Как стартап Volgobot производит и продает 3D‑принтеры

 Технология 3D-печати не перестает будоражить умы своих последователей. Они описывают мир, где одежду не будут покупать в магазинах, а будут скачивать в Интернете и распечатывать. Мир, где каждый сможет создавать вещи по собственному усмотрению.

Суперкар Lamborghini Aventador

Познакомьтесь со Стерлингом Бакусом – физиком и профессором Университета штата Колорадо, а также создателем 3D-печатного суперкара в домашних условиях, так сказать. На такую идею его вдохновили два фактора:

Суперкар Lamborghini Aventador
  • любовь сына к компьютерным гонкам на Lamborghini Aventador;
  • желание показать детям, что наука – это круто.

Отец и сын использовали цифровую трехмерную модель, чтобы разбить автомобиль на более мелкие секции, которые затем печатались.

Суперкар Lamborghini Aventador

Автомобиль оснащен двигателем LS1 2003 года от Corvette и коробкой передач от Porsche 911. Для жесткости деталей было добавлено углеродное волокно.

P.S. Строителям-аматорам предстоит пройти долгий путь, прежде чем суперкар будет выглядеть как из автосалона. Когда это станет возможно, их Lambo вероятно станет самой дешевой копией на планете благодаря 3-D печати. Пока семья потратила 20 тыс. долл. и полтора года на создание печатного чуда.

Суперкар Lamborghini Aventador

Принципы работы 3D-принтера

3D-принтер является станком с числовым программным управлением, который использует метод послойного создания детали. Для распечатывания объекта на 3D-принтере необходимо создать его виртуальную объёмную модель. Затем в печатное устройство вносится программа последовательного изготовления этого объекта. Согласно этой программе с помощью специального воска, пластика или металлической пудры выполняется пошаговое наложение тонких слоёв материала друг на друга. В результате из аппарата выходит трёхмерный физический объект.

Читайте также:  Как открыть доступ к принтеру в локальной сети?

Весьма ценным свойством 3D-печати является то, что её процесс абсолютно исключает какое-либо вмешательство в виде человеческого фактора, так как создаётся совершенно точная физическая копия запрограммированной виртуальной модели.

В зависимости от конструкции 3D-принтера и применяемого материала существуют различные принципы создания физического трёхмерного тела. В малом бизнесе в основном применяются 3D-принтеры, работающие с пластиком. В таких аппаратах расплавленная пластическая масса «выдавливается» из печатающей головки в виде последовательных застывающих на приёмном столике слоёв. Регулировка подачи пластиковой массы осуществляется файлом, содержащим необходимую информацию о виртуальной модели. Этот файл в зависимости от типа 3D-принтера вводится непосредственно в печатающий аппарат или передаётся на него посредством подключённого ПК.

3D-печать выполняется методом пошагового наложения тончайших слоёв материала, в данном случае гипсовой массы

Принципы работы 3D-принтера

Создание объекта с помощью металлической пудры заключается в выполнении таких последовательных этапов:

  1. Печатающая головка наносит на запрограммированные участки поверхности специальный клей.
  2. На всю поверхность распыляется тончайшая металлическая пудра.
  3. В местах нанесения клея этот металлический порошок становится твёрдым.
  4. Лишняя пудра сдувается.

Затем процесс вновь и вновь повторяется. В результате получается довольно хрупкая деталь. Для большей прочности её засыпают специальной бронзовой пудрой и подвергают термообработке.

Как устроен российский рынок 3D-печати

Многие зарубежные производители, работающие в сегменте персонального 3D-оборудования, начинали с opensource. Около 15 лет назад энтузиасты начали печатать 3D-принтеры на 3D-принтерах и таким образом распространять 3D-печать по миру. Позже они пошли по пути обратной коммерциализации, получили патенты, но оставили все исходники открытыми.

До этого технология не получала широкого распространения, хотя впервые была запатентована в 1986 году. В 1999 году появилась та технология 3D-печати, с которой мы непосредственно работаем, а в Израиле появились производители крупного оборудования. Их основные поставщики Tesla, Space X, Boeing и другие компании из аэрокосмической отрасли, автопроизводители. Это оборудование стоит в два раза дороже нашего.

В России принтеры получили широкое распространение в 2012 году. До этого в страну завозились единичные экземпляры. Рынком 3D-печати в России управляют несколько компаний в Санкт-Петербурге, Москве и Красноярске.

Сегодня мы имеем дело с двумя типами клиентов: образовательными учреждениями и производствами. До недавнего времени половину 3D-принтеров приобретали государственные образовательные учреждения — например, кружки детского творчества. Остальные покупали конструкторские бюро и производства. В результате возникли две проблемы: все образовательные учреждения уже купили 3D-принтеры, и продажи упали, а частному бизнесу стало сложно вводить в эксплуатацию новое оборудование, с которым никто не умеет работать.

Материалы, необходимые для работы

Чтобы изготавливать качественную продукцию на принтере, необходимо знать технологию производства. Не стоит думать, что как только вы купите машину, она сама будет производить печать.

Очень многое зависит от исходного материала. Большой популярностью пользуются следующие шесть видов расходников.

Пластик ABS

Это наиболее распространенный материал. У него особая ударопрочная структура, которая позволяет ему противостоять сильным механическим воздействиям. Данный расходник превосходит многие материалы по прочности и жесткости. Его можно использовать для точного литья, сварки или вакуумной металлизации.

Размерная стабильность на должном уровне. Когда распечатываешь объекты, сделанные из пластика ABS, то они имеют блестящую поверхность.

PLA пластик

Этот вид расходника можно смело отнести к самому экологическому материалу. Он безупречно подходит для трехмерной печати. Объекты, которые распечатываются из PLA пластика, обладают превосходным скольжением, а это значит, что на его основе можно создавать такие вещи, как подшипники скольжения. Данный материал также идеально подходит для того, чтобы создавать игрушки детям. Почему? Потому что в нем отсутствуют токсичные вещества.

PVA пластик

Это загадочное слово представляет собой поливинилацетат. Проще говоря, это ПВА клей. Данный вид расходника обладает таким качеством, как растворимость в воде, а это значит, что из PVA пластика нельзя будет создать долгоиграющие изделия, но зато его можно использовать в качестве опорного материала.

Читайте также:  Xerox Workcentre 3025 — настройка Wi-Fi соединения

Фотополимеры

Этот расходник может изменять свою форму при определенном воздействии солнечных лучей. Расходный материал может обладать жидкой или твердой формами. Предметы, которые создают из фотополимеров, отличаются завидной прочностью, а также устойчивостью к воде и солнцу.

Металлический порошок

Такой расходник частенько используют для печати разных предметов. Его роль необязательно будет играть сам металл. Можно брать медь, алюминий, золото или сплавы. Используют его и при изготовлении украшений или драгоценностей.

Нейлон

Материал очень напоминает ABS пластик, но на его фоне он значительно лучше впитывает влагу и обладает высокой сопротивляемостью при высоких температурах. Из недостатков следует выделить долгое застывание и токсичность. Есть и другие материалы, но приведенные выше расходники относятся к самым востребованным.