De uitdrukking "computercreativiteit" verbaast niemand. Als we het hebben over traditionele creativiteit, lijkt het erop dat schrijvers de eersten waren die van typemachines naar computerterminals gingen, die een teksteditor waardeerden als een alternatief voor schrijven in de kantlijn en pagina's met de hand herdrukken vanwege kleine bewerkingen. Verder meer. De computer is nu vaak bijna het belangrijkste hulpmiddel voor muzikanten, ontwerpers, architecten en zelfs filmmakers. Het is vooral belangrijk dat de kwaliteit van films en boeken nog steeds niet afhankelijk is van de computer, maar van mensen. Computers knagen in feite nog steeds aan cijfers, wat ons tijd (en meestal tijd en geld) bespaart, waardoor er meer ruimte overblijft voor creativiteit zelf.
Druk diep en breed af!
Ook de ontwikkeling van computerrandapparatuur - scanners, printers en andere apparatuur - stond niet stil. Nieuwe soorten menselijke activiteit, overwonnen door de algemene computerboom, vereisen vaak hun eigen speciale uitvoer- en invoerapparatuur. Computers zijn al lang in staat om tekst, afbeeldingen en geluiden te vertalen naar hun oorspronkelijke digitale vorm en terug, zelfs de eerste ontwikkelingen op het gebied van analyse en reproductie van geuren zijn verschenen. In de jaren negentig is er veel gedaan om computertechnologie te laten waarnemen en digitale modellen van echte objecten te maken, wat werd opgelost door verschillende driedimensionale scantechnologieën. Uiteindelijk was de weg terug geplaveid: de computer werd geleerd om op basis van een digitaal driedimensionaal model van een object een volledig materieel prototype te maken. Dit wordt gedaan dankzij driedimensionaal afdrukken, waarover we meer in detail zullen praten …
3D-printen is niet zo nieuw dat het een soort baanbrekende wetenschappelijke ontwikkeling claimt: deze technologie vindt zijn oorsprong in de vroege jaren negentig. Velen van ons vinden 3D-printen misschien een gimmick. 3D-printers worden pas algemeen geaccepteerd als ze elk huis binnenkomen; het is te vroeg om zelfs maar te zeggen dat deze apparaten in elk bedrijf aanwezig zijn, waar het maken van een driedimensionaal prototype een van de verplichte fasen is. U kunt letterlijk alles afdrukken - van een een-op-een schaalmodel van een bout tot een verkleinde kopie van een satelliet of een toekomstig stadion, maar de ontwikkeling van technologie is al lang beperkt (en wordt nog steeds gedeeltelijk beperkt) door belangrijke factoren. Een 3D-printapparaat is een dure techniek en hoewel de prijzen in de loop der jaren gestaag zijn gedaald, kan niet elke organisatie het betalen. Bovendien is een vrij hoge kwalificatie vereist bij het maken van een driedimensionaal computermodel, en in die zin is het verheugend dat ontwerpen op papier met een potlood en een liniaal de afgelopen jaren een anachronisme is geworden.
Algemeen in dozen en bollen
In Noginsk, nabij Moskou, staat een bedrijf dat zich al jaren voornamelijk bezighoudt met de productie van verpakkingen met full colour bedrukking. Hier waardeerden ze lange tijd het gemak van het werken met driedimensionale computermodellen bij het maken van een constructie en ontwerp, en beheersten ze daarom de bijbehorende softwareproducten. "Toen we in de loop van de tijd leerden werken met computerbeelden", zegt Alexander Dobrolyubov, hoofd van het bedrijf Public Market, "ontstond het idee om klanten nog steeds niet-bestaande dozen in driedimensionale vorm te laten zien. We vonden en beheersten complexe softwareproducten zoals Autodesk Maya, en realiseerden ons toen dat je niet beperkt kunt worden door alleen verpakkingen."
Het bedrijf begon de juiste technologie te selecteren en ontdekte 3D-printen. In 2007 werd de ZPrinter 510 3D-machine aangeschaft.“Met vallen en opstaan”, zegt Alexander Dobrolyubov, “kwamen we tot de conclusie dat we met 3D-printen sommige producten snel en goed kunnen maken in de prototypefase. We begonnen bestellingen te accepteren voor het maken van prototypes van allerlei producten van buitenaf. Om minder afhankelijk te zijn van externe bestellingen voor 3D-printen, zorgde Public Market ervoor dat het bedrijf een eigen project voor een 3D-printer had. Dit project was de creatie van een grote reliëfbol. De wereldbol zelf wordt misschien niet 100% gebruikt voor het beoogde doel, maar als origineel meubelstuk zal het het kantoor van elke manager versieren en zal het een uitstekend cadeau zijn. De keuze was niet zozeer gebaseerd op opportunistische overwegingen als wel op de persoonlijke sympathie van medewerkers voor een dergelijk project. Desalniettemin moest het project zo ver worden gebracht dat een wereldbol van een of andere afmeting op de grond of op een tafel kon worden geplaatst, en niet alleen maar naar het model op een computerscherm kon kijken. En de ZPrinter 510 hielp daarbij.
