101 СПОСОБ  ЗАРАБОТАТЬ   НА ПЕЧАТИ

Революция 3D: подобно лесному пожару

  • 26 июня 2014 г.
  • 7550
Организаторы выставок в Дюссельдорфе и Германская ассоциация производителей машин и установок объявили о создании тематического направления 3D fab+print.
 

Революционные производственные технологии довольно долго развивались, оставаясь практически незамеченными, без сколько-нибудь существенного влияния со стороны крупных игроков. Инициатива исходила от исследователей, небольших стартапов и кустарей-одиночек, экспериментировавших с трёхмерной печатью у себя в гаражах. Как и во всех других технических революциях, в основе этого движения лежал энтузиазм его первых сторонников — в основном, мужчин среднего возраста, любящих технологии и работающих в тесном контакте с сообществом сторонников ПО с открытым кодом. Эти так называемые «производители» продолжают поддерживать идею личного производства и формирования сети вещей. Социальные утописты вынашивают мечты о передаче средств производства «в массы» и о триумфе самовоспроизводящихся машин. Восторг, связанный с наступлением новой эпохи, и ожидание очередной золотой лихорадки по-прежнему витают в воздухе, хотя в прошлом мы не раз видели, что начинающие предприятия довольно быстро присоединяются к традиционному корпоративному миру и столь же быстро избавляются от идеалов открытого кода.

Своя история есть и у 3D-печати. Лазер стал применяться в промышленности задолго до того, как интернет изменил мир. С его помощью изготавливались прототипы и модели, используемые при производстве ограниченного числа рабочих компонентов и строительных блоков. В отличие от стандартных процессов литья под давлением, 3D-печать не требует трудоёмкой подготовки форм и приспособлений. Здесь нет ни резки, ни вытачивания, ни сверления.

Социальные и экономические последствия революции 3D-печати уже дают о себе знать, и это неоспоримо. В условиях, когда число и разнообразие товаров постоянно растёт, а их жизненный цикл сокращается, роботы продолжают без устали выполнять порученные им задания с точностью, которая недоступна простым смертным. А это именно то, что нам нужно сегодня.

Технологии 3D-печати отводится очень важная роль в создании инструментальных систем, строительных компонентов, медицинских устройств и товаров широкого потребления. В связи с этим в преддверии международной выставки K 2013, на которой были представлены изделия из пластмассы и каучука, её устроители совместно с Германской ассоциацией производителей машин и установок (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau, VDMA) решили открыть в октябре 2013 г. тематическое направление 3D fab+print, которое будет представлено сразу на нескольких выставках в Дюссельдорфе и наверняка привлечет внимание обозревателей отрасли. К числу этих выставок относятся COMPAMED (12–14 ноября 2014 г.), MEDICA (12–15 ноября 2014 г.), GIFA, METEC, THERMPROCESS и NEWCAST (16–20 июня 2014 г.) и Drupa (31 мая – 10 июня 2016 г.).

Революция 3D: подобно лесному пожару 3D-принтер Replicator 2, выпускаемый компанией MakerBot, в настоящее время можно приобрести за 1890 евро, а модель 2X для АБС-пластиков —
за 2290 евро

Последствия 3D-революции

3D-печать не только вытесняет, перестраивает и с выгодой для себя использует традиционные процессы, но и ускоряет инновации. Моментальное создание твёрдых прототипов и материальных шаблонов сулит немало преимуществ. В потребительском секторе удельные затраты на товары массового потребления всегда будут ниже, чем при производстве на заказ, и в этих условиях какая-то часть производственного процесса может оказаться востребованной самими потребителями. Экономика от этого не пострадает, потому что таким самостоятельным производителям помимо материалов и поддержки нужны ещё и 3D-технологии. Будут создаваться новые направления бизнеса, в том числе сервисы печати для тех, кто не готов инвестировать в 3D-принтеры самостоятельно. Можно вспомнить, какие безумные тарифы на 3D-печать существовали на начальном этапе её становления.

Рождённые в муках

Первым крупным производителем, решившим заняться производством 3D-принтеров, стала Hewlett-Packard. В период с 2010 по 2012 г. HP вступила в союз с израильско-американским производителем Stratasys. Итогом этого сотрудничества стало появление устройств HP Designjet 3D и HP Designjet Color 3D, которых сегодня уже нет на рынке. Похоже, сейчас HP решила предпринять вторую попытку. Генеральный директор HP Мег Уитман лично анонсировала эту инициативу: «В настоящее время 3D-принтеры находятся в зачаточном состоянии. Перед нами открываются отличные возможности, и мы постараемся их использовать. Надеюсь, к середине следующего года у нас уже будет что показать». Впрочем, убеждённость в ближайших перспективах вызывает сомнения, поскольку именно Уитман указывала на то, что до реальной отдачи от этого сектора ещё далеко. Придётся набраться терпения, ведь стоимость 3D-печати для многих продолжает оставаться неподъёмной, а выбор и разнообразие материалов оставляют желать лучшего. Существующие сегодня машины работают ужасно медленно. «Для того, чтобы распечатать тривиальную бутылку, вам понадобится от восьми до десяти часов, — заметила Уитман. — Всё это очень интересно, но больше напоминает наблюдения за тем, как растёт трава».

