается быстрее и дешевле, чем изготавливать макет из металла.

Принтер «за один проход» может напечатать модель с механизмами, которые поворачиваются и вращаются.

Стоимость принтера зависит от используемого для печати материала, размера «выпускаемых» моделей, возможности печатать одновременно из материалов нескольких видов и цветов. Самый дешевый 3D-принтер обойдется в 500 долларов, самый дорогой — в несколько миллионов.

Имеющееся на данный момент в Беларуси оборудование позволяет сканировать и печатать объекты максимальных размеров 355×255×255 мм. Стоимость печати зависит от материала, технологии и еще очень многих факторов. Например, если бо́льшая часть модели лежит в вертикальной плоскости, то печать будет дороже, чем для горизонтально ориентированной детали.

Грубо стоимость печати можно высчитать по формуле 1 грамм = 1 доллар. Например, стоимость напечатанного за время конференции мультяшного героя составила 10 долларов.

Абсолютно очевидно, что популярность технологий 3D-печати будет расти по мере их удешевления. Уже сейчас печатают игрушки, спортивные товары, детали автомобилей, бытовую технику и т. д. Но пока стоимость таких товаров слишком высока.

Автор: Александр Раутенко, специально для Stroyka.by. Фото автора.