Besedna zveza "računalniška ustvarjalnost" nikogar ne preseneti. Če govorimo o tradicionalni ustvarjalnosti, se zdi, da so pisatelji prvi prešli s pisalnih strojev na računalniške terminale, ki so urejevalnik besedil cenili kot alternativo pisanju na robove in ročnemu tiskanju strani zaradi manjših popravkov. Nadalje več. Računalnik je danes pogosto skoraj glavno orodje za glasbenike, oblikovalce, arhitekte in celo filmske ustvarjalce. Še posebej pomembno je, da kakovost filmov in knjig še vedno ni odvisna od računalnika, ampak od ljudi. Računalniki pravzaprav še vedno grizejo številke, prihranijo nam čas (in najpogosteje čas in denar) in pustijo več prostora za ustvarjalnost.
Natisnite poglobljeno in široko!
Tudi razvoj računalniških zunanjih naprav - skenerjev, tiskalnikov in druge opreme - ni miroval. Nove vrste človeške dejavnosti, ki jih premaga splošni računalniški razcvet, pogosto zahtevajo svoje posebne izhodne in vhodne naprave. Računalniki že dolgo lahko prevajajo besedilo, slike in zvoke v svojo izvorno digitalno obliko in nazaj, pojavili so se celo prvi dogodki na področju analize in reprodukcije vonjav. V devetdesetih letih je bilo veliko narejenega za to, da računalniška tehnologija zaznava in izdeluje digitalne modele resničnih predmetov, kar je bilo rešeno z več tehnologijami tridimenzionalnega skeniranja. Nazadnje je bila tlakovana pot nazaj: računalnik se je naučil ustvariti popolnoma materialni prototip na podlagi digitalnega tridimenzionalnega modela predmeta. To se naredi po zaslugi tridimenzionalnega tiskanja, o katerem bomo govorili podrobneje …
3D-tiskanje ni tako novo, da bi zahtevalo nekakšen vrhunski znanstveni razvoj: ta tehnologija ima korenine v zgodnjih devetdesetih. Vendar pa se marsikomu od nas zdi 3D-tiskanje trik. 3D-tiskalniki niso bili splošno sprejeti, dokler ne vstopijo v vsak dom; prezgodaj je celo trditi, da so te naprave v vseh podjetjih, kjer je izdelava tridimenzionalnega prototipa ena od obveznih faz. Natisnete lahko dobesedno karkoli - od eno-do-enega modela vijaka do pomanjšane kopije satelita ali prihodnjega stadiona, vendar razvoj tehnologije že dolgo ovirajo (in še vedno delno omejujejo) pomembni dejavniki. Naprava za 3D-tiskanje je draga tehnika in čeprav cene z leti nenehno padajo, si je ne more privoščiti vsaka organizacija. Poleg tega je pri ustvarjanju računalniškega tridimenzionalnega modela potrebna precej visoka usposobljenost in v tem smislu je razveseljivo, da je v zadnjih letih oblikovanje na papir s svinčnikom in ravnilom postalo anahronost.
Splošno v škatlah in globusih
V Noginsku blizu Moskve deluje podjetje, ki se že vrsto let ukvarja predvsem s proizvodnjo embalaže s polnobarvnim tiskom. Tu so dolgo časa cenili priročnost dela z računalniškimi tridimenzionalnimi modeli pri ustvarjanju konstrukta in oblikovanja in zato obvladali ustrezne programske izdelke. »Ko smo se sčasoma naučili delati z računalniškimi slikami,« pravi Alexander Dobrolyubov, vodja podjetja za javni trg, »se je porodila ideja, da bi kupcem v tridimenzionalni obliki prikazali še neobstoječe škatle. Našli smo in obvladali zapletene programske izdelke, kot je Autodesk Maya, in nato ugotovili, da samo embalaža ne more biti omejena."
