0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Скачал, распечатал, застрелил

Скачал, распечатал, застрелил. Так ли опасно 3D-оружие?

Признак здорового государства — контроль огнестрела. Гражданский не должен ходить с пистолетом, который нигде не зарегистрирован. Даже в США, где ружьё можно купить в местном «Ашане». Но скоро всё изменится — спасибо стремительно дешевеющим 3D-принтерам. Вы уже купили маленькую оружейную фабрику?

3 сентября 2018 года войдёт в историю. В этот день горели не только костры рябин, но и пятые точки владельцев 3D-принтеров. Спасибо Сергею Кожетеву — начальнику антитеррористического центра, первому заместителю начальника центра спецназначения Службы внешней разведки. Обладатель избыточной должности выступал на конференции «Противодействие незаконным поставкам оружия в контексте борьбы с международным терроризмом». Ничто не предвещало беды — чиновник посетовал на «угрозу создания гибридного террористического холдинга», предположив, что ИГИЛ* и Аль-Каида* вскоре объединятся. А потом выдал это:

Головной болью для правоохранительных органов может стать применение террористами достижений в использовании 3D-принтеров. Изготовление из полимерных материалов различных вариантов оружия, которые практически невозможно обнаружить, может привести к взрывному риску для (безопасности) объектов критической инфраструктуры, а также авиатранспорта.

Сергей Кожетев начальник антитеррористического центра, первый заместитель начальника центра спецназначения СВР России

Слова Кожетева вызвали бурную реакцию на ресурсе, посвящённом 3D-печати. Комментаторам показалось, что «сейчас начнут закручивать гайки». Небезосновательно — вокруг «игрушечных» пистолетов всё больше шума, и это может стать угрозой нового времени. Так стоит ли опасаться 3D-оружия или это просто очередные страшилки чиновников? Разбираемся.

Какие бывают 3D принтеры

В начале стоит понять, что же такое 3D-принтер, какие виды сейчас существуют. В этой статье речь пойдет о принтере, который создает предметы из ABS пластика. Но существуют 3D-принтеры, которые «печатают» предметы из гипса, или с помощью лазера, или работающие на особом полимере. Однако, у подобных систем есть ряд недостатков – это их дороговизна, сложность в обслуживании и эксплуатации. Кроме того, все вещи, создаваемые при помощи подобных принтеров, очень хрупкие. Возможность их применения зачастую ограничивается только демонстрацией.

Самодельный 3D принтер

Устройства, о которых пойдет речь в этой статье, могут создавать очень надежные, прочные предметы, которые можно использовать по любому назначению. Не так давно в США разгорелся скандал из-за пистолета, напечатанного на подобном 3D-принтере. Также, широко применение их в механике, можно создавать детали, которые будут использоваться в производстве. ABS-пластик очень надежный материал, он удобен в использовании и, что не менее важно, прочен. Именно рынок таких принтеров в настоящее время переживает период бурного развития.

Для чего нужен 3д-принтер

Еще недавно сама мысль о том, чтобы печатать на домашнем принтере объемные предметы, была чем-то из области фантастики. А сегодня 3D-принтеры и сканеры из диковинок превращаются в обычные бытовые приборы. Появляются все новые модели: более компактные, лучше адаптированные для домашнего использования. Если вам еще никогда не приходилось иметь дела с 3D-принтерами, вы наверняка считаете их всего лишь дорогой игрушкой. Мы на собственном опыте убедились, что это не так: новые технологии способны упростить решение многих насущных задач, не говоря о том, какой простор для фантазии они открывают! Позвольте продемонстрировать вам возможности 3D-печати.

Сначала немного терминологии.

Пожалуй, самая распространенная технология 3D-печати – это изобретенная еще в 1980-х годах FDM, то есть послойная печать расплавленным материалом (чаще всего пластиком).

Тончайшая нить жидкого пластика подается через головку экструдера на специальную рабочую платформу, где остывает и затвердевает. Слой готов. Платформа опускается на толщину одного слоя – как правило, 50–100 микрон (т.е. 0,05–0,1 мм!) – и все повторяется снова, пока трехмерная модель не будет выстроена до конца. Чтобы процесс печати шел быстрее, принтер снабжен вентиляторами для обдува модели.

Для печати объектов со сложной геометрией 3D-принтеры автоматически строят специальные поддержки. Многие из них, например, Leapfrog Creatr с двумя экструдерами способны печатать пластиком двух разных видов, используя для поддержек пластик PVA, который растворяется в воде. Это избавляет от необходимости вручную отделять поддержки от готового изделия — просто замачиваем его в воде – и порядок! Именно по такому принципу работает большинство современных домашних и офисных 3D-принтеров.