Версия RepRap 1.0, получившая название Darwin, была выпущена в мае 2008 г. Она стала первым 3D-принтером, умевшим самостоятельно воспроизводить все свои пластиковые компоненты

Впрочем, надежды на то, что скоро «родовые муки» отойдут в прошлое, вполне оправданы. 3D-печать — это не несбыточные мечты, а настоящая революция в технологии производства. Сегодня сфера применения 3D-печати ограничена в основном возможностями систем автоматизированного проектирования, которые по-прежнему ориентированы на лазерную резку, операции на токарных станках и литьевые машины, но со временем в выигрыше от реализации новых идей окажутся все отрасли.

Включение 3D-печати в каноны печатных технологий наряду с высокой, офсетной и цифровой печатью совершенно необходимо, и здесь нельзя ограничиваться полумерами. Нужно пропагандировать её преимущества в вузах, на курсах повышения квалификации, в профессиональных ассоциациях и особенно на предприятиях. Сервисы интернет-печати могут принимать заказы на самые необычные объекты, например, на кофейные кружки и новогодние украшения. Все здесь зависит только от фантазии клиентов, потому что необходимая инфраструктура и квалифицированный персонал уже есть в наличии. Просматривается реальная перспектива извлечения прибыли. Настала пора заняться созданием и совершенствованием моделей ведения бизнеса, ведь что посеешь, то и пожнёшь. А о высоком потенциале лучше всего говорит динамика стоимости акций Stratasys. Десять лет назад они продавались за 7,58 долл. Сегодня за них предлагают уже 114 долл., и конца этой гонке пока не видно.

Обзор рынка

Адриан Боуер | Инженер-механик и математик Адриан Боуер (род. в 1951 г.) преподает механику и машиностроение в университете Бата. Провозглашенный им в 2004 г. манифест «Богатство без денег» положил начало движению RepRap

Познакомиться с трёхмерной печатью сегодня можно относительно легко. Наборы для сборки принтеров и готовые аппараты для начинающих стоят порядка 300 евро. Профессиональные машины продаются по цене от 3 тыс. евро и выше. Однако на цены 3D-принтеров, предназначенных для промышленного применения, оказывается очень сильное давление. Также как и у оборудования для двумерной печати, в секторе 3D можно выделить три основных категории устройств: для домашних пользователей, для профессионалов и для промышленного применения. Свои решения клиентам предлагают около двух десятков производителей из разных стран. Для большинства из них толчком послужил проект RepRap (Replicating Rapid-Prototyper), который был инициирован профессором английского университета Бата Адрианом Боуером и направлен на создание самовоспроизводящихся устройств, предназначенных для 3D-печати. Прототип такого устройства Боуер в целях ускорения его распространения выпустил по лицензии GNU. Затем по его стопам пошли компании Ultimaker и Makibox. Известный американский производитель 3D-принтеров из Нью-Йорка Makerbot ещё не так давно был некоммерческой организацией. Сегодня он является подразделением компании Stratasys, а программный код современной модели 3D-принтера Replicator 2, в отличие от предыдущих моделей, закрыт.

Потерял самостоятельность и английский производитель Bits from Bytes, начинавший свой путь с проекта 3D-принтера RapMan — коммерческой версии продукта с открытым кодом RepRap Darwin. В октябре 2010 г. Bits from Bytes купил лидер потребительского сектора, американская компания 3D Systems. В настоящее время производитель из Южной Каролины работает на полную мощность. Производственные и исследовательские ресурсы основного его предприятия, находящегося в Waterford Business Park в городе Рок-Хилл, фактически исчерпаны, поэтому 3D Systems планирует открыть дополнительный центр на 133 новых рабочих места.

Stratasys mojo | Модель Stratasys mojo, использующая технологию FDM, в настоящее время считается самым маленьким профессиональным 3D-принтером
Cube 381000 | Модель 3D-принтера Cube, предлагаемая компанией 3D Systems за 1600 долл., может использовать в одной печатной операции сразу два материала
В профессиональном секторе безусловным мировым лидером является компания Stratasys. Помимо двух головных офисов в Эден-Прери (Миннесота, США) и Реховоте (Израиль) у нее имеется шесть филиалов, один из которых расположен в немецком городке Райнмюнстере недалеко от Баден-Бадена. Stratasys выпускает продукцию достаточно широкого спектра, начиная от популярных и недорогих настольных 3D-принтеров и заканчивая новейшими производственными системами 3D-печати. Компания предлагает обширный ассортимент специальных материалов, к которым относятся свыше 150 фотополимеров и разновидностей термопластика.

