Печатающее устройство On-the-Fly-Print – новые возможности FDM печати

Еще пару десятков лет назад иметь принтер дома было большой роскошью и было не всем по карману. Сейчас же струйные и преимущественно лазерные принтеры обязательны в офисах, школах, а также имеются у многих дома. Но кто бы мог подумать, что принтеры могут печатать не только на бумаге текст и фотографии, но и реальные трехмерные объекты, копии других предметов, которые не будут отличаться от оригинала. Мечта многих осуществилась.
Суть принципа работы 3D-принтера известна широкой публике и не является производственным секретом. Работа такого периферийного устройства заключается в печатании заданного предмета по заранее сделанной 3D-модели. При этом принтер печатает послойно, используя определенный тип сырья, например: металл, пластмассу, бумагу и так далее. Один из важных пунктов работы – вы запрограммировали принтер напечатать какой-то предмет, и он – печатает.
Но совсем недавно научные сотрудники Корнелльского университета успешно опровергли обязательность вышеописанного принципа работы 3D-принтера, когда создание объекта идет по спланированному алгоритму действий. Нужно сказать, что Корнелльский университет располагается в США и является одним из самых престижных и продуктивных (с точки зрения научных изобретений и открытий) высших учебных заведений страны. Одним из последних достижений инженеров этого университета стало то, что они смогли в значительной степени улучшить работу 3D-принтера, а именно – сделали интерактивную систему прототипирования, которая позволяет остановить процесс создания физического объекта, и буквально на ходу вносить правки в будущую модель создаваемого предмета.

Свое изобретение специалисты Корнелльского университета представили на конференции 2016 ACM Conference for Human Computer Interaction, которая проходила с 7 по 12 мая этого года в Сан-Хосе (США). Печатающее устройство по технологии 3D получило название On-the-Fly-Print, и как говорилось в представлении – спроектировано на основе 3D-принтера WirePrint (совместная разработка Корнелльского университета и немецкого института Хассо Платтнера). Принтер WirePrint работает за счет выдавливаемого через сопло пластик, который быстро застывает (FDM). Данный принтер также делает проволочный каркас будущего предмета, который в свою очередь проектируется в системе САПР. Так прототип объекта получается за очень короткое время, плюс еще и экономится используемое сырье для 3D-принтера.

Система печатающего устройства On-the-Fly-Print располагает пятью уровнями свободы перемещения:

• Первое: сопло принтера осуществляет движения только по вертикали, но подставка теперь может вращаться, здесь под сопло подставляется любая часть модели.
• Второе: это же сопло сделали чуть длиннее, и отныне оно может проникать через ячейки каркаса предмета – изменения вносятся в будущий предмет изнутри.
• Третье: в принтере есть специальное приспособление, с помощью которого отрезаются лишние и ненужные части проволочного каркаса.
• Четвертое: модель можно извлекать из принтера для внесения каких-либо изменений, а после – помещать обратно, в то же положение, в котором модель была изначально, и все это при помощи магнитного крепления основы печатающего устройства.
• Пятое: ПО, которое создает каркас, реализовано как подключаемый модуль для пакета ПК проектирования.

На конференции ACM 2016 в качестве демонстрации показали, как создается при помощи принтера On-the-Fly-Print модель игрушечного самолета. За десять минут демонстрации был изготовлен каркас модели, отдельно добавили крылья игрушечного самолета, вырезали в каркасе место для пилота, а также вынимали модель для осуществления различных замеров.

Специалисты Корнелльского университета уверены, что их разработка поможет улучшить проектирование 3D-моделей и их создание с помощью 3D-принтеров.