Чудеса аддитивных технологий

Современные 3D-принтеры вовсе не только печатают из пластика школьные и студенческие модельки. Керамика, металл, серьёзные производства на современном уровне уже невозможны без того, что красиво назвали аддитивными технологиями.

Распечатанная ракета! Звучит фантастически? Но это уже реальность – вот огромный 3D-принтер слой за слоем создаёт настоящий космический корабль, который калифорнийские инженеры планируют запустить на орбиту. При помощи лазеров в Петербургском морском техническом университете напечатали гребной винт для корабля, и это позволило сэкономить огромное количество металла и облегчить деталь! Ведь внутри она теперь пустотелая, но хитро рассчитанные рёбра жёсткости позволяют ей оставаться прочной. И сделать такое могут только принтеры. Которые осваивают и корпорации, и частные умельцы. Антон Щербинин из Ростова с детства любил моделировать, а недавно вместе с другом построил очень большой 3D-принтер. Только на сборку ушло 2,5 года. Ещё полгода заняли калибровка и настройка. В итоге всё обошлось примерно в полмиллиона рублей.

Первые клиенты стали появляться ещё до того, как принтер был собран. Сейчас на услуги Антона большой спрос – он печатает на заказ ставшие очень дефицитными детали для автомобилей и станков. Например, вот 3D-модель решётки для машины японского бренда. А сейчас печатается планшайба для шлифовального станка. Её вес – почти 7 килограммов! Всё чаще в продаже можно найти и напечатанные детали для бытовой техники. Нам, например, попался ионобменный фильтр для увлажнителя воздуха премиального бренда! Неужели так же хорош, как оригинальный? Мы решили провести эксперимент: купили за 2900 рублей «родной» фильтр у официального представителя и сравнили с напечатанным. Он, кстати, стоит почти столько же – 2684 рубля. В контрольно-испытательном центре питьевой воды нам помогут узнать, есть ли разница?

Как говорит наш постоянный эксперт Юрий Гончар, корпус напечатан отлично и идеально подходит по форме, но его наполнение всё портит. Ионообменная смола некачественная, а сеточка порвана – содержимое просто вываливается наружу. Да, магию аддитивных технологий легко испортить плохими комплектующими. Главное позитивное, что сейчас происходит в этой индустрии — расширение списка материалов, которые подвластны принтерам. Из бетона, например, могут возводить мосты, экономя на производстве, а потом сборке отдельных деталей. И даже целые дома теперь вырастают слой за слоем.

Мировая столица принтерного домостроения — это, конечно, Дубай. В 2016 здесь торжественно открылось первое в мире напечатанное офисное здание. Сейчас здесь располагается так называемая Академия будущего. Сообщалось, что благодаря технологии удалось сэкономить 50 процентов на оплате рабочей силы. Отдельные бетонные блоки отпечатали в Китае, потом их доставили сюда. Но первый опыт так вдохновил, что спустя несколько лет в пустыне решили создать и целиком напечатанное на месте здание. Оно вошло в Книгу Гиннеса как самое большое из сделанных на принтере.

Кстати, занималась строительством калифорнийская компания с российскими корнями. Здания печатают и у нас. Конечно, пока есть препятствия – если в пустыне бетон слишком быстро высыхает на выходе из принтера, и нужно долго подбирать рецептуру — то у нас бывает мороз. Александр Маслов — глава фирмы по производству строительных принтеров – работал максимум при минус 7 градусах.

Технологии эти назвали аддитивными (от слова «добавлять») потому, что здесь детали не вытачиваются из куска сырья путём удаления лишнего, а, наоборот, материал добавляется с нуля — и расходуется его ровно столько, сколько нужно. Что даёт и экономию, и новые возможности для создания самых безумных форм! Голландский дизайнер Оливье ван Херпт знаменит своими керамическими вазами, а также экспериментами по печати с использованием низкочастотных звуковых волн: получаются необычные фактуры. Учёные из Массачусетского технологического института вовсю экспериментируют с печатью стеклом. Из металла всё активнее печатают для промышленности. Полимеры в процессе печати могут делать твёрже при помощи лазеров. Исполнительный директор центра инноваций и аддитивного производства Мария Борисова говорит, что не осталось почти никаких преград для реализации фантазий дизайнеров и инженеров.

Абсолютно новые горизонты 3D-печать открыла для стоматологов. Без неё, например, было невозможно массово делать невидимые скобки для выравнивания зубов — элайнеры. Но не только. У зубного техника Никиты Строева – собственная лаборатория. Он рассказывает, что после приобретения 3D-принтера во много раз выросла точность и скорость производства временных коронок, сплинтов, кап… А максимальный учёт индивидуальных особенностей пациента позволит ускорить выздоровление. Даёт новые возможности 3D-печать и тем, кто просто увлекается техникой. Например, блогер Сергей Ирбенек так сделал уникальную электрогитару!

Это было три года назад, и успех так вдохновил Сергея, что потом он решился полностью, включая гриф и прочее, напечатать укулеле и акустическую шестиструнную гитару (не поддались в итоге только струны и колки). Звучат инструменты, может, и не так идеально, как сделанные из классических материалов, но для тренировок и развития навыков игры — почему бы и нет?

Не зря говорят, что современным миром правят идеи — были бы хорошие, а 3D-печать поможет их воплотить — ещё быстрее, чем когда бы то ни было!

Благодарим за помощь в съёмке сюжета:

• Главный контрольно-испытательный центр питьевой воды и лично Юрия Гончара
• Компанию “Цветной мир” за помощь в поиске героев и предоставление видеоматериалов
• Институт лазерных и сварочных технологий, ИЛИСТ СПбГМТУ, за предоставление видеоматериалов 

Полный выпуск «Чуда техники с Сергеем Малозёмовым» от 11 декабря доступен по ссылке

Все полные выпуски программы «Чудо техники» находятся здесь