Перспективы

№6 от 05 февраля 2015 года

Статья

Комментарии (0)

Напечатать будущее

В Беларуси осваивают 3D-принтеры

Научно-техническая мысль идет вперед стремительными темпами, являя нам совершенно новые возможности. Одной из таких удивительных новинок, обретающей все большую популярность и осваивающей все новые сферы применения, является 3D-принтер. В отличие от принтера обычного, печатающего плоское изображение на бумаге, 3D-принтер создает уже реальный объемный предмет. Способности этой чудо-техники действительно впечатляют. Вот оно, предсказанное фантастами будущее, уже наступило...

Домик не желаете?..
Такие принтеры активно используются во многих странах мира. Удовольствие это пока довольно дорогое, но с каждым днем технология все доступнее.
С ее помощью можно создавать реальные объекты из пластика, гипса, металла, золота и многих других материалов. Что «загрузили» в чудо-машину, из того и «напечатала». Она создает детали для техники, посуду, украшения, игрушки, чехлы для мобильных телефонов и даже оружие.

Новостные ленты регулярно выдают все новые сенсации. Читаешь с удивлением, а порой и легким недоверием — как такое возможно? Исследователи из Корнельского университета (США) напечатали на 3D-принтере еду — пирожные, шоколад, спагетти и даже гамбургер. Их коллеги из Массачусетского университета — человеческую печень. Для пересадки человеку она пока, конечно, не годится, но для научно-исследовательских целей — вполне.

А как вам такая новость, пришедшая недавно из Китая? В промышленном парке в китайской провинции Цзянсу открылась выставка… жилых домов, созданных с помощью 3D-принтера. В качестве материала для них использована смесь вторичных строительных отходов, стекла, стали и цемента. На возведение одного такого дома понадобилось лишь 24 часа. Компания-производитель получила уже сотни заказов. Невольно представляешь себе строительную площадку такого дома: стоит и работает гигантский 3D-принтер, чисто, безлюдно. Сегодня печать началась, а назавтра уже подтягиваются новоселы...
Но и это еще не все. Теперь 3D-печать «примеряется» к космосу. Европейское космическое агентство вынашивает планы строительства с помощью этой технологии... баз на Луне. В качестве сырья планируется использовать лунный грунт (реголит) — уже начались эксперименты с его аналогами в вакуумных камерах. Воистину, перспективы у новой технологии безграничны.
Учись, студент!
На белорусском рынке технологий 3D-печать пока в новинку. Однако и мы идем в ногу со временем — 3D-принтеры используются в нашей стране как в производственных, так и в учебных целях.
Так, в мае прошлого года эта технология появилась в арсенале Белорусского государственного университета. На базе Фундаментальной библиотеки БГУ открыт Центр научного творчества студенческой молодежи «ФабЛаб», и теперь любой студент или преподаватель может приобщиться здесь к увлекательному процессу 3D-печати.

Как рассказал нашему корреспонденту директор Фундаментальной библиотеки БГУ Петр Лапо, опыт организации на базе библиотек таких оснащенных новейшими технологиями центров они почерпнули у американцев. В 2012 году 3D-принтер был установлен в научно-технической библиотеке университета штата Невада. Интерес к нему оказался огромным, принтер был загружен 24 часа в сутки. «Узнав об этом интересном опыте, мы начали думать, как реализовать такой проект в нашей библиотеке. Это стало возможным благодаря получению гранта Посольства США в Беларуси. Выделенных нам в рамках гранта 20 тысяч долларов хватило на приобретение 3D-принтера GubeX Trio, расходных материалов к нему, а также рабочей станции и программного обеспечения», — рассказывает Петр Лапо.
Заведующий сектором программного обеспечения отдела автоматизации Фундаментальной библиотеки БГУ Александр Василевич отмечает, что освоить 3D-принтер — не такая сложная задача, как может показаться на первый взгляд. Изначально 3D-модель, которую вы хотите напечатать на принтере, нужно создать на компьютере в формате STL. «Для этого не надо обладать сверхзнаниями, с задачей вполне справится пользователь среднего уровня, конечно, приложив определенные усилия. По сложности это как из спичек сложить замок», — говорит Александр.
Далее нужно сгенерировать управляющий код, задать параметры печати с помощью специальной программы — толщину слоя, скорость перемещения печатающей головки и
т. д. Эта информация передается на 3D-принтер, и он начинает свою работу. «Принтер печатает объемные предметы с помощью расплавленной пластиковой нити, накладывая ее слой за слоем. Остывая, нити оказываются спаянными друг с другом в единое целое. Все делается автоматически, согласно заданной программе. Конечно, наблюдать за рождением нового предмета — это очень увлекательно», — отмечает мой собеседник.

