Вы здесь

Незаметная Стереореволюция ч.2

Главные вкладки

Работающая 3D-модель турбины

Начало - тут

2. Стереопечать -  революция в учебных материалах, в особенности сложных.

Для того, чтобы напечатать для школьников или стутдентов рабочую модель, например, самолётной турбины, достаточно иметь 3D-модель настоящего большого двигателя и просто ввести уменьшающий коэффициент перед печатью. Выше - фотография работающей пластиковой 3D-модели, способной разгоняться до 2000 оборотов в минуту.

Модели, максимально приближенные к натуральным исключительно важны для обучения квалифицированных медиков. Традиционный образец - пластинированный труп, очень дорог и его производство связано с немалыми сложностями юридического, этического или религиозного характера. Образцы специализированных фирм также очень дороги. Однако, уже сейчас несложно создать образцы такой же упругости и фактуры, как человеческие ткани. Для сравнения: натуральный (пластированный) препарат человеческой руки стоит 14 000 долларов, качественный пластико-резиновый образец, в натуральную величину созданный с помошью традиционных технологий - 1800 доллларов, а такая же модель, распечатанная на 3D-принтере - 300-350 долларов даже для единичных экземпляров. Такие распечанные образцы можно тиражировать в неограниченных количествах. То, что могли позволить себе только богатые медицинские университеты самых развитых стран, с помощью стереопечати становится доступным всем.

Если потребуется, стереомодель можно без проблем увеличить, например,  чтобы показать маленький орган. Также внутренние полости тела могут быть воспроизведены с идеальной точностью.

Более того,  точные 3D-модели отдельных органов и частей тела без особых проблем можно создавать на основе трёхмерной томографии, точные копии участков тела. Таким образом, можно создать модель больного органа живого человека, в том числе в процессе развития болезни и её излечения. Само собой, отправить особо интересные образцы на другой конец света можно тремя щелчками компьютерной мыши - там его распечатают на месте.



Распечатанная модель ладони, полученная с помощью томографии

 

Например, объёмная модель  химического соединения очень поможет как в изучении химии (биологии, материаловедения и т.д.) так и в визуализации исследований, существенно улучшая эвристические подходы в науке.

09220-scitech-openercxd

09220-scitech-3DModel3cxd

 

3D модели химических соединений

Стереопечать делает для всех доступными исторические экспонаты, всякие окаменелости вроде доисторических костей, черепов и т.п. легко могут быть отсканированы и переведены в 3-D файлы, а при необходимости - распечатаны. Для того, чтобы русскому или мексиканскому антропологу поработать с уникальным черепом древнего человека, находящимся в Англии или Южной Африке, не надо для этого отправляться в командировку и тратить время и ресурсы. Достаточно скачать файл и распечать его и анализируй идеальную копию.

Недавно Смитсоновский институт принял решение оцифровать некоторые экспонаты (из 137 миллионов) в виде 3D моделей, часть из которых будет распечатана.

Стереотехнологии дают возможность небогатым странам и даже сообществам людей давать школьникам и студентам образование с такими же наглядными пособиями, которые сейчас могут позволить себе только самые богатые университеты и школы самых состоятельных стран.

3. Революция в разработке и моделировании

Разрабатывают и печатают даже музыкальные инструменты, включая гитары, саксофоны и скрипки.

The First 3D-Printed Saxophone Sounds Surprisingly Decent
 

 

Стереопечать позволяет быстро проводить модификации в прикладных разработках

4D printing.jpg

модели труб для воды, которые могут ускорять течение

 

3D-печать активно используется при разработке современных роботов.

 

Простой распечатанный робот для отработки концепций

 

Poppy_humanoid_acrobat

Более продвинутая модель

 

Действительно, очень удобно.

exiii 3d printed limb colors

Напечатанные модификации рук для роботов

 


 

4. Дроны или малое авиастроение

Крыло небольшого самолёта или дрона можно напечатать сразу в один проход вместе с лонжеронами, стойками и обшивкой. Не нужны крепёжные элементы и сборка и только на этом выигрывается огромное количество квалифицированного труда. Правда у этого есть и оборотная сторона – в случае серьёзного повреждения крыло и нужно будет менять тоже полностью. Небольшие беспилотники можно печатать вообще целиком, пока без электромотора, он должен быть произведён отдельно. Тем не менее, турбовинтовые двигатели уже могут быть напечатаны полностью, но об этом потом. Дроны и область их применения - очень большая отдельная область, которая находится за пределами материала о стереопечати.

В самых общих чертах - область применения дронов - от военного применения до создания информационных сетей, почтовой доставки, наблюдения за различными объектами и так далее. Стереопечать делает разработку дронов доступным даже для небольших коллективов с очень ограниченными фондами.

 

airdog sports drone 3d printing

Один из первых 3D-дронов, полностью отпечатанных на принтере

 

3D-авиадрон

Студенческий дрон в полёте

 

Drone

Медицинский 3D-дрон, доставляет дефибриллятор, лекарства первой помощи и т.п.

 

3D-минидрон

 

Продвинутый 3D-дрон

3D-микродрон

На фотографии выше - микродрон. Спектр их применения самый широкий - от скрытого наблюдегия и роевых техник боя до поиска людей в завалах, сетевой коммуникации и научных исследований. Двигатели могут быть самые разные от электрических с пьезоэлементами до "собирающих" энергию из окружающего мира различными способами. Небольшие задачи и экспериментальные разработки могут выполняться даже на эластик-двигателе, аналоге скрученной жгутом резинки.

 

Сборка напечатанного дрона

NASA, 3D printing, aircraft, glider

Крыло дрона с предыдущей фотографии в разрезе

 

4. Ипользование стереопечати для прототипирования в других технологиях.

Ниже приведён пример литья болтика из пластмассы. Можно печатать всё партию болтиков на принтере, что пока дорого и долго, а можно создать прототип на хорошем принтере, сделать форму для литья и таким образом резко удешевить процесс. С металлом это работает примерно таким же образом.

image

Напечатанный прототип

 

image

форма и объект после отливки

 

Продолжение следует


Павел Краснов

Возможное Будущее :