Podjetje je začelo izbirati pravo tehnologijo in odkrilo 3D tiskanje. Leta 2007 je bil kupljen stroj ZPrinter 510 3D.»S poskusi in napakami,« pravi Aleksander Dobrolyubov, »smo prišli do zaključka, da nam 3D tiskanje omogoča hitro in dobro izdelavo nekaterih izdelkov v fazi izdelave prototipov. Začeli smo sprejemati naročila za izdelavo prototipov vseh vrst izdelkov od zunaj. Da bi bil manj odvisen od zunanjih naročil za 3D tiskanje, je Public Market poskrbel, da je podjetje imelo svoj projekt 3D tiskalnika. Ta projekt je ustvaril velik reliefni globus. Morda samega globusa ne bomo v celoti uporabili za predvideni namen, bo pa kot originalni kos pohištva okrasil pisarno katerega koli upravnika in bo odlično darilo. Izbira ni temeljila toliko na oportunističnih premislekih, kot na osebni naklonjenosti zaposlenih do takega projekta. Kljub temu je bilo treba projekt pripeljati do faze, ko je bil lahko en ali drugi globus postavljen na tla ali na mizo, in ne nehati razmišljati le o modelu na računalniškem zaslonu. In ZPrinter 510 je pomagal to uresničiti.
Kako deluje
Tehnologija, s katero tiskajo tiskalniki Z Corporation (in prav to podjetje proizvaja naprave pod blagovno znamko ZPrinter), v svojem bistvu vključuje postopno gojenje modela iz mavčnega prahu v posebni komori. V različnih modelih Z-tiskalnikov imajo gradbene komore različne količine, ki določajo največjo velikost gojenega predmeta.
Model za tisk naj bo čim bolj realen, ne sme vsebovati neskončno tankih sten in odprtih površin. Preprosto, v celoti mora ustrezati prihodnji temi in ne sme biti njen poenostavljeni videz. Na primer, ni dovolj, če so računalniški modeli drobcev sveta le nekateri deli površine krogle. Ti drobci morajo biti določene debeline, izračunano na podlagi pričakovanih obremenitev končnega izdelka. Programska oprema tiskalnika je sposobna opozoriti na številne napake pri simulaciji, vendar je operater na podlagi lastnih izkušenj dolžan sam videti šibke točke.
Če je z računalniškim modelom vse v redu, ga gonilnik tiskalnika programsko razdeli na plasti po 0,1 mm, ki jih nato nanesemo enega za drugim. Med tiskanjem se delci mavca zadržujejo skupaj s posebnim vezivom, površina prihodnjega modela pa je istočasno pobarvana v skladu z razvito zasnovo.
Tiskanje poteka od zgoraj navzdol, medtem ko premično dno komore po nanosu naslednje plasti nekoliko pade. Komora je postopoma prekrita z ometom po celotnem območju do trenutne ravni višine modela, vendar vezivo združuje le tiste delce, ki bi morali postati del končnega prototipa. Izkazalo se je, da je model stavbe v vsakem trenutku z vseh strani obdan s prahom - opravlja funkcijo podpore modela in njegovih posameznih delov. To je potrebno, saj tiskalnik omogoča tiskanje predmetov s precej majhnimi detajli, pred posebno obdelavo po tiskanju pa ostane mavec zelo krhek material, ki se zlomi tudi z rahlim udarcem. Dodaten plus tega pristopa je, da tiskalniki Z Corporation omogočajo rast več modelov hkrati, ki so lahko nameščeni po celotni komori. To se na primer zgodi pri gojenju drobcev za tridimenzionalne globuse na "javnem trgu".
Po končanem tiskanju se gojeni modeli posušijo. Nato se komora osvobodi odvečnega prahu, ki se bo ponovno uporabil. Skoraj končane in še vedno zelo krhke modele nežno premaknemo v posebno pihalno komoro, kjer se iz njih odstranijo ostanki prahu in obdelajo z impregnacijsko spojino, zaradi katere je model trpežen. Kako natančno je odvisno od določenih trdnostnih kriterijev. Na koncu, da se model po impregnaciji posuši in je pripravljen za uporabo, počakajte še nekaj minut. Odvisno od modela vam tiskalniki ZCorp omogočajo samodejno izvajanje določenih pomožnih dejanj.
3D tiskalnik je vsestransko orodje
Zgornja tehnologija seveda omejuje domišljijo oblikovalca z nekaterimi pravili, vendar so večinoma vezana na osnovne fizikalne zakone. V nasprotnem primeru je mogoče tiskati najbolj zapletene modele, zaradi česar je obseg tiskalnika zelo širok. Po besedah Aleksandra Dobrolyubova možnosti 3D tehnologije tiskanja prebujajo ustvarjalnost, ki jo vidi na primeru uslužbencev javnega trga. »Naš ZPrinter 510 je še posebej zanimiv in pogosto nepogrešljiv za izdelavo prototipov izdelkov, ki imajo veliko umetniško vrednost. To so obutev, arhitekturni predmeti in oblačila, - pravi Aleksander. "Ponudniki zdravstvenih storitev se k nam obračajo z vprašanji o pripravi idealnih modelov usposabljanja." V zvezi s tem je povedal o nedavnem klicu zdravnikov, ki so potrebovali pomoč pri pripravi na zapleteno operacijo - model človeške glave v polni velikosti, ki natančno upošteva posebnosti notranje strukture določenega pacienta in je bil ustvarjen na podlagi rezultatov tomografije. "In ne vem, kako bi lahko tak problem rešili brez 3D-tiskalnika," zaključuje Aleksander.
