Жизнь в 3D

Распечатать новое платье, туфли и сумочку?

Пожалуйста! Дом и машину? Без проблем!

Печень, почку или сердце? И это возможно!


Именно такую фантастическую жизнь в недалеком будущем обещают людям изобретатели ЗД-принтера - устройства, которое использует метод послойного создания физического объекта по цифровой ЗД-модели.

Однако пока американцы, японцы и китайцы ставят свои ЗД-принтеры на поток, украинцы только работают над разработкой собственной уникальной модели. И немногие знают, что в действительности такая уже есть. Изготовили ее наши земляки — преподаватели и студенты кафедры технологий сварки и строительства Черниговского национального технологического университета.



Достаточно широкое распространение ЗД-печать получила лишь в последние годы, хотя сам принцип послойного создания трехмерных объектов ученые сформировали почти 70 лет назад — в 1948 году американец Чарльз Халл разработал технологию их изготовления из материала, который фотополимери-зировался. Назвали эту технологию стереолитография. Патент на свое изобретение Чарльз Халл получил только в 1986 году. С того времени и начался отсчет развития ЗД-печати — изобретатель приступил к разработке первого промышленного устройства для нее. Смоделированный на компьютере трехмерный объект это устройство выстраивало из жидкой композиции, которая фото-полимеризировалась, слой за слоем нанося ее на подвижную платформу. Толщина каждого слоя составляла приблизительно 0,1-0,2 миллиметра. Существенный недостаток устройства Халла — вес: оно было достаточно громоздким и неудобным для транспортировки.

Современные «потребительские» ЗД-принтеры намного легче своего «прародителя», да и в использовании проще, поэтому покупателю стоит лишь выбрать технологию, с помощью которой будет наслаиваться материал при создании объемной распечатки: в одних принтерах задействован процесс плавления или размягчения твердого рабочего материала, а в других — загустения жидкого. Черниговский ЗД-принтер действует по первому принципу — наслаивает ЗД-изображения расплавленной пластмассой.

— Сначала мы разрабатываем ЗД-модель конструкции с помощью любой САD-программы и импортируем ее в программное обеспечение принтера. Потом нажимаем команду «Печать» - как для работы обычного принтера. Экструдер (печатающая головка ЗД-принтера. — Авт.) нагревает материал до нужной температуры, через сопло подает его на подвижной стол, под которым находится нагревательный элемент, и таким образом формирует (печатает) объемное изображение, — описывает суть технологии стипендиат премии Президентского фонда Леонида Кучмы Александр Кивокурцев. — В зависимости от того, что нужно изготовить, в качестве материала мы используем два вида пластмассы - твердую и гибкую (пластмасса нитевидная, для удобства смотана в катушки). В будущем, надеемся, сможем «печатать» и другими материалами.

Плюс черниговского ЗД-принтера в том, что он почти полностью состоит из деталей украинского производства, которые в любой момент можно отремонтировать или же заменить.



— Купить ЗД-принтер сейчас не проблема. На рынке есть немало китайских. Вот только они узконаправленные, модернизировать их нельзя, — объясняет Александр. — Когда мы возили свой принтер на разные выставки, видели «китайцев» - их качество оставляет желать лучшего, да и в случае поломки разобраться с ними достаточно проблематично. Мы же свой можем модернизировать, а при необходимости и починить.

— Вообще, принтера, похожего на наш, мы на выставках ни разу не видели, — присоединяется к разговору заведующая кафедрой технологий сварки и строительства ЧИТУ Ирина Прибитько. — Сложили его полностью самостоятельно, как говорится, с нуля. На проектирование и разработку пошло около полугода. Программное обеспечение мы адаптировали, раму сварили сами, некоторые элементы купили, некоторые изготовили. Единственное -на то время (а наш принтер работает уже несколько лет) не смогли в Украине найти плату, поэтому пришлось купить ее за рубежом. И в результате себестоимость нашего ЗД-принтера ниже, чем любого заграничного.

Первыми «распечатками», сделанными на черниговском принтере, стали небольшие круглые детали.

— Сначала у нас была проблема - слои густели неравномерно и в результате пластик трескался, — вспоминает Ирина Александровна. — Совершенствовали технологию и со временем увидели, что двигаемся в нужном направлении. Сейчас самое первое использование нашего ЗД-принтера - это изготовление сувенирной продукции. Особенно любят наблюдать за этим процессом школьники - часто проводим для них мастер-классы. Ученики 5-6 классов сами делают чертеж, строят модели, а потом мы их распечатываем. Дети в натуре видят результаты своей работы, а это как раз и является той связью школьного материала с реальной жизнью, которой так часто недостает в современном учебном процессе.

Также нам достаточно часто заказывают мелкие детали. Например, несколько месяцев назад «печатали» комплект крышечек для осветительной системы автомобиля «Волга». Купить или же изготовить их в городе владелец машины не смог. Обращаются к нам и с просьбой изготовить такой же принтер, однако такие заказы пока только в стадии переговоров.

* * *


Научные работники всего мира уверены: за ЗД-принтером будущее. Уже сейчас с его помощью изготавливают детали к разной технике, запчасти к машинам и даже целые дома. Что будет дальше, можно только догадываться. Боятся ученые лишь одного — что эта технология может привести к бесконтрольному распространению не полезных бытовых вещей, а, например, легкого и тяжелого оружия. Несмотря на это, технологии развиваются, поэтому отставать украинцам никоим образом нельзя, тем более что в нашей стране в целом и в Черниговской области в частности живут и работают такие научные работники, которым завидуют и американцы, и европейцы. Возможно, именно благодаря им очень скоро мы вообще прекратим хождение по магазинам, а дома, лежа на диване, будем распечатывать все, чего нам не хватает для комфортной жизни.

Именно над этим сейчас и продолжается работа на кафедре сварки и строительства ЧИТУ — ее преподаватели и студенты взялись за изготовление еще одного ЗД-принтера. Вот только работать он будет по другому принципу и по размерам будет вполовину меньше.

- Наш принтер достаточно тяжелый, к тому же очень чувствителен к переездам, — объяснил Александр Кивокурцев. — Поэтому мы и решили изготовить другой, более компактный и более модернизированный.

* * *

После нашего разговора прошло два месяца. За это время в ЧИТУ успели ... изготовить новый ЗД-принтер. Пока широкой публике его не представили, он еше только проходит испытания. Однако то, что это устройство модернизировано и гораздо компактнее своего "предшественника", сомнений не вызывает. Возможно, именно станет прототипом первого украинского ЗД-принтера, выпуск которого поставят напоток.



Екатерина Дроздова, "ГАРТ" №3 (2808) от 19 января 2017

Хочете отримувати головне в месенджер? Підписуйтеся на наш Telegram.

Теги: 3D принтер, Черниговский национальный технологический университет, Екатерина Дроздова, "ГАРТ"

Добавить в:
Армения



ЦентрКомплект