Как FDM-технология остается актуальной столько лет, и почему мы рассказываем вам именно о ней? Секрет ее успеха прост – она позволяет быстро и с высоким разрешением печатать прочные объемные предметы любой формы.

Например, мы в 3Dprint54 печатаем:

• пластиковые запчасти для бытовых приборов, в том числе, подвижные, состоящие из нескольких частей;

• аксессуары и детали для современных гаджетов (чехлы для мобильных, кнопки для клавиатуры, оригинальные крепления и зажимы для гаджетов);

• автозапчасти (переходники, штуцеры, шестеренки, декоративные накладки, кронштейны, колпачки для автомобильных дисков, шильдики…);

Читать еще:  Самодельное приспособление для открытия банок с закруткой

• бытовые мелочи (крепежи для полок, крючки-вешалки…);

• аксессуары и подарки (оправы для очков, брелоки, бижутерию…);

• бизнес-сувениры с персонализацией (флешки, ручки, бейджи, фирменные эмблемы…).

Этот список далеко не полон! А ведь есть еще сканеры, с помощью которых легко создавать копии трехмерных предметов: от пуговицы до расчески и от одежной вешалки до садовой лейки.

Основной плюс 3D-печати и сканирования в том, что любой желающий может практически любую нужную ему вещь или деталь сделать самостоятельно, не выходя из дома – не нужно искать ее в магазинах, ждать доставки…

Чуть подробнее о том, кому и чем может быть полезен 3D-принтер.

Как и большинство технических новинок, изначально 3D-принтеры были рассчитаны на крупные и средние производства: фабрики, заводы, научно-исследовательские центры… Отсюда – громоздкие размеры и кусачая цена. Но сегодня 3D-технологии все более востребованы частными покупателями и малым бизнесом и переориентируются на них. То есть, на нас.

Главное назначение 3D-принтеров вовсе не развлечения, а работа и учеба. Если вы архитектор или дизайнер (либо учитесь на архитектора или дизайнера), 3D-принтер позволит вам изготавливать наглядные модели и макеты в точности соответствующие заданным вами параметрам.

Художники оценят удобство изготовления уникальных объектов для инсталляций, мастера-кукольники – кукол и аксессуаров для них, модельеры – простоту изготовления отдельных частей одежды и обуви, аксессуаров или даже костюмов целиком.

А мультипликаторы откроют для себя новые возможности работы с технологией стоп-моушен.

Для этих же целей 3D-принтеры с успехом могут использовать и непрофессионалы – люди с творческими хобби. Простор для использования 3D-печати в мире хобби огромный: поклонники кино, анимэ, компьютерных игр, коллекционеры и любители моделирования могут печатать фигурки любимых героев, детали авиамоделей для сборки и многое другое. Современные 3D-принтеры позволяют печатать объекты в двух и даже в трех цветах. И, конечно, напечатанные модели можно при желании раскрашивать в ручную.

Вышесказанное не означает, что 3D-печать находит применение лишь в искусстве. Все более широко ее используют в медицине, причем, не только врачи, но и сами пациенты. С помощью 3D-принтеров по всему миру уже сейчас печатают протезы рук и ног для взрослых и детей.

Напечатать протез зачастую гораздо дешевле, чем приобрести «традиционный» вариант, не говоря о том, что пациент может идеально приспособить его под свои нужды и вкусы, продумать внешний вид… Кто сказал, что протез не может быть красивым?

Оборудование для 3D-печати и сканирования

– перспективное вложение для любого бизнеса от крупного промышленного производства автомобилей до маленькой рекламной фирмы или магазинчика эксклюзивных сувениров, музыкальных инструментов… Для крупных производств новые технологии – способ сэкономить на создании мастер-моделей. Новый продукт, будь то ваза или гоночный болид, не придется изготавливать вручную: достаточно напечатать 3D-модель, дающую полное представление о будущем объекте. Что же до мелкосерийного производства, скажем, рекламной продукции, то его, имея 3D-принтер, легко наладить прямо на дому.

3D-принтер – отличное подспорье для студентов самых разных специальностей, а также ученых и преподавателей ВУЗов.

Ведь он позволяет создавать наглядные модели чего угодно – от молекулы ДНК до многоэтажных зданий. Да и сами технологии 3D-печати – интереснейшее поле для изучения и новых разработок. К сожалению, до появления 3D-принтеров в каждой университетской библиотеке пока еще далеко. Но уже сегодня группа студентов вполне может позволить себе вскладчину приобрести такой принтер для совместного проекта.