Hoe het werkt
De technologie waarmee de printers van de Z Corporation afdrukken (en het is dit bedrijf dat apparaten vervaardigt onder het merk ZPrinter), omvat in wezen het laag voor laag laten groeien van een model uit gipspoeder in een speciale kamer. In verschillende modellen van Z-printers hebben de bouwkamers verschillende volumes, die de maximale grootte van het gegroeide object bepalen.
Het model voor afdrukken moet zo realistisch mogelijk zijn, geen oneindig dunne wanden en open oppervlakken bevatten. Het moet eenvoudigweg volledig overeenkomen met het toekomstige onderwerp, en niet de vereenvoudigde schijn ervan zijn. Het is bijvoorbeeld niet voldoende als de computermodellen van de fragmenten van de aardbol slechts enkele delen van het oppervlak van de bol zijn. Deze fragmenten moeten een bepaalde dikte hebben, berekend op basis van de verwachte belasting van het eindproduct. De printersoftware is in staat om op een aantal fouten in de simulatie te wijzen, maar de operator is op basis van zijn eigen ervaring verplicht zelf de zwakke punten te zien.
Als alles in orde is met het computermodel, splitst het printerstuurprogramma het programmatisch op in lagen van 0,1 mm, die vervolgens een voor een worden aangebracht. Tijdens het afdrukken worden gipsdeeltjes bij elkaar gehouden met een speciaal bindmiddel en wordt het oppervlak van het toekomstige model tegelijkertijd geverfd in overeenstemming met het ontwikkelde ontwerp.
Het printen gaat van boven naar beneden, terwijl de beweegbare bodem van de kamer na het aanbrengen van de volgende laag lichtjes zakt. De kamer wordt geleidelijk bedekt met gips over het hele gebied tot aan het huidige niveau van de modelhoogte, maar het bindmiddel verenigt alleen die deeltjes die onderdeel zouden moeten worden van het uiteindelijke prototype. Het blijkt dat het bouwmodel op elk moment aan alle kanten door poeder is omgeven - het vervult de functie van ondersteuning van het model en zijn afzonderlijke onderdelen. Dit is nodig, aangezien de printer het mogelijk maakt om objecten met vrij kleine details te printen, en voor speciale verwerking na het printen blijft gips een zeer kwetsbaar materiaal dat zelfs bij een lichte impact breekt. Een bijkomend voordeel van deze aanpak is dat u met Z Corporation-printers meerdere modellen tegelijk kunt laten groeien, die zich in de hele kamer kunnen bevinden. Dit gebeurt bijvoorbeeld bij het kweken van fragmenten voor driedimensionale globes in de "Public Market".
Nadat het afdrukken is voltooid, worden de volwassen modellen gedroogd. Vervolgens wordt de kamer bevrijd van overtollig poeder, dat zal worden hergebruikt. Bijna afgewerkte en nog steeds erg kwetsbare modellen worden voorzichtig naar een speciale blaaskamer verplaatst, waar poederresten worden verwijderd en behandeld met een impregneermiddel dat het model duurzaam maakt. Hoe precies hangt af van de opgegeven sterkte-criteria. Tot slot, om het model te laten drogen en klaar te zijn voor gebruik na het impregneren, moet u nog een paar minuten wachten. Afhankelijk van het model kunt u met ZCorp-printers bepaalde hulpacties automatisch uitvoeren.