Hkrati je treba priznati, da je 3D tiskanje še vedno drago zadovoljstvo zaradi majhne razširjenosti tehnologije in premajhne ozaveščenosti končnih potrošnikov. Cena komponent, potrošnega materiala in posledično stroški tiskanja so zelo visoki. Nakup tiskalnika za občasno uporabo se morda ne splača. Aleksander ne dvomi, da brez lastnega projekta njegovo podjetje zagotovo ne bi imelo dobička od tiskalnika. »Zgodilo se je,« pojasnjuje, »da je reliefni globus edinstven izdelek in z njim res lahko zaslužimo. Edinstvenost projekta je, da lahko naredimo svet takšen, kot ga želi videti stranka: spreminjamo velikosti, teksture in barve. Poleg tega, da je unikaten, je tudi priročen - tako za nas kot za naše stranke. Javni trg je že izdal precejšnje število različnih izdelkov, vključno z globusi, in na dan, ko je Aleksander odgovoril na vprašanja za ta članek, je bil v delu še en globus, katerega premer bo na zahtevo kupca 1 meter 20 centimetrov.
Skrivnost uspeha javnega trga je, da tu ni pozabljeno na glavno: tiskalnik je, četudi izvaja tridimenzionalno tiskanje, le orodje. Zaslužek s takšno napravo zahteva ideje in sposobnost, da si jih ozavestite. "Pri proizvodnji globusa ne gre le za tiskanje," pravi vodja Javnega trga. - Tiskanje - dvajset odstotkov celotnega primera. Ni lahko izdelek pripeljati v takšno obliko, da bi ga lahko uporabljali dlje časa. Fragmenti se morajo ujemati po barvi in velikosti ter izpolnjevati stroga merila trdnosti. Za rešitev nekaterih težav sem moral razviti lastne tehnike. Toda 3D tiskalnik nam ustreza bolj kot katera koli druga tehnologija."
Naš sogovornik priznava, da ZPrinter 510 ni samo drag, ampak tudi težaven za uporabo. Hkrati je prepričan, da je vsakemu razmišljajočemu človeku popolnoma jasno, da zahtevna, unikatna oprema od uporabnika zahteva dodatna prizadevanja, tudi intelektualna. "Razvijalci iz korporacije Z ne mirujejo in ponujajo nove možnosti za programsko in strojno opremo," pravi Alexander. "Mislim, da bo imela tehnologija 3D tiskanja ob ustreznem zagotavljanju storitev, razumnih cenah rezervnih delov in potrošnega materiala zagotovo spodobno prihodnost."
Javni trg se je odločil, da svojih tridimenzionalnih projektov ne bo omejeval zgolj na globuse. Relativno nedavno je začela delovati spletna stran www.mentalauto.ru, kjer na podlagi računalniških tridimenzionalnih prototipov priljubljenih modelov avtomobilov uporabnike vabimo, da uresničijo svoje ideje za uglaševanje z urejanjem nekaterih elementov konstrukcije avtomobila neposredno na Spletna stran. Po namestitvi majhnega brezplačnega 3D-predvajalnika lahko delate s polnopravnim 3D modelom, uporabljate svojo grafiko in shranite rezultate svojega dela. Tako avtomobilski navdušenec ne more samo uživati v virtualnem tridimenzionalnem modelu svojega uglašenega železnega konjička, ampak tudi s 3D tiskanjem reproducira vsak uglasitveni element za prilagoditev in dokončanje tridimenzionalnega modela. Navsezadnje je bolje najprej eksperimentirati na ometu in šele nato utelešati ideje v kovini in plastiki. Morda je to eden tistih korakov 3D-tiskanja do potrošnika, zaradi katerega bo tehnologija v prihodnosti na voljo vsem.
