Sformułowanie „kreatywność komputerowa” nikogo nie dziwi. Jeśli mówimy o tradycyjnej kreatywności, wydaje się, że pisarze jako pierwsi przeszli od maszyn do pisania do terminali komputerowych, którzy docenili edytor tekstu jako alternatywę dla pisania na marginesach i ręcznego ponownego drukowania stron z powodu drobnych poprawek. Ponadto. Komputer jest obecnie często prawie głównym narzędziem dla muzyków, projektantów, architektów, a nawet filmowców. Szczególnie ważne jest, aby jakość filmów i książek nadal nie zależała od komputera, ale od ludzi. W rzeczywistości komputery nadal gryzą liczby, oszczędzając nam czas (a najczęściej czas i pieniądze), pozostawiając więcej miejsca na samą kreatywność.
Drukuj w głębi i wszerz!
Rozwój komputerowych urządzeń peryferyjnych - skanerów, drukarek i innego sprzętu - również nie ustał. Nowe rodzaje działalności człowieka, podbite przez ogólny boom komputerowy, często wymagają własnych, specjalnych urządzeń wyjściowych i wejściowych. Komputery od dawna potrafią tłumaczyć tekst, obrazy i dźwięki na ich rodzimą postać cyfrową iz powrotem, pojawiły się nawet pierwsze osiągnięcia w dziedzinie analizy i reprodukcji zapachów. W latach dziewięćdziesiątych zrobiono wiele, aby technologia komputerowa dostrzegała i tworzyła cyfrowe modele rzeczywistych obiektów, co zostało rozwiązane za pomocą kilku trójwymiarowych technologii skanowania. Wreszcie droga powrotna została wybrukowana: komputer nauczył się tworzenia całkowicie materialnego prototypu na podstawie cyfrowego trójwymiarowego modelu obiektu. Odbywa się to dzięki trójwymiarowemu drukowaniu, o którym porozmawiamy bardziej szczegółowo …
Druk 3D nie jest tak nowy, aby żądać jakiegoś przełomowego rozwoju naukowego: ta technologia ma swoje korzenie we wczesnych latach dziewięćdziesiątych. Jednak wielu z nas może uznać drukowanie 3D za sztuczkę. Drukarki 3D nie uzyskały powszechnej akceptacji, dopóki nie wejdą do każdego domu; jest za wcześnie, aby nawet powiedzieć, że te urządzenia są w każdej firmie, gdzie stworzenie trójwymiarowego prototypu jest jednym z obowiązkowych etapów. Możesz wydrukować dosłownie wszystko - od modelu śruby w skali jeden do jednego po pomniejszoną kopię satelity lub przyszłego stadionu, ale rozwój technologii był od dawna ograniczany (i nadal jest częściowo ograniczony) czynniki. Urządzenie do druku 3D to droga technika i chociaż ceny stale spadały przez lata, nie każda organizacja może sobie na to pozwolić. Ponadto przy tworzeniu komputerowego trójwymiarowego modelu wymagane są dość wysokie kwalifikacje iw tym sensie satysfakcjonujące jest to, że w ostatnich latach projektowanie na papierze ołówkiem i linijką stało się anachronizmem.
Ogólne w pudełkach i globusach
W Nogińsku pod Moskwą działa firma, która od wielu lat zajmuje się głównie produkcją opakowań z nadrukiem w pełnym kolorze. Tutaj przez długi czas docenili wygodę pracy z komputerowymi modelami trójwymiarowymi podczas tworzenia konstrukcji i projektu, dlatego opanowali odpowiednie oprogramowanie. „Kiedy z biegiem czasu nauczyliśmy się obsługiwać obrazy komputerowe” - mówi Alexander Dobrolyubov, szef firmy Public Market - „powstał pomysł, aby pokazać klientom jeszcze nieistniejące pudełka w trójwymiarowej formie. Znaleźliśmy i opanowaliśmy złożone oprogramowanie, takie jak Autodesk Maya, a potem zdaliśmy sobie sprawę, że nie można ograniczać się tylko do pakowania”.
