Superman Aus Dem 3D-Druck

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Video: Superman Aus Dem 3D-Druck

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Anonim

Mir fehlte immer ein "drittes Auge", um mir anhand von Zeichnungen ein Detail eines Mechanismus oder eines Hauses vorzustellen - und noch mehr, ich weiß nicht, wie ich das machen soll, wenn man das Ganze anhand mehrerer Zeichnungen klar sehen muss. Für mich sind Zeichnungen die gleichen wie für die meisten Noten von Nicht-Musikern: Egal wie viel Sie in ein Notenblatt schauen, Sie werden die Musik nicht hören.

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Computer sind in den letzten Jahrzehnten natürlich das Heilmittel für diese Art von "Behinderung" geworden. In jedem Fall erledigt manchmal die Technik den Job. Jetzt wird zum Beispiel niemand mehr überrascht sein, dass ein Computer Musik aus Noten abspielt und sogar ein Orchester ersetzt. Mit Zeichnungen ist es zwar schwieriger, aber auch hier gibt es Softwareprodukte, die bei der Erstellung eines dreidimensionalen Computermodells helfen. Schließlich erschien der dreidimensionale Druck, der ein Computermodell schnell zu einer sehr realen Sache machen kann, die berührt, von allen Seiten untersucht und für praktische Zwecke verwendet werden kann.

Drucken in drei Dimensionen

Dreidimensionale Drucker bauen natürlich immer noch keine Häuser: Bisher ist das Lehen solcher Geräte das Prototyping. Kleine Objekte können in Lebensgröße und größere in verkleinertem Maßstab gebaut werden. Jeder von uns hat Desktop-Modelle von menschlichen Organen, Raumfahrzeugen, Autos, Gebäuden oder sogar städtischen Gebieten gesehen - ein Großteil davon wurde ganz oder teilweise von einem 3D-Drucker gedruckt.

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Obwohl es diese Technologie seit über einem Jahrzehnt gibt, ist sie immer noch außer Sicht. Tatsache ist, dass ein 3D-Drucker kein Haushaltsgegenstand ist, sondern eine spezielle Ausrüstung. Dieselben Unternehmen, für die das Prototyping in jedem Prozess ein obligatorischer Schritt ist, schätzen seit langem die Bequemlichkeit des 3D-Drucks. Einschließlich, weil nicht jeder, der das Schicksal eines Projekts bestimmt, die Fantasie bekommt, Volumen und Integrität in Zeichnungen zu sehen. Sie werden Ihre Zeit damit verschwenden, sich mit den Bauplänen zu beschäftigen und dem Meister der Finanzströme genau zu erklären, wie das neue Einkaufszentrum aussehen wird. Wenn ich an der Stelle des Meisters gewesen wäre, hätte ich die Zeichnungen und die Computervisualisierung sicherlich beiseite geschoben und gefragt: "Nun, wie wird das alles in der Realität aussehen?" Hier wäre ein guter Zeitpunkt, um den "Business Tycoon" ins Layout zu bringen.

Sie können natürlich nach der guten alten Tradition zu einer Modellwerkstatt gehen, wo mit den Händen von zehn oder mehr Personen in einer Woche (oder vielleicht einem Monat) ein Modell im erforderlichen Maßstab aus Pappe hergestellt wird. Papier und andere Materialien. Dies ist jedoch ein langer Prozess, und die Kosten dafür werden nicht immer gerechtfertigt sein. Was ist, wenn Sie etwas im Layout ändern müssen? Dann wird die gesamte Arbeit und das darin investierte Geld verschwendet: Die Nacharbeit wird dieselbe Zeit in Anspruch nehmen, und der Kunde muss die Arbeit erneut bezahlen. Natürlich ist es zu früh, professionelle Modellwerkstätten abzuschreiben. Es gibt Situationen, in denen sie unersetzlich sind. Dank eines dreidimensionalen Druckers können ein Modell oder seine Einzelteile jedoch innerhalb eines Tages erneuert werden und die Form ändern. Farbe oder Größe. Es ist bequem, visuell und schnell. Sie müssen nicht nebenbei nach etwas suchen, Sie müssen keine Woche warten, bis die Bestellung abgeschlossen ist: Wenn sich ein 3D-Drucker in Ihrem Büro befindet, nehmen Sie mit wenigen Klicks Änderungen am Computermodell vor die Maus und senden Sie es zum Drucken.