Возможности 3D-печати по достоинству оценят и родители школьников (да и дошкольников тоже): такая техника дома или в классе поможет разнообразить учебный процесс, сделав по-настоящему увлекательным, например, процесс освоения устного счета, и, конечно, позволит детям с ранних лет осваивать новые технологии и работу с компьютером. Приятный бонус – возможность самому вместе с ребенком чинить сломанные и создавать новые игрушки.

Ну, и, наконец, практически безграничные возможности применения 3D-принтеров в быту делают их идеальными помощниками для мастеров на все руки, которые сами занимаются ремонтом мебели, бытовой техники или своего автомобиля, сами изготавливают формы для отливки металлических или пластиковых деталей…

3D-принтеры, работающие по технологии FDM, делают и ведущие зарубежные, и российские производители. Отдав предпочтение первым вы гарантированно приобретаете качественную технику, протестированную и готовую к работе. А поддержав отечественного производителя, добавляете к этим плюсам еще два: простоту гарантийного обслуживания (не придется ждать запчастей из-за рубежа) и оптимальную цену (ведь у отечественного продукта меньше расходы на транспортировку, и он не стоит на таможне).

А выбор поистине огромен! Мы можем порекомендовать вам быстрый и надежный голландский Ultimaker 2, передовой американский MakerBot Replicator 5 GEN, универсальный PrintBox3D One российского производства… Большинство домашних 3D-принтеров рассчитаны как на профессиональных, так и на начинающих пользователей и потому просты в управлении.

Так мы и подошли к одном из ключевых вопросов – цене.

Цены на большинство моделей 3D-принтеров колеблются в районе 100 тысяч рублей. Немало. Но деньги, потраченные на устройство с лихвой окупаются в процессе эксплуатации. Достаточно сказать, что картриджи для 3D-принтеров – нити пластика ABS, PLA, HIPS, нейлоновая нить и ряд других материалов – стоят около 1 рубля за грамм. Таким образом, изделие весом 10–15 граммов, скажем, чехол для iPhone, обойдется вам в 10–15 рублей.

Картриджи можно не покупать вовсе, а делать самим. Вы же пьете молоко из пластиковых бутылок? Для печати годятся любые пластики с температурой плавления до 280 °С, а превратить в домашних условиях пластиковые отходы в нить-картридж для печати помогает специальное оборудование, которое, к слову, стоит в разы дешевле 3D-принтера. И экономия, и экологии на пользу!

Читать еще:  Как сделать самодельную лещевую мормышку типа «Волнушка»

Так что, согласитесь, выгоднее напечатать чехол для смартфона, чем купить его в магазине. Не говоря уже о том, что с помощью 3D-печати вы можете получать уникальные вещи любой формы, с любым рисунком…

Достаточно создать 3D-модель в специальной программе (чаще всего ПО с русскоязычным интерфейсом бесплатно прилагается к принтеру, в противном случае его легко бесплатно скачать из интернета) и отправить задание на печать. Программы для 3D-моделирования уже сейчас рассчитаны на широкую аудиторию, а разработчики продолжают создавать более удобные упрощенные версии.

Можно и вовсе ничего не создавать самому, а воспользоваться одной из многочисленных бесплатных моделей, выложенных в интернете в открытых или платных базах данных например, www.thingiverse.com. Количество таких моделей уже сегодня исчисляется десятками, если не сотнями, тысяч и растет даже не ежедневно, а ежечасно. Ведь их выкладывают в интернет и обычные пользователи и производители всевозможных гаджетов, предметов декора…

Например, дизайнеры Teague Labs еще в 2012 году придумали и выложили на своем сайте 3D-модель наушников под названием 13:30. Скачиваете, печатаете, наслаждаетесь любимой музыкой!

Google и Motorola пошли еще дальше: в 2015 они планируют запустить в продажу смартфон Project Ara – эдакий конструктор, состоящий из отвечающих за разные функции модулей, напечатанных на 3D-принтере. Суть идеи в том, чтобы упростить ремонт мобильных устройств и сделать их более индивидуальными. Ждем?

А вот, например, отличная идея, которой можно воспользоваться уже сейчас, не дожидаясь 2015 года. Если провода от наушников для плейера или USB-шнуры вечно завязываются у вас в кармане или сумке в морские узлы, намотайте их на такую вот симпатичную катушку – и никаких проблем с распутыванием «змеиного клубка»!

Как вы верно догадались, файл с моделью держателя для проводов можно скачать в интернете и распечатать на своем 3D-принтере.

Ну и, наконец, о том, как 3D-печать облегчает жизнь мастерам на все руки. Как уже говорилось, на 3D-принтере можно печатать прототипы для последующей отливки металлических деталей и запчастей к самым разным приборам.