 

Мировым лидером в области промышленных систем лазерного спекания является компания EOS, штаб-квартира которой находится в городе Крайлинг недалеко от Мюнхена. Она была основана в 1989 г. Хансом Лангером и Хансом Штайнбихлером и сегодня поставляет 3D-принтеры, которые используются на производственных линиях MTU, EADS, Daimler и BMW. В Китае 3D-принтерами занимается компания TierTime Technology, основанная в 2003 г. в Пекине и продающая устройства под маркой Inspire. Подводя итог, можно сказать, что возможностей 3D-печати сегодня вполне достаточно для решения самых разных задач, связанных как с налаживанием мелкосерийного производства, так и с выпуском уникальных изделий.

Революция 3D: подобно лесному пожару thingiverse screenshot | Платформы наподобие Thingiverse предлагают тысячи шаблонов для систем автоматизированного проектирования, которые можно самостоятельно загружать и распечатывать

Принцип один, подходы разные

В основе 3D-печати, которую называют также «быстрым созданием прототипов» или «аддитивным производством», лежит принцип послойного вывода — аддитивный процесс, с помощью которого объект слой за слоем выстраивается из жидких или порошкообразных субстанций. В ходе физических или химических процессов происходит затвердевание вещества. В качестве расходных материалов обычно фигурируют искусственная смола, пластик, металл, керамика и бумага.

В настоящее время производители применяют разные процессы, которые с фундаментальной точки зрения похожи, но имеют некоторые отличия, связанные с использованием запатентованных технологий. К наиболее популярным относятся процессы выборочной лазерной плавки, электронно-лучевое плавление для металлов, выборочное лазерное спекание для пластиков, стереолитография, DLP (отверждение с помощью DLP-проектора), технология PolyJet для фотополимеров и послойное наложение расплавленной полимерной нити (fused deposition modelling, FDM) для термопластиков. Большинство 3D-принтеров одновременно используют только какой-то один вид материалов или смесей. Однако проводятся и испытания одновременного применения пластиков разной твердости или цветов. Компания Stratasys получила патент на формирование слоев путём плавления, или технологии FDM. В процессе FDM из сопел выдавливаются тонкие полужидкие нити термопластика акрилонитрилбутадиенстирол (АБС), которые слой за слоем накладываются друг на друга и в конечном итоге принимают форму объекта. При использовании технологии PolyJet фотополимеры подвергаются УФ-облучению и затвердевают, становясь неотличимыми от изделий, полученных методом литья под давлением.

Ссылки

Bits from Bytes   www.bitsfrombytes.com

Adrian Bowyer  http://en.wikipedia.org/wiki/Adrian_Bowyer

3D Systems  www.3dsystems.com

EOS  www.eos.info

Makerbot  www.makerbot.com

Makibox  http://makibox.com

RepRap-Projekt  http://de.wikipedia.org/wiki/RepRap

Stratasys  http://www.stratasys.com

TierTime Technology  www.tiertime.com

Thingiverse  www.thingiverse.com

Ultimake  www.ultimaker.com

ZCorporation  www.zcorp.com

 

Об авторе: Андреа Кён (http://www.pr4print.de), специалист по маркетингу для полиграфической индустрии в Bötel Graphic Communication.

 

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ
Заря нового мира. И офсет, и цифра. И трафарет, и флексо.

Нам довелось жить в эпоху перемен и то, что мир никогда не станет прежним, стало общим местом. А каким он станет? Наверное, имеет смысл подумать о том, контуры чего маячат на горизонте. Начнём с условий для бизнеса.

Цифровые технологии в производстве одежды

Информация для полиграфистов, которые с интересом смотрят на текстильный сектор.

Такая разная текстильная печать

Занявшись этой темой, мы быстро выяснили, что мысль, вынесенная в заголовок статьи, не просто красивая фраза. С увеличением числа сегментов и областей применения текстильная печать быстро усложняется и стратифицируется, и компании, оказавшиеся на разных «слоях» этого рынка, имеют между собой мало общего. Внешне может показаться, что все они заняты текстильной печатью, но какие же разные задачи они при этом решают! Мы пообщались с несколькими компаниями и одним дизайнером, которые работают в этой сфере. Каждый из героев статьи прошёл свой путь, и у них есть чему поучиться.

Наше текстильное будущее

Тренды текстильной печати. «Индустрия печати по текстилю демонстрирует устойчивый рост» — эту мантру мы слышим очень давно, уже и не вспомнить сколько лет. Давайте разберёмся в деталях, что же на самом деле происходит в отрасли текстильной печати.

Дело тонкое!

Печатающие головки в текстильной печати


Новый номер

Тема номера – «Цифровая печать по текстилю». «Например»: MAVEX Sport. Ксения Чепикова о бизнесе Гутенберга. Школа цифровой текстильной печати. Цифровая печать по гофрокартону. Справочник покупателя: текстильные принтеры. Что в России с самоклейкой?


Какое из цифровых решений для отделки отпечатков кажется наиболее полезными для вас?
    Проголосовало: 40