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Das Beispiel eines Architekturprojekts, das ich gegeben habe, ist ziemlich real, aber es ist bei weitem nicht das einzig mögliche. Der 3D-Drucker wird von Industrie- und Grafikdesignern, Medizinern und sogar Kartographen geschätzt. Ein solches Gerät wird in Fabriken, Forschungsinstituten und Souvenirfabriken nützlich sein. Elmira Gafurova, Leiterin der Arbeit mit Partnern bei Etorg, sagte, dass ihr ZPrinter 650 in der Lage ist, wenn nicht alles, dann viel. „Ich spreche sehr gerne über die Maschine und die 3D-Drucktechnologie. Ich weiß, wie aufregend das alles ist - sagt Elmira. - Und die Fähigkeiten des Druckers sind einfach unglaublich. Vielleicht ist keine andere Technologie in der Lage, ähnliche Modelle für angemessenes Geld zu erstellen. " Eine enge Bekanntschaft mit einem 3D-Drucker begann für Elmira, als Etorg beschloss, solche Geräte zu verkaufen. Natürlich können zukünftige Kunden nicht mit ungewohnter Technologie allein gelassen werden, und um den 3D-Drucker selbst zu beherrschen, kaufte das Unternehmen eines dieser Geräte für seine eigenen Bedürfnisse. Elmira als Leiterin dieses Projekts hatte es zunächst schwer: Sie beherrschte die Arbeit am Drucker selbst. „Obwohl ich mit Technologie vertraut bin, war es ohne qualifizierte Hilfe und Spezialkenntnisse nicht einfach“, erinnert sich Elmira. - Dank an die Besitzer eines ähnlichen Druckers - Kollegen der St. Petersburger Firma "Invent", die mir geholfen haben, damit umzugehen. " Jetzt ist Elmira selbst bereit, kostenlos zu Kunden zu kommen, zu erzählen und zu zeigen: Sie ist sicher, dass kein Verkäufer mehr über die Technik erzählen wird als die Person, die sie verwendet. Nachdem ich die Einladung von Elmira Gafurova angenommen hatte, kam ich in das Büro von Etorg, wo der ZPrinter 650 steht, um eine detaillierte Geschichte über die Technologie und den Apparat zu hören. Ich muss zugeben, dass sich die Reise als äußerst informativ und interessant herausgestellt hat.

Kurz nach der Inspektion des Geräts und Elmiras Erklärungen darüber, was und wie es funktioniert, wurde mir klar, warum jeder von uns immer noch kein ähnliches Haus zum Drucken gekauft hatte, um zum Spaß kleine Spielzeuge für unsere Kinder zu drucken, einige Figuren für Sammlungen oder sogar Ersatz für einen verlorenen Schlüsselbund. Der ZPrinter 650 erledigt all dies mühelos, ist jedoch ein ziemlich großes Gerät (1880 x 740 x 1450 cm), und der Unterschied zwischen ihm und einem typischen Heimgerät ist ungefähr der gleiche wie zwischen Ihrem Tintenstrahldrucker und einem Mini-Fotolabor. Für das Büro ist diese Technik jedoch durchaus geeignet: Sie druckt fast geräuschlos und mit den richtigen Vorsichtsmaßnahmen gibt es nur sehr wenig Schmutz. Die Erwähnung der Sauberkeit ist kein Zufall, da die Technologie der Z Corporation auf dem schichtweisen Wachstum eines Produkts aus Gipspulver basiert, das theoretisch überall um den verwendeten Drucker herum zu finden ist. Ich könnte, aber es tut nicht. Das Wachsen erfolgt in einer geschlossenen Kammer, und überschüssiges Pulver wird mit einem im Drucker eingebauten Staubsauger entfernt.

Wie funktioniert das Drucken?

