Как используют 3D-принтеры в робототехнике и машиностроении
Мы живем в эпоху 3D. Ходим в кино на 3D-фильмы, покупаем 3D-телевизоры, делаем 3D-фотографии. Все это позволяет нам взглянуть на привычные вещи с новых сторон.
Вряд ли сейчас можно встретить человека, который не слышал про 3D-принтер, на котором можно распечатать как фигурку любимого персонажа, так и целую рабочую робокошку. Поскольку 3D-печать и 3D-графика неразрывно связаны друг с другом, мы поговорим о том, чем они уже помогли человечеству и чем они помогут в будущем.
Как создается 3D-графика
3D-графика — это компьютерная графика, позволяющая представить объект сразу в трех измерениях.
Производство трехмерного объекта состоит из 3-х этапов:
Моделирование — модель создается из геометрических фигур с заданными размерами, текстурами и освещением.
Рендеринг или визуализация — процесс придания модели реалистичности, например: скругление углов, работа со светом и текстурами.
Экспорт — вывод готовой модели на экран или печать.
С каждым годом технологии развиваются и улучшаются. Инженеры разработали технику, которая позволяет выводить трехмерные объекты на 3D-мониторы и 3D-принтеры.
3D-экраны способны создавать ощущение объемного изображения. Зачастую для их воспроизведения требуется дополнительное программное обеспечение или специальная техника.
3D-принтеры позволяют распечатывать объемные объекты по заранее спроектированным моделям, которые создаются при помощи особого ПО: Autodesk 3DS Max, Maya, Blender, Newtek Lightwave и другие. Такие программы могут идти на диске в комплекте с самим принтером, либо их придется самостоятельно искать в интернете.
Как правило, компании, занимающиеся производством 3D-принтеров, разрабатывают собственное ПО для моделирования и печати трехмерных объектов. Это обуславливается тем, что не все 3D-программы совместимы с конкретной моделью принтера.
Как 3D-принтеры способны помочь в развитии машиностроения
1. Создание прототипов
Первое, что приходит на ум, это разработка прототипов моделей для дальнейшего тестирования. Раньше на создание одного такого прототипа специалист тратил ни одну неделю и даже ни один месяц.
Однако, при помощи 3D-принтера теперь можно существенно сократить как временные, так и материальные затраты. Ведь трехмерную модель с помощью специального программного обеспечения можно сделать всего за пару часов.
Если прототип не оправдает надежд, производство не потеряет много денег и времени. Поэтому трехмерная печать на этапе создания прототипа или в технологическом процессе поможет создавать более качественные изделия, при этом удешевив их производство.
2. Изготовление нестандартных деталей
Теперь при помощи 3D-печати можно создавать детали, уникальные по своей геометрии. А ведь совсем недавно инженеры могли только мечтать об этом.
3. Минимизация рисков и ошибок, связанных с «человеческим фактором»
Деталь, напечатанная на 3D-принтере, на 99% соответствует своей CAD-модели. Однако стоит учесть, что и самая точная техника может давать сбои. Производители принтеров знают об этом и работают над тем, чтобы полностью избавиться от этой проблемы. Так что в ближайшем будущем ожидается, что такая техника будет работать без сбоев.
4. Улучшение характеристик изделий
Благодаря тому, что многие детали, созданные на 3D-принтере, изготавливаются из пластика, они имеют ряд преимуществ. Например, можно уменьшить вес изделия, повысить его прочность или пластичность.
5. Изменение физико-механических свойств продукции
3D-печать сделала возможным управление физико-механическими свойствами изделий при помощи соединения разного рода материалов. К примеру, сейчас можно изготовить деталь из сплава различных металлов.
Как 3D-принтеры влияют на развитие робототехники
Появление 3D-принтера приблизило момент повсеместного использования роботов на производстве и в повседневной жизни. Уже сегодня обладатели такого принтера при наличии должных знаний в программировании создают своих собственных роботов-помощников.
На рынке роботы в качестве детских игрушек держатся уже достаточно давно. К примеру, были очень популярны собаки-роботы Aibo от компании Sony, разработанные еще в 1999 году. И недавно компания сделала их перевыпуск. Обновленная версия игрушки обойдется в $2 900.
Но если вы являетесь любителем робототехники и 3D-печати, то можете самостоятельно сделать себе хвостатого робота-друга. Так, например, сделал программист из США. Однако, он распечатал себе на 3D-принтере не робособаку, а робокошку.
Комментарии 0