Firma zaczęła wybierać odpowiednią technologię i odkryła druk 3D. W 2007 roku zakupiono maszynę ZPrinter 510 3D.„Dzięki próbom i błędom”, mówi Alexander Dobrolyubov, „doszliśmy do wniosku, że druk 3D pozwala nam szybko i dobrze wykonać niektóre produkty na etapie prototypowania. Zaczęliśmy przyjmować zlecenia na wykonanie prototypów wszelkiego rodzaju produktów z zewnątrz”. Aby być mniej zależnym od zewnętrznych zamówień na druk 3D, Public Market zadbał o to, aby firma miała własny projekt drukarki 3D. Ten projekt polegał na stworzeniu dużej reliefowej kuli ziemskiej. Sam globus może nie być w 100% wykorzystany zgodnie z przeznaczeniem, ale jako oryginalny mebel ozdobi gabinet każdego menadżera i będzie doskonałym prezentem. Wybór wynikał nie tyle z oportunistycznych względów, ile z osobistej sympatii pracowników do takiego projektu. Niemniej jednak projekt musiał zostać przeniesiony na scenę, gdzie globus o takim czy innym rozmiarze można było położyć na podłodze lub na stole, a nie poprzestać tylko na kontemplowaniu modelu na ekranie komputera. A ZPrinter 510 pomogła w tym.
Jak to działa
Technologia, za pomocą której drukują drukarki Z Corporation (a to ta firma produkuje urządzenia pod marką ZPrinter), polega w swej istocie na wyhodowaniu modelu warstwa po warstwie z proszku gipsowego w specjalnej komorze. W różnych modelach drukarek Z komory konstrukcyjne mają różne objętości, które określają maksymalny rozmiar wyhodowanego obiektu.
Model do druku powinien być jak najbardziej realistyczny, nie zawierać nieskończenie cienkich ścianek i otwartych powierzchni. Po prostu powinien w pełni odpowiadać przyszłemu tematowi, a nie być jego uproszczonym pozorem. Na przykład nie wystarczy, że komputerowe modele fragmentów kuli ziemskiej są tylko niektórymi częściami powierzchni kuli. Fragmenty te muszą mieć określoną grubość, obliczoną na podstawie spodziewanych obciążeń produktu końcowego. Oprogramowanie drukarki jest w stanie wskazać szereg błędów w symulacji, ale operator na podstawie własnego doświadczenia jest zobowiązany do samodzielnego dostrzeżenia słabych punktów.
Jeśli wszystko jest w porządku z modelem komputera, sterownik drukarki programowo dzieli go na warstwy o grubości 0,1 mm, które są następnie nakładane jedna po drugiej. W trakcie drukowania cząsteczki tynku są spajane specjalnym spoiwem, a powierzchnia przyszłego modelu jest jednocześnie malowana zgodnie z opracowanym projektem.
Druk przebiega od góry do dołu, natomiast ruchome dno komory po nałożeniu kolejnej warstwy nieznacznie opada. Komora jest stopniowo pokryta tynkiem na całej powierzchni do aktualnego poziomu wysokości modelu, ale spoiwo łączy tylko te cząstki, które powinny stać się częścią ostatecznego prototypu. Okazuje się, że w każdym momencie model budynku otoczony jest proszkiem ze wszystkich stron - pełni on funkcję podparcia modelu i jego poszczególnych części. Jest to konieczne, ponieważ drukarka umożliwia drukowanie obiektów z raczej drobnymi szczegółami, a przed specjalną obróbką po wydrukowaniu gips pozostaje bardzo delikatnym materiałem, który pęka nawet przy niewielkim uderzeniu. Dodatkowym plusem tego podejścia jest to, że drukarki Z Corporation pozwalają na jednoczesną hodowlę kilku modeli, które można umieścić w całej komorze. Dzieje się tak na przykład, gdy wyrastają fragmenty trójwymiarowych globusów na „Rynku publicznym”.
Po zakończeniu drukowania wyhodowane modele są suszone. Następnie komorę uwalnia się od nadmiaru proszku, który zostanie ponownie wykorzystany. Niemal wykończone i wciąż bardzo kruche modele są delikatnie przenoszone do specjalnej komory rozdmuchowej, gdzie usuwa się z nich pozostałości proszku i impregnuje preparatem, który sprawia, że model jest trwały. Jak dokładnie zależy od określonych kryteriów wytrzymałościowych. Wreszcie, aby model wysechł i był gotowy do użycia po impregnacji, należy odczekać jeszcze kilka minut. W zależności od modelu drukarki ZCorp umożliwiają automatyczne wykonywanie określonych czynności pomocniczych.