Die Baukammer hat Abmessungen von 254 x 381 x 203 mm, die die maximale Größe des Produkts bestimmen. Alles, was um ein Vielfaches kleiner ist, können Sie in einer Sitzung mehrere Teile gleichzeitig drucken. Alles, was größer als die Größe der Kamera ist, muss in Teile unterteilt werden, die separat gedruckt werden können. Am Ende werden die einzelnen Teile zu einem Ganzen zusammengefügt. Der Druckvorgang beginnt oben auf der Kamera. Die Hebebühne, die die untere Wand der Kammer bildet, steigt zuerst nach oben, ihre Oberfläche ist mit einer dünnen, gleichmäßigen Schicht Gips bedeckt. Der Druckkopf, der in seiner Struktur dem Kopf eines Tintenstrahldruckers ähnlich ist, trägt eine spezielle Klebeflüssigkeit auf die Bereiche der Oberfläche auf, die die untere Schicht des Produkts bilden sollen. Die Flüssigkeit verfestigt sich fast sofort und klebt das Pulver an den richtigen Stellen zusammen. Dann wird die untere Plattform leicht abgesenkt, eine neue Pulverschicht aufgetragen und der Druckvorgang fortgesetzt. Das Pulver, das nicht im Produkt selbst enthalten ist und allmählich den gesamten Raum der Kammer ausfüllt, unterstützt das gewachsene Modell, weshalb sie in ganzen Losen gedruckt werden können, wenn genügend Platz in der Kammer vorhanden ist. Es reicht aus, minimale Lücken zwischen ihnen zu schaffen: Während der gesamten Drucksitzung dicht pulverisiert, bewegen sich die Produkte nicht und „wachsen“nicht, ohne sich gegenseitig zu stören. Beim Erstellen eines Produkts wird seine zukünftige Oberfläche lackiert: Der ZPrinter 650 unterstützt 24-Bit-Farben mit vier Druckköpfen (CMYK). Farbe im konventionellen Druck überrascht niemanden, nicht einmal einen Heimanwender, aber der 3D-Druck hat keine so rosige Beziehung zur Farbe. Einige Ansätze für das dreidimensionale Drucken, die in den Maschinen anderer Unternehmen implementiert sind, ermöglichen es Ihnen, Modelle in verschiedenen Farben herzustellen, sie jedoch gleichzeitig in einer Farbe zu belassen. Zum Beispiel können Wettbewerber keine Figur eines weißen Bootes mit einem blauen Segel drucken: Es wird notwendig sein, die blauen und weißen Details getrennt zu machen, um die Möglichkeit zu bieten, sie zu einer Komposition zu kombinieren. Die Apparatus Z Corporation weiß wirklich, wie man ein Produkt nach Ihren Wünschen gleichzeitig in verschiedenen Farben lackiert. Die Auflösung des ZPrinter 650 beträgt 600x540 dpi. Es druckt mit einer Geschwindigkeit von 28 mm pro Stunde und die Dicke einer Schicht beträgt etwa 0,1 mm. Das ursprüngliche Computermodell wird vom Druckertreiber bereits vor Beginn des Prozesses automatisch in Schichten dieser Dicke unterteilt.

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Am Ende des Prozesses wird die gesamte Kammer mit Gipspulver gefüllt, in dem sich ein oder mehrere Gegenstände befinden. Der größte Teil des nicht verwendeten Pulvers kann vom Drucker selbst automatisch zur Wiederverwendung aus der Kammer entfernt werden. Danach werden die Produkte anderthalb Stunden bei einer bestimmten Temperatur getrocknet. Die letzte Stufe ist die Imprägnierung des Produkts. Das Modell wird in Spezialkleber getaucht (manchmal ist es bequemer, es mit einem Pinsel aufzutragen). Der Zweck dieses Verfahrens besteht darin, das Produkt dauerhaft zu machen. Vor der Imprägnierung, obwohl harte Gipsprodukte extrem zerbrechlich sind, und danach ist es äußerst schwierig, selbst einen dünnen Teil mit den Händen zu brechen. Je nach Verwendungszweck können jedoch unterschiedliche Imprägnierungszusammensetzungen den Endprodukten unterschiedliche Festigkeiten verleihen.

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Die Feinheiten der Gipswissenschaft

Elmira Gafurova sagte, dass die Benutzerfreundlichkeit des Druckers in vielerlei Hinsicht vom ursprünglichen Modell abhängt: „Wenn das Computermodell zunächst druckbereit ist, dauert die Vorbereitung des Geräts nur etwa eine halbe Stunde. Wenn das Modell geändert werden muss, kann die Vorbereitung Stunden dauern. Dies hat jedoch nichts mit direktem Drucken zu tun: Alles hängt von den Qualifikationen des Designers ab, der das Originalmodell auf dem Computer erstellt hat, und davon, wie viele Fehler korrigiert werden müssen. In den meisten Fällen muss die Wandstärke erhöht werden - insbesondere bei Modellen mit Hohlräumen.