3D-printer is een veelzijdige tool
De bovenstaande technologie beperkt natuurlijk de verbeeldingskracht van de ontwerper met enkele regels, maar voor het grootste deel zijn ze gebonden aan de elementaire wetten van de fysica. Anders kunnen de meest complexe modellen worden geprint, waardoor de reikwijdte van de printer erg breed is. Volgens Alexander Dobrolyubov wekken de mogelijkheden van 3D-printtechnologie de creativiteit op, die hij ziet aan het voorbeeld van Public Market-medewerkers. “Onze ZPrinter 510 is vooral interessant en vaak onmisbaar voor het maken van prototypes van producten met veel artistieke waarde. Dit zijn schoenen, architectonische objecten en kleding, - zegt Alexander. "Zorgverleners komen bij ons met vragen over het opstellen van ideale trainingsmodellen." In dit verband vertelde hij over een recent telefoontje van artsen die hulp nodig hadden bij de voorbereiding op een complexe operatie - een model op ware grootte van het menselijk hoofd, dat nauwkeurig rekening houdt met de eigenaardigheden van de interne structuur van een bepaalde patiënt en is gemaakt gebaseerd op de resultaten van tomografie. "En ik weet niet hoe een dergelijk probleem kan worden opgelost zonder een 3D-printer", besluit Alexander.
Tegelijkertijd moet worden toegegeven dat 3D-printen nog steeds een kostbaar genoegen is vanwege de lage prevalentie van technologie en het gebrek aan bewustzijn bij de eindgebruiker. De prijs van componenten, verbruiksartikelen en, als gevolg daarvan, de afdrukkosten zijn erg hoog. Het kopen van een printer voor incidenteel gebruik is misschien niet de moeite waard. Alexander twijfelt er niet aan dat zijn bedrijf zonder zijn eigen project zeker geen winst zou hebben gemaakt op de drukkerij. "Het gebeurde zo", legt hij uit, "dat de reliëfbol een uniek product is en dat we er echt geld mee kunnen verdienen. Het unieke van het project is dat we de wereldbol kunnen maken zoals de klant hem wil zien: we variëren in maten, texturen en kleuren. Het is niet alleen uniek, maar ook handig - zowel voor ons als voor onze klanten. " Public Market heeft al een aanzienlijk aantal verschillende producten uitgebracht, waaronder globes, en op de dag dat Alexander de vragen voor dit artikel beantwoordde, was er nog een andere wereld in de maak, waarvan de diameter op verzoek van de klant zal zijn 1 meter 20 centimeter.
Het geheim van het succes van Public Market is dat het belangrijkste hier niet is vergeten: de printer, zelfs als hij driedimensionaal afdrukt, is slechts een stuk gereedschap. Geld verdienen met zo'n apparaat vereist ideeën en het vermogen om ze in gedachten te brengen. "Wereldwijde productie gaat niet alleen over afdrukken", zegt het hoofd van Public Market. - Afdrukken - twintig procent van de hele zaak. Het is niet eenvoudig om een product in een zodanige vorm te brengen dat het lang bruikbaar is. Fragmenten moeten qua kleur en grootte overeenkomen en voldoen aan strikte sterkte-eisen. Om een aantal problemen op te lossen, moest ik mijn eigen technieken ontwikkelen. Maar het is de 3D-printer die beter bij ons past dan welke andere technologie dan ook."
Onze gesprekspartner geeft toe dat de ZPrinter 510 niet alleen duur is, maar ook moeilijk te bedienen. Tegelijkertijd is hij ervan overtuigd dat het voor elk denkend persoon volkomen duidelijk is dat complexe, unieke apparatuur extra inspanningen van de gebruiker vereist, ook intellectuele. "Ontwikkelaars van Z Corporation staan niet stil en bieden nieuwe opties voor zowel software als hardware", zegt Alexander. "Ik denk dat met een goede dienstverlening, redelijke prijzen voor reserveonderdelen en verbruiksmaterialen, 3D-printtechnologie zeker een goede toekomst zal hebben."
Public Market besloot zijn eigen driedimensionale projecten niet alleen tot globes te beperken. Relatief recent begon de website www.mentalauto.ru te werken, waar gebruikers op basis van driedimensionale computerprototypen van populaire automodellen worden uitgenodigd om hun ideeën voor afstemming te implementeren door enkele elementen van de autostructuur rechtstreeks op de website. Nadat je een kleine gratis 3D-speler hebt geïnstalleerd, kun je werken met een volwaardig 3D-model, je grafische afbeeldingen gebruiken en de resultaten van je werk opslaan. Zo kan een autoliefhebber niet alleen genieten van een virtueel driedimensionaal model van zijn gestemde ijzeren paard, maar ook met behulp van 3D-printen elk afstemelement reproduceren voor het aanpassen en finaliseren van een driedimensionaal model. Het is immers beter om eerst met gips te experimenteren en pas daarna ideeën in metaal en kunststof te belichamen. Misschien is dit een van die 3D-printstappen richting de consument die de technologie in de toekomst voor iedereen beschikbaar zal maken.