Drukarka 3D to wszechstronne narzędzie
Powyższa technologia ogranicza oczywiście wyobraźnię projektanta pewnymi regułami, ale w większości są one związane z elementarnymi prawami fizyki. W przeciwnym razie można wydrukować najbardziej złożone modele, co sprawia, że zakres drukarki jest bardzo szeroki. Zdaniem Aleksandra Dobrolyubova możliwości technologii druku 3D rozbudzają kreatywność, którą widzi na przykładzie pracowników Public Market. „Nasz ZPrinter 510 jest szczególnie interesujący i często niezbędny do prototypowania produktów o dużej wartości artystycznej. To obuwie, obiekty architektoniczne i odzież - mówi Aleksander. „Pracownicy służby zdrowia przychodzą do nas z pytaniami o przygotowanie idealnych modeli szkoleniowych”. W związku z tym opowiedział o niedawnym wezwaniu lekarzy, którzy potrzebowali pomocy w przygotowaniu do złożonej operacji - pełnowymiarowy model ludzkiej głowy, który dokładnie uwzględnia specyfikę wewnętrznej struktury konkretnego pacjenta i został stworzony na podstawie wyników tomografii. „I nie wiem, jak można by rozwiązać taki problem bez drukarki 3D” - podsumowuje Alexander.
Jednocześnie trzeba przyznać, że druk 3D to wciąż kosztowna przyjemność ze względu na niskie rozpowszechnienie technologii i brak świadomości konsumentów końcowych. Cena podzespołów, materiałów eksploatacyjnych, a co za tym idzie koszt druku są bardzo wysokie. Kupowanie drukarki do okazjonalnego użytku może nie być tego warte. Aleksander nie ma wątpliwości, że bez własnego projektu jego firma z pewnością nie zarobiłaby na drukarce. „Tak się złożyło”, wyjaśnia, „że kula reliefowa to wyjątkowy produkt i naprawdę możemy na nim zarabiać. Wyjątkowość projektu polega na tym, że możemy wykonać globus tak, jak chce go klient: zmieniamy rozmiary, faktury, kolory. Oprócz tego, że jest wyjątkowy, jest również wygodny - zarówno dla nas, jak i dla naszych klientów.” Public Market wypuścił już znaczną liczbę różnych produktów, w tym globusy, aw dniu, w którym Alexander odpowiedział na pytania do tego artykułu, w pracach był kolejny globus, którego średnica na życzenie klienta będzie 1 metr 20 centymetrów.
Sekret sukcesu Public Market polega na tym, że nie zapomniano o najważniejszej rzeczy: drukarka, nawet jeśli wykonuje druk trójwymiarowy, jest tylko narzędziem. Zarabianie na takim urządzeniu wymaga pomysłów i umiejętności przywoływania ich na myśl. „Produkcja Globe to nie tylko druk”, mówi szef Public Market. - Druk - dwadzieścia procent całości. Nie jest łatwo doprowadzić produkt do takiej postaci, aby mógł służyć przez długi czas. Fragmenty muszą pasować pod względem koloru i rozmiaru oraz spełniać surowe kryteria wytrzymałości. Aby rozwiązać niektóre problemy, musiałem opracować własne techniki. Ale to drukarka 3D odpowiada nam lepiej niż jakakolwiek inna technologia”.
Nasz rozmówca przyznaje, że ZPrinter 510 jest nie tylko drogi, ale także trudny w obsłudze. Jednocześnie jest przekonany, że dla każdego myślącego człowieka doskonale zdaje sobie sprawę, że skomplikowany, niepowtarzalny sprzęt wymaga od użytkownika dodatkowych wysiłków, w tym intelektualnych. „Programiści z Z Corporation nie stoją w miejscu, oferując nowe opcje zarówno dla oprogramowania, jak i sprzętu” - mówi Alexander. „Myślę, że przy odpowiednim świadczeniu usług, rozsądnych cenach części zamiennych i materiałów eksploatacyjnych technologia druku 3D z pewnością będzie miała przyzwoitą przyszłość”.
Public Market zdecydował się nie ograniczać własnych trójwymiarowych projektów do samych globusów. Stosunkowo niedawno zaczął działać serwis www.mentalauto.ru, na którym na podstawie komputerowych trójwymiarowych prototypów popularnych modeli samochodów, użytkownicy są proszeni o realizację swoich pomysłów na tuning poprzez edycję niektórych elementów konstrukcji auta bezpośrednio na stronie internetowej. Po zainstalowaniu małego darmowego odtwarzacza 3D możesz obsługiwać pełnoprawny model 3D, korzystać z grafiki i zapisywać wyniki swojej pracy. W ten sposób entuzjasta samochodów może nie tylko cieszyć się wirtualnym trójwymiarowym modelem swojego dostrojonego żelaznego konia, ale także, korzystając z druku 3D, odtworzyć każdy element tuningowy w celu dostosowania i sfinalizowania trójwymiarowego modelu. W końcu lepiej najpierw eksperymentować na tynku, a dopiero potem urzeczywistniać pomysły z metalu i plastiku. Być może jest to jeden z tych kroków drukowania 3D w kierunku konsumenta, który sprawi, że technologia będzie dostępna dla wszystkich w przyszłości.