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Eine der schwierigsten Aufgaben für Elmira und ihre Kollegen war es, ein Modell des Stadions zu erstellen. Das Stadion bestand aus mehreren Teilen, die dann zusammengebaut wurden. Ein solches Modell sollte nicht unter seinem eigenen Gewicht auseinanderfallen, sein Design sollte im Voraus sorgfältig durchdacht werden. „Wir haben das Dach in den gewünschten Zustand gebracht und für versteifende Rippen gesorgt, aber den Boden ein wenig vergessen“, erinnert sich Elmira. - Es gab sehr empfindliche Teile, die während der Nachbearbeitung verformt und zerstört wurden. Zum Glück musste nur ein Detail nachgedruckt werden. Modelle wie diese, die an sich groß sind, aber viele kleine Details aufweisen, sind mit Verstärkungskleber nur sehr schwer zu verarbeiten. Bei solchen Aufgaben treten am häufigsten die Mängel der ursprünglichen Computermodellierung auf.

Die Erfahrung von Etorg zeigt, dass das Drucken des Modells umso rentabler ist, je größer das Kameravolumen ist. Es geht nicht um den Preis von Gipspulver, sondern um die Kosten der Farbe. "Aber mit Hilfe des ZPrinter 650", sagt Elmira Gafurova, "können Sie viele Modelle gleichzeitig herstellen und sie auf mehrere" Stockwerke "über den gesamten Bereich der Kammer verteilen." Leider ist es nicht immer möglich, diese Optimalität zu erreichen. Es ist zu hoffen, dass die Technologie in Zukunft stärker nachgefragt wird und diejenigen, die einen Prototyp erhalten möchten, kein Ende haben werden. Bisher ist ein 3D-Drucker jedoch ein solches Gerät, das für diejenigen, die es gelegentlich benötigen, überhaupt nicht geeignet ist um ein einzelnes Modell in der Größe eines Tennisballs zu drucken. Vielleicht findet in diesem Fall ein Unternehmen, das an einer anderen Technologie arbeitet, seinen Kunden … Wie jedes Gerät verfügt auch der ZPrinter 650 über eine eigene empfohlene Last. Dies sollte bei der Planung des Kaufs professioneller Geräte in der richtigen Reihenfolge berücksichtigt werden damit Geld verdienen. "3D-Druck ist teuer", sagt Elmira. - Von einem Gewinn von tausend Prozent ist keine Rede. Es gibt Modelle mit überhaupt keinem Gewinn: Wir erhöhen die Preise einfach nicht über ein bestimmtes Niveau."

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Es ist jedoch zu beachten, dass alternative Technologien für die Stückproduktion eines Prototyps dieses oder jenes Produkts ebenfalls teuer sind, aber gleichzeitig viel mehr Zeit in Anspruch nehmen. Aus diesem Grund erhält das Unternehmen Etorg inzwischen zahlreiche Aufträge von Drittanbietern für die Herstellung solcher Produkte - 3D-Druck ist bequemer und schneller. Obwohl es andere Hersteller gibt, bietet Etorg nur Drucker der Z Corporation an. Meine Gesprächspartnerin und ihre Firma haben ihre Wahl ganz bewusst getroffen, da die verfügbare Alternative der Einfarbendruck ist, der außerdem fünfmal langsamer und fast eine Größenordnung teurer ist. Unter bestimmten Gesichtspunkten erweisen sich die hohen Kosten für den 3D-Druck mit dem ZPrinter 650 als relativ gering.

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Solange jedoch die absoluten Kosten des 3D-Drucks erheblich sind, ist Ihr eigenes Projekt eine gute Hilfe für den Return on Investment eines 3D-Druckers. „Wir arbeiten derzeit daran, den Online-Katalog mit 3D-Modellen zu füllen, die ausgewählt und gedruckt werden können“, sagt Elmira. - Eine 10 cm Superman Figur kostet bei Bestellung bei uns ca. 1600 Rubel. Das ist viel. Wenn jemand eine Idee umsetzen muss, die die Umwandlung eines dreidimensionalen Computermodells in eine vollständig greifbare Sache erfordert, ist dies gleichzeitig eine erschwingliche Menge. Elmira Gafurova glaubt, dass der 3D-Druck in Russland gute Aussichten hat. Vielleicht wird der Boom nicht mit den aktuellen Preisen für Geräte und Verbrauchsmaterialien einhergehen, da diese auch vom Grad der Verbreitung der Technologie abhängen. Die Popularität hängt von den Möglichkeiten ab, die die Technologie bietet. Sie sind offensichtlich groß und weit davon entfernt, erschöpft zu sein, ebenso wie die Möglichkeiten zur Verbesserung des 3D-Drucks selbst noch nicht ausgeschöpft sind.

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