Журнал «Вокруг Света» №01 за 2008 год

Сегодня уже никого не удивляют принтеры, воссоздающие на бумаге сколь угодно сложные изображения. Некоторые из них наносят рисунок в несколько слоев. Если развить эту идею и научить печатную головку многократно накладывать друг на друга слои вещества, то изображение станет рельефным. Именно этот принцип лежит в основе 3D-фабрикаторов, иначе — фабберов, устройств, способных по командам компьютера создавать детали почти произвольной формы. А некоторые изделия со сложной внутренней геометрией вообще затруднительно изготовить другим способом

В1984 году американский инженер Чак Халл (Chuck Hull) запатентовал принцип стереолитографии, который сегодня стал самой известной технологией трехмерной печати. Основанный на ней фабрикатор состоит из камеры синтеза, лазерного блока и управляющего компьютера, который по трехмерной цифровой модели объекта строит набор его послойных сечений и управляет механическими узлами устройства. Синтез начинается с того, что камера заполняется жидким светоотверждаемым полимером (вроде тех, что используются для зубных пломб). Под самой поверхностью жидкости, на глубине в доли миллиметра — это толщина первого слоя синтезируемого объекта — располагается стальная платформа-элеватор. Затем лазерный луч сканирует поверхность полимера в соответствии с текущим сечением модели, и жидкость под действием света переходит в твердую фазу. По завершении сканирования первого слоя элеватор немного опускается и лазерное сканирование повторяется. При наличии в геометрии объекта нависающих частей для их поддержки в процессе синтеза создаются тонкие опорные элементы, которые потом удаляются. Сформированный объект обрабатывается мощным ультрафиолетовым излучением для достижения максимальной прочности.

Данная технология реализована в устройствах американской компании 3D Systems. Аналогично работают фабберы японских фирм CMET, D-MEC, Mitsui, Teijin Seiki и германских EOS, Fockele & Schwarze. Обычно так изготавливают модели различного оборудования на стадии разработки дизайна. Но сфера применения фабберов гораздо шире, а эксперты насчитывают более трех десятков различных технологий, лежащих в основе их работы. Большинство из них похожи и порождены в основном для обхода чужих запатентованных решений, но каждая характеризуется своим набором материалов, точностью и быстротой изготовления деталей. Пока трудно сказать, какие из них победят в конкурентной борьбе.

В целом возможности технологии Z Corporation выходят за рамки концептуального моделирования. Например, детали, пропитанные специальной смолой ZR10 (цианоакрилат), могут служить мастер-моделями для литейных форм. А на гипсовые и крахмальные детали можно нанести токопроводящее гальванопокрытие и использовать для отработки конструкции внутрикорпусных антенн сотовых телефонов.

Волшебная нить