Сможет напечатать все: российские ученые разрабатывают уникальный 3D-принтер
Лучшие художники изо всех сил стараются показать нам, как выглядят объекты реального мира. Однако мало что сравнится с прототипом — моделью, которую можно потрогать и подержать в руках. Единственная проблема в том, что на изготовление моделей вручную уходит много времени, а машины, которые могут создавать их быстро, стоят целое состояние (до полумиллиона долларов). Поэтому мы пользуемся 3D-принтерами. Но как именно они работают? И что уникального в этой сфере представят российские ученые? Разбираемся.
Как работает 3D-принтер?
Представьте, что строите деревянный прототип автомобиля. Вы бы начали с твердого бруска и углублялись внутрь, как скульптор, постепенно открывая спрятанный объект. Профессионалы используют для этого лазер, но 3D-принтеры так не работают.
Типичный 3D-принтер очень похож на струйный, работающий от компьютера. Он строит модель по одному слою за раз, снизу вверх, многократно печатая одну и ту же область с помощью метода, известного как моделирование методом наплавления. Работая полностью автоматически, принтер создает объект в течение нескольких часов, превращая чертеж в множество двумерных слоев с поперечным сечением.
Вместо чернил устройство наносит слои расплавленного пластика или порошка и соединяет их вместе с помощью клея или ультрафиолетового излучения. Но не обязательно работать с пластиком: теоретически можно использовать любой расплавленный материал, который быстро затвердевает и схватывается.
В чем уникальность российского принтера?
Отделка моделей на 3D-принтерах обычно хуже, чем у объектов, произведенных на более дорогих машинах. Также выбор материалов часто ограничен одним или двумя, цвета могут быть грубыми, а текстура не очень хорошо отражает дизайн. Как правило, модели, напечатанные на 3D-принтере, лучше подходят для черновой визуализации новых продуктов. Более сложные машины обычно используются позже в процессе, когда работа над предметом близится к завершению, и такие вещи, как точная текстура поверхности, становятся более важны.
Чтобы исправить эти проблемы, ученые из НИТУ «МИСиС» трудятся над созданием самообучающегося 3D-принтера.
Работать он будет на базе ИИ, который сам будет выбирать материал для печати и режимы работы на основе самообучения. Что это значит? Есть некоторые выходные параметры свойств напечатанного объекта, которые мы закладываем в программу принтера, и он на основе этих параметров подберет нужные материалы и способы печати
一 Александр Громов, заведующий лабораторией «Катализ и переработка углеводородов» НИТУ «МИСиС»По его словам, подобных принтеров в мире еще не существует, а на разработку может уйти несколько лет. Областей применения множество — от медицины до ракето- и автомобилестроения. Основная задача заключается в том, чтобы создать универсальный принтер, который мог бы напечатать что угодно.
Будущее 3D-печати
Хотя эта технология, безусловно, позволяет создавать объекты, есть предел тому, чего можно достичь самостоятельно с дешевым принтером и пластиком в руках. Реальные экономические выгоды, скорее всего, появятся, когда 3D-печать будет принята крупными компаниями в качестве центральной опоры обрабатывающей промышленности повсеместно.
Во-первых, это позволит производителям предлагать гораздо больше индивидуализации существующих продуктов, поэтому доступность готового массового производства будет сочетаться с привлекательностью единичных изделий ручной работы.
Во-вторых, 3D-печать — это роботизированная технология, поэтому она снижает стоимость производства.
Наконец, технология повышает производительность, поскольку для изготовления одних и тех же вещей требуется меньше людей. Это снижает цены, но зато увеличивает спрос.
━━━━━
Анастасия Дегтярева
