Напечатай себе обувь

Напечатай себе обувь
Совсем скоро человечество не будет покупать вещей в магазинах, а изготовлять их дома - на трехмерных принтерах
Анатолий Бондаренко

Графика: Павел Ниц


3D принтер Fab@Home

1. Печатающая головка принтера содержит резервуар с материалом, из которого печатается изделие. Расположением головки и подачей материала руководит программа на компьютере.
2. Направляющие штанги, за которыми двигается печатающая головка принтера.
3. Интерфейсный кабель, с помощью которого принтер подсоединяется к управляющему компьютеру.
4. Моторы для позиционирования печатающей головки в пространстве.
5. Подставка, на которой изделие печатается слой за слоем.
6. Изделие, напечатанное за заданною цифровой моделью.



Мальчику 10 лет, он «порезался» в игру на цифровой приставке. Ему очень нравится красивая, необычного дизайна машина, которой ездит главный герой. Он находит в сети цифровую модель взлелеянного в мечтах авто, уже созданную другим сторонником игры, загружает ее на свой домашний компьютер и начинает печатать ее на собственном трехмерном (3D) принтере. А за несколько минут уже надевает ботинки, чтобы показать новую игрушку друзьям.

Футболист прем'єр-ліги тратит 10 минут, пока лазерное сканирование помогает сделать точную модель его стоп. Немного дополнительной работы в CAD-системі - и на печать! Новый 3D принтер, в этот раз лазерный, используя созданную цифровую модель, печатает кросівки с помощью спаивания микрочастиц нейлона. Обувь хорошая подходит лишь этому человеку, и сидит на ноге, как будто вторая кожа.

Приведены примеры - не фантастика, а реальность, которая уже здесь, с нами.

Персональные фабрики - для каждого

3D-принтер печатает вещи слой за слоем, согласно предоставленной цифровой модели, точно располагая в пространстве свою друкувальну головку. Как материал чаще всего используют жидкие полимеры и другие вещества, которые могут загустеть от взаимодействия с воздухом или от охлаждения.

Идея такого производства не новая. «Персональные фабрики», разновидностью которых являются 3D-принтери, известные уже несколько десятков лет. Военные США используют их для производства деталей в полевых условиях, когда нужно быстро отремонтировать вооружение. Индустриальные дизайнеры -, чтобы создать прототип. Производители вычислительных машин - для печати электронных плат. Проблема разве в том, что коммерческие варианты таких устройств стоят от $55 тысяч, большие за размерами (где-то так из маленький грузовик) и используют закрытые, защищенные патентами технологии и материалы.
Поэтому появление дешевых и массовых персональных 3D-принтерів повлечет в индустриальном производстве революцию - за масштабами похожую с той, что в свое время сделали персональные компьютеры.

Возможность самому производить любые вещи изменит способ, в который мы изготовляем, доставляем и потребляем товары. Массовое бытовое производство создаст класс независимых производителей и рынок цифровых моделей (схем объектов) для последующей их печати. Эти модели, созданные в CAD-програмах, являются своеобразным аналогом платоновских идей. Идеальные вещи ожидают в свое время в виде файлов в Интернете и воплощаются в оф-лайні с помощью 3D-принтерів.

Не факт, что эта прекрасная идея осчастливит всех. Персональное производство может не понравиться нынешним корпораціям-виробникам. Что могут сделать корпорации, легко предусмотреть. Мы уже имеем по крайней мере несколько примеров их борьбы при сохранении ныне действующем статус-кво. Во-первых, закрыто программное обеспечение, эксклюзивными правами на которое владеет производитель. Во-вторых, ограничения, которые музыкальная индустрия постоянно пытается наложить на копирование цифрового звука и видео. И в первом, и во втором, случае ответом были движения за "освобождение" информации: Free/Open source - Вильне/видкрите программное обеспечение - вместо закрытого, и открыты лицензии на произведения в цифровые сутки - Creative Commons вместо копірайту.

Принтер, который размножается

За последний год сразу три группы разработчиков предложили проекты "открытых" 3D-фабрик - как альтернативу закрытым технологиям корпораций.
Fab Labs - группа исследователей из Массачусетского института технологий - изготовили собственный комплекс для «персонального производства вещей». Вещей производить он может пока еще немного - но в Индом за его помощью, например, возвращают к жизни старые копіри, детали для которых перестали производить на «родных» фабриках.

А команда разработчиков проекта RepRap поставила перед собой амбициозную цель - в текущем году построить первый открыт персональный 3D-принтер, который полностью будет воспроизводить. сам себя. Планируют, что за его помощью можно будет, кроме всего прочего, напечатать все его собственные составные части. Приблизительная стоимость составляющих составляет менее $1000 - за один раз он способен печатать четверть всех своих деталей.

Наконец, о наиболее продвинутом на сегодня проекте открытого 3D-принтера - Fab@Home, или фабера, от группы ученых из Корнельского университета, США . Лидером проекта является Ход Липсон, профессор отдела механической и аэрокосмической инженерии. Идея "открытой машины для производства чего-нибудь", как называет свой 3D-принтер Липсон, в том, чтобы "предоставить желающим доступный набор, который позволит перейти от моделирования вещей на компьютере к их созданию в физическом виде, причем с минимальными усилиями."

Фабер может использовать десятки разнообразных материалов. Это не только полимеры, но и проводники, и даже некоторые металлы. Значительной популярностью пользуется печать шоколадом, особенно среди детей - потом экзотичной формы кондизделия охотно съедают. На сайте проекта можно не только получить чертеж, схемы и исходных кодов программ, для фабера, но и примерно за $2,5 тысяч заказать набір-конструктор -, чтобы собрать фабрику в домашних условиях.

Машина из выпекания книжек

"Открыты" 3D-принтери пока еще далекие от совершенства. Однако прогресс безусловно есть - начальные модели печатали значительно более примитивные и более грубые изделия. С другой стороны, через доступность материалов и низкую цену именно эти устройства могут сделать персональное производство по-настоящему массовым. А массовость - вместе с открытой конструкцией, которую можно изменять, - приведет к взрывному развитию персонального производства. Скажете, фантастика?

Но еще десять лет тому назад невозможно было представить себе «книжную еспресо-машину», действующие образцы которой уже стоят в публичных библиотеках в Нью-Йорке и египетской Александрии. Диво-апарат размером в несколько среднего размера шкафов, промышленный образец которого уже в настоящий момент можно приобрести за $50 тысяч, позволяет загрузить из Интернета и распечатать любую книжку. Все просто, как заказать в автомате кофе. Бросаете деньги - и за считанные минуты держите в руках новенькую книжку, в твердом цветном переплете, еще теплу от печати.



СПРАВКА

Передовики производства печатают. роботов
Идея запустить в массы открытый 3D-принтер появилась в Корнельскому университете во время работы над более сложным заданием. В своей лаборатории Ход Липсон вместе с коллегами работает над амбициозной целью - в пределах одного непрерывного процесса полностью напечатать первого в мире робота, вместе со всеми сенсорами, двигателями, электроникой и источниками питания. Они научились печатать цинково-воздушные элементы питания произвольной формы, которые могут встраиваться куда-либо в тело робота, и разработали технологию печати мембранных двигателей. В настоящий момент идет работа над тем, как напечатать транзисторы и создать мозг робота.




СЛОВАРИК

CAD- аббревиатура от Computer Aided Design - дизайн с помощью компьютера. Идет речь о «железе» и программном обеспечении, которое позволяет спроектировать тот или другой предмет.