Материалы для трехмерной печати

Для создания трехмерных предметов используются следующие материалы.

Дополнительные и поддерживающие

Фотополимеры (полиамид, полистирол)

$2-3 000 за 10кг (картридж)

Пластик (полистирол) и металл (в том числе титан)

От $2500 за 10 кг CastForm PS

Пластик ABS и PLA, металл, воск

$30–40 за катушку ABS в 1кг.

Воск, фото-полимеры, пластик

От $260–270 за 360г.

$200–210 за 230 г.

Бумага + клеящий состав

клей – от $70 за 600 мл, цветные картриджи CMYK – от $195 за 1 шт.

Гипсовый порошок + связующий состав

$1000 за ведро в 8кг

связующий состав – от $600 за 2л.

Источник: сайты компаний Top 3D Shop и 3Dtool (Россия)

После сборки 3D принтера из КИТ-набора появляется стойкое ощущение, что конструкция принтера, спроектированная и построенная собственными руками, будет гораздо лучше. В прошлой статье рассказано о проблемах, возникающих при сборке принтера МС5 D.R.O.V.A., которые портят настроение. Но эти же проблемы побуждают к эксперименту, поиску технических решений, которые хочется реализовать в собственной улучшенной конструкции.

Коллега, Евгений Дульцев, помогавший мне собирать принтер МС5, попросил помочь ему с постройкой собственного принтера. Сначала он решил собрать принтер Mendel. Для этого нужно скачать полный набор 3D моделей в формате stl для печати, распечатать их на МС5, вырезать на станке ЧПУ файлы фанерных деталей и просто собрать принтер.

Посмотрев на модели деталей, мы сошлись во мнении, что можно сделать всё по-другому, взяв за основу лишь принцип конструкции. Я рисовал на листке эскизы деталей, а Евгений прорисовывал в 3D редакторе модели узлов. Узлы принтера №1 рисовались отдельно, по очереди, а потом уже на основании того, что получилось, создавались следующие. Получались такие рисунки:

Из-за того, что узлы и некоторые детали рисовались отдельно, случались ошибки. Пару деталей пришлось перепечатывать. Но в конце концов, принтер начал потихоньку собираться. Для станины нашлась полка от стола, для каркаса, две доски ламината. Поскольку не все детали по размеру входили в станок ЧПУ, то их пришлось выпиливать электролобзиком. При попытке нарезать на станке детали, выявились люфты, из-за которых не совпали отверстия. Отверстия тоже пришлось сверлить вручную. Файлы из чертежа просто распечатывались, наклеивались тонким двухсторонним скотчем на деталь, потом прямо по чертежу и сверлили. Все бы ничего, но оказалось, что коллега, обладая внушительными знаниями по настройке всевозможного оборудования, ни сверлить, ни пилить. Пришлось самому. Но все же постепенно, одновременно устраняя люфты в станке ЧПУ и распиливая ламинат, приступили к сборке.

Принтер № 1 вышел неплохой. Печатал качественно. Рабочее поле 230х230х180 мм. Была, правда, одна конструктивная, но вполне устранимая особенность, из-за которой плавал ноль по Z. Кроме того, работал принтер достаточно шумно.

Видео работающего принтера № 1 [1]

Из недостатков конструкции принтера № 1 хотелось бы отметить использование двух моторов (вместо одного) на оси Z и подачу прутка через боуден.

Не захотел коллега доводить принтер №1 до ума, не понравилась почему-то конструкция, а решил, что всё надо полностью переделать. В итоге сошлись на том, что принтер № 2 будет нарисован целиком в 3D редакторе, а уже из готовой 3D модели будут вычленены все детали, напечатаны и распилены. Недостатки предыдущей модели в новой версии были устранены. В итоге проект вышел примерно таким:

Читать еще:  Простая самодельная насадка на дрель для шлифовки металлических кромок

Как видно из рисунка, теперь у модели прямая подача прутка и один мотор на оси Z. Стол движется по Х и Y. Гусак неподвижен, мотор подачи опускается вместе с экструдером, подшипники неподвижны, опускается рамка с направляющими. Таким образом, мы попытались обойти недостаток принтера МС5, у которого печатающая головка висит консолью, создавая большую нагрузку на подшипники.