Установленный в Фундаментальной библиотеке БГУ 3D-принтер может печатать детали размером с баскетбольный мяч одновременно в трех цветах. Расходный материал — пластик, который заправляется в принтер в виде нити.
Возможности 3D-принтера уже оценили студенты и преподаватели различных факультетов БГУ. На нем изготавливают наглядные пособия для учебного процесса, модели для презентации студенческих проектов, детали для воплощения в жизнь различных разработок. Так, студенты химического факультета напечатали пластиковые модели головы человека и молекулы ДНК, физического — держатель для оптического прибора, механико-математического — шаговые механизмы для робота, факультета радиофизики и компьютерных технологий — крылья для модели беспилотного самолета и посадочную полосу для него. Ну а к Новому году не отказали себе в удовольствии создать с помощью 3D-печати игрушечного Деда Мороза.

Как правило, желающие воспользоваться возможностями 3D-принтера приходят в «ФабЛаб» с уже спроектированной в формате STL моделью. Если же создать ее самостоятельно не получается, здесь подскажут, как это сделать. К слову сказать, работать с 3D-принтером могут не только студенты и преподаватели БГУ, но и их коллеги из других вузов. Главное, чтобы цель такой работы была связана с учебным или научным процессом.
Высшее образование нацелено на будущее, на инновации. И то, что у наших студентов есть возможность освоить такую новую и перспективную разработку, как 3D-принтер, очень важно. Причем ценны не только приобретаемые практические навыки работы с 3D-печатью. В БГУ уверены, что эта технология напомнит нашей порой слишком погруженной в виртуальный мир молодежи, что материальные ценности создаются в материальном мире, и повысит интерес к разработке и реализации инновационных проектов. К слову, работа с 3D-принтером включена в программу обучения перспективной молодежи в Стартап-центре молодежных инноваций и предпринимательства БГУ.
На службе у белорусского холодильника
В работе ряда белорусских предприятий  также используется 3D-принтер. В числе первых эту технологию освоили на ЗАО «Атлант» — известном отечественном производителе бытовой техники.
Как рассказал нашему корреспонденту заместитель начальника испытательного и экспериментального центра предприятия Сергей Чуевский, 3D-принтер фирмы Stratasys предприятие приобрело в 2005 году. «Наш принтер давно себя окупил. Он загружен более 4 тысяч нормачасов в год, то есть работает практически круглосуточно», — отмечает Сергей Михайлович.
Принтер, установленный на предприятии, так же, как и его «коллега» в БГУ, создает предметы из пластика. Правда, отличается размером — он значительно больше, что позволяет печатать более крупные объекты. Модели 3D-визуализации в формате STL создают конструкторы ЗАО «Атлант», в полном объеме освоившие все необходимые программы. Оператору остается только своевременно заправлять 3D-принтер пластиковыми нитями и доставать готовые детали.

Принтер используется на предприятии для изготовления опытных образцов, поясняет мой собеседник. Прежде чем запустить ту или иную новую деталь в производство, необходимо проверить правильность ее конструкторского и дизайнерского решения, сопряжение с другими деталями, надежность креплений. Ведь цена ошибки на таком масштабном производстве, как «Атлант», может быть очень высока. Раньше опытные детали вручную клеили из кусков пластмассы. Теперь их печатает 3D-принтер. То, что человек клеит неделю, принтер растит за 3–4 часа, причем с точностью до тысячных единиц. На изготовленной детали сразу видны малейшие недостатки, что дает возможность довести ее до совершенства. На 3D-принтере создают опытные образцы всех пластиковых деталей, входящих в состав производимой на предприятии бытовой техники — холодильников, морозильников, стиральных машин, электрочайников, торгового оборудования и т. д.
В серийном производстве бытовой техники 3D-печать не применяется. «Когда та или иная деталь ставится на массовое производство, целесообразнее использовать литьевые формы. К примеру, нужно выпустить 1 миллион ручек для холодильника. Литьевая машина сделает такую ручку за несколько секунд, а 3D-принтер будет растить несколько часов. А еще нужно учитывать и цену вопроса. Все-таки  такая печать — удовольствие недешевое», — отмечает Сергей Чуевский.

— Но в принципе, можете ли вы сегодня полностью создать на 3D-принтере холодильник или стиральную машину?
— Да, конечно. Если вы богатая женщина и захотите себе эксклюзивный холодильник, скажем, в форме кляксы, мы вырастим вам его на 3D-принтере. И короб, и полки, и контейнеры, и подставки для яиц, и ручки, и держатели, словом, все пластиковые детали. Останется только собрать их вместе и добавить рабочие элементы, обеспечивающие функционирование холодильника. Но цена, конечно, будет соответствующей. Что касается качества, то оно не уступит холодильнику, выпущенному на серийном производстве.
…В одной из лабораторий предприятия мне довелось увидеть опытный образец стиральной машины, которая целиком (за исключением, конечно, внутренних рабочих деталей) выращена на 3D-принтере. Так что создаваемая таким методом бытовая техника — это уже реальность. Пройдет не так много времени, и она наверняка появится в наших квартирах...