Принтер № 2 получился лучше принтера № 1, но и при его изготовлении не обошлось без ошибок. Стол был изготовлен из алюминия 3 мм толщиной. Из-за мягкости металла, его ровность оставляла желать лучшего. Мы вышли из положения, положив на него оконное стекло 4 мм. А во время печати выявилась ошибка. Из-за длинной консоли оси Z, вибрации от движущегося стола стали передаваться на экструдер, причем, когда он входил в резонанс, его колебания из стороны в сторону составляли более миллиметра! Мы попробовали усилить конструкцию диагональными штангами, но это мало помогло. Тогда я предложил снять стол и взвесить его. При размерах 240х240 мм его масса оказалась 1,7 кг! Тут удачно нашелся равный кусок гетинакса, толщиной 4 мм. После замены материала, масса стола стала 300 г и вибрации исчезли. На этом было решено остановиться и признать конструкцию принтера № 2 удачной.

Видео работающего принтера № 2 [2]

Итоги эксперимента

1. Стоимость самостоятельной постройки такого принтера составляет 13-15 тыс. рублей. Многовато, но приемлемо. Стоимость электроники примерно 1,5-1,7 тыс. рублей. Основные затраты составляют моторы и направляющие с подшипниками. Из-за большой массы увеличивается стоимость доставки из Китая.

2. Овладев достаточно средними навыками в 3D моделировании при помощи SketchUp – бесплатного редактора, можно создавать 3D модели вполне сложных устройств. Создавая готовую модель из узлов, можно впоследствии вычленять детали простым удалением лишних объектов, экспортировать их в stl и распечатывать на 3D принтере. Можно экспортировать плоские детали в файлы dxf, а затем на выбор: просто распечатывать их на листах, наклеивать на заготовки и пилить-сверлить вручную, или вырезать на станке ЧПУ.

3. Наличие 3D принтера и станка ЧПУ позволяет достаточно легко создавать идентичные этим аппаратам устройства: роботы изготавливают роботов! Без этих устройств создавать модели роботов очень сложно, долго, а в условиях кружка робототехники почти невозможно.

Школьный технопарк

Исходя из всего вышесказанного, я считаю, что любой детский коллектив, занимающийся робототехникой, должен иметь доступ к станку ЧПУ и 3D принтеру. Это позволит создавать качественные модели, позволяющие выполнять поставленные перед ними задачи. Время от идеи до изделия резко сокращается, что позволяет быстро переключаться на другие разработки, поддерживая и развивая интерес детей. Важным направлением работы робототехнического кружка является умение моделировать в 3D редакторе. Изучение 3D редактора может быть увлекательным, если начинать с изучения простых приёмов, которые позволят быстро построить и распечатать 3D модель. Если каждый урок (занятие) заканчивается изготовлением готовой детали, то интерес не угаснет. Чтобы раскрыть тему 3D моделирования, которая позволит создавать устройства «от идеи до модели», постараюсь разработать пошаговую инструкцию по созданию деталей для «китайского робота», работающего под ScratchDuino 2.0 с применением FreeCad и SketchUp.

Этап первый: печать

Вообще говоря, кроме варианта с печатью модели из специального материала есть вариант изготовления мастер-модели из ювелирного воска (так называемая “восковка”). Этой технологии уже сотни лет и процесс хорошо отлажен. При прокаливании воск вытапливается, и образуется полость для заливки металла. А в случае с 3d печатью вместо воска у нас принт, и он просто выгорает. Здесь проявляется основное отличие выжигаемой смолы от традиционных — после выгорания почти не остается золы.

Цены на смолы, которые можно выжигать (маркируются как “castable”) оказались довольно кусачими, порядка 150 долларов за литр. Но на ebay была найдена смола производства турецкой компании sinertek за 60, плюс 20 долларов обошлась доставка в Киев.

Эта смола оказалась намного более капризной по сравнению с теми, которыми мы привыкли печатать — два раза принт был неудачным, и, к тому же, портил силиконовое покрытие кюветы. На третий раз при меньшей мощности лазера принт оказался успешным.

Не спрашивайте, почему мы выбрали шлем Железного человека и ажурную вазу в качестве первых моделей!

Шаг 8: Инструкция по применению

Для того, чтобы установилось референсное значение, достаточно отдалить самодельный металлоискатель от металлов примерно на 5 секунд. Затем, когда катушка будет приближаться к металлу, зеленый или синий светодиод начнут мигать, а так же будут слышны звуковые сигналы.

Синие вспышки и звуковые сигналы низкой частоты указывают на присутствие неферромагнитных металлов. Зеленые вспышки и звуковые сигналы высокой частоты указывают на присутствие ферромагнитных металлов. Учтите, что когда катушка находится более 5 секунд вблизи металла, то полученное значение будет считаться референсным, и звуковой сигнал будет издаваться, когда вы отведете детектор от металла, который затихнет через несколько секунд. Частота моргания диодов и звуковых сигналов зависит от мощности сигнала.

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector