MakerBot - de la proiectul RepRap la un business de succes în domeniul fabricaţiei aditive

Fabricatie aditiva

de Diana Popescu

MakerBot - de la proiectul RepRap la un business de succes în domeniul fabricaţiei aditive

Creşterea exponenţială a interesului şi, implicit, a vânzărilor de maşini de fabricaţie rapidă pe straturi (imprimante 3D sau printere 3D, cum mai sunt cunoscute pe piaţă) cu cost redus, ne face să acordăm o atenţie sporită acestor tipuri de soluţii, astfel încât, începând cu acest număr, vom prezenta unele dintre maşinile oferite de cele mai de succes firme producătoare, principalele lor caracteristici tehnice, gama de materiale şi aplicaţiile în care pot fi utilizate. Speranţa noastră este că aceste maşini îşi vor găsi cât mai rapid un loc în fiecare dintre departamentele de proiectare ale firmelor din România şi, de ce nu, şi în casele noastre, pentru a exploata avantajele oferite de fabricaţia aditivă „de uz general”: fabricarea de modele fizice ale unor obiecte cu geometrie complexă (cum ar fi obiecte de artă sau jucării), verificarea rapidă a conceptelor de proiectare, fabricarea de modele fizice pentru testarea asamblării unor piese etc. Astfel, trebuie subliniat că această gamă de maşini de printare 3D serveşte o altă arie de aplicaţii faţă de sistemele de fabricaţie rapidă, să le spunem „clasice”, fabricate de firme ca 3D Systems, Stratasys sau EOS, care sunt destinate, în general, aplicaţiilor din industrie.

După cum aminteam într-un articol anterior, punctul de început al acestei „mişcări de democratizare a printării 3D” l-a constituit proiectul RepRap (www.reprap.org), care viza extinderea accesului la tehnologie prin dezvoltarea unei comunităţi de tip sursă deschisă - „open source”. Cu toate acestea, adevărata „explozie” (şi pentru a vă convinge că nu folosim degeaba sau în mod exagerat acest cuvânt, vă rugăm să accesaţi site-ul de proiecte creative www.kickstarter.com la secţiunea de tehnologie sau să căutaţi pe Google: maşini de printare 3D low-cost, pentru a vedea rapid numărul mare de soluţii disponibile pe piaţă) s-a produs de când a expirat brevetul firmei Stratasys pentru procedeul Fused Deposition Modeling, depus în 1988. Prin urmare, diferite firme sau dezvoltatori (MakerBot, Printrbot, Trinity Labs, Ultimaker, Type a Machine, MBot 3D, Maker Gear, Fab@Home etc.) au început să fabrice şi să comercializeze maşini de fabricaţie rapidă pe straturi prin depunere de filamente de material, preţul acestor imprimante 3D fiind cu până la 90% mai mic decât cel al concurenţei. Şi, deşi multe dintre maşinile de imprimare 3D destinate publicului larg, cum ar fi cele ale firmei MakerBot, denumesc procedeul utilizat pentru formarea straturilor Fused Filament Fabrication (FFF), tehnologia este, de fapt, cea folosită de Stratasys începând cu prima lor maşină 3D Modeler (http://www.fundinguniverse.com/company-histories/stratasys-inc-history/).

În 2008, la 20 de ani după brevetul din 1988 al lui Scott Crump, firma americană MakerBot (www.makerbot.com), subiect al articolului de faţă, şi-a lansat pe piaţă primele produse, oferind actualmente una dintre cele mai performante maşini de fabricaţie aditivă. Este vorba despre Replicator 2, care construieşte obiecte tridimensionale din PLA (acid polilactic), cu o rezoluţie de 100 de microni, la un preţ de 2199 de dolari (pentru Europa, preţul se pare că este de 2199 de euro, dar nu avem o cotaţie exactă). Maşina experimentală Replicator 2X (preţ de vânzare 2799 dolari), foloseşte ca materiale de construcţie filamente din plastic (ABS) cu un cap de extrudare cu două duze (alte maşini cu extruder dublu mai sunt oferite de Bukobot (SUA) – mo­delul Bukobot 8 Duo (open source) sau Leapfrog (Olanda) – modelul Creatr). La Replicator 2x, utilizarea acestui tip de material se face împreună cu o platformă încălzită, având în vedere că, supuse la variaţii mari de temperatură, piesele din ABS au tendinţa de a se crăpa şi deforma. Grosimea stratului de material, în cazul Replicator 2, este de 100 microni, conform producătorilor, iar volumul de lucru este de 284 x 155 x 152 mm.

Materialele ABS şi PLA, folosite de maşinile MakerBot, sunt disponibile în mai multe culori, iar preţul lor de vânzare este de 48 de dolari/kg.

Replicator 2 este prima maşină a MarkerBot pentru care nu au fost oferite sursele hardware pe piaţă, lucru care nu a scăpat atenţiei persoanelor interesate de acest domeniu. Anterior modelului Replicator 2, MakerBot a lansat Replicator, Cupcake şi Thing-o-matic, pentru care toate informaţiile necesare construirii lor sunt disponibile pe internet. MakerBot îşi are rădăcinile în proiectul RepRap, fiind o soluţie dezvoltată de Zach Smith, Adam Mayer şi Bre Pettis (actualul preşedinte al MakerBot Industries) şi finanţată ca start-up şi de Adrian Bowyer, fondatorul RepRap. Prin urmare, s-a considerat că vor urma permanent această abordare de tip tehnologie cu sursă liberă, dar, odată cu extinderea firmei (actualmente 150 de angajaţi), accentul s-a mutat spre partea de business, lucru evident analizând design-ul puternic comercial al Replicator 2 comparativ cu maşinile anterioare sau cu maşinile din aceeaşi gamă ale altor firme.

Totodată, pentru Replicator 2 MakerBot oferă un software de secţionare MakeWare (încă versiune beta) de 20 de ori mai rapid şi mai eficient decât versiunile anterioare, ceea ce înseamnă că pot fi prelucrate mai repede modele mai complexe şi chiar pot fi secţionate mai multe modele în acelaşi timp. Interfaţa este, de asemenea, mai prietenoasă (am testat-o), deşi unii dintre utilizatori folosesc în continuare ReplicatorG build 0040 – software-ul de secţionare gratuit dezvoltat de comunitatea RepRap.

MakerBot a pus şi bazele unui portal, www.thingiverse.com pe care sunt postate modele 3D gata realizate de către diferiţi utilizatori, numărul acestora depăşind 25000. Fişierele .stl ale acestor modele pot fi descărcate gratuit şi trimise apoi către maşini pentru a fi fabricate.

Customizer este o nouă aplicaţie a MakerBot (http://www.thingiverse.com/apps/customizer/), care permite ge­­nerarea modelelor 3D parametrice folosind software-ul gratuit de modelare OpenSCAD (http://www.openscad.org/). Utilizând script-urile generate în OpenSCAD, orice utilizator poate modifica modelul, prin varierea dimensiunilor elementelor geometrice ale acestuia.

Tot legat de Customizer, până pe 8 martie s-a desfăşurat un concurs destinat utilizatorilor de Thingiverse şi Customizer, cărora li s-a lansat provocarea de a crea mo­dele pentru trei categorii: utile, care se pot purta şi artistice. Ca premiu, câte o maşină Replicator 2X pentru fiecare categorie. Celor interesaţi le sugerăm să fie prompţi pentru concursul viitor.

O altă aplicaţie, de această dată clar doar pentru amuzament şi ...marketing, disponibilă în noul magazin concept al MakerBot din New York (lansat în toamna anului trecut), este aceea de a realiza portrete 3D într-o abordare similară cabinei foto (3D Photo Booth). Cu alte cuvinte, vizitezi magazinul, îţi faci poze şi apoi iei ca suvenir modelul din PLA al propriului cap (nu am aflat încă la ce preţ, dar aşa se promovează o afacere!).

 Caracteristici tehnice Replicator 2:

Dimensiuni:49 x 32 x 38cm (fără tambur de material), 49 x 42 x 38cm (cu tambur de material); Greutate: 11,5kg; Temperatură ambiantă de funcţionare: 15°-32°C; Motor pas cu pas: unghi de pas 1,8°; Volum de lucru: 28,5 x 15,3 x 15,5cm; Rezoluţia stratului: Mare: 100 microni, Medie: 270 microni, Scăzută: 340 microni; Precizie de poziţionare: pe XY: 11 microni, pe Z: 2,5 microni; Diametru filament: 1,75mm; Diametru duză de extrudare: 0,4mm; Software pentru secţionare şi ge­nerare cod: MakeWare Bundle 1.0.2.; Fişiere input: .stl, .obj, .thing; Sisteme de operare pentru MakeWare: Windows (XP/7), Ubuntu Linux (10.04+),  Mac OS X (10.6+).

Interviu

La evenimentul SolidWorks World 2013 (SWW2013) am avut ocazia să observ la lucru noul model, Replicator 2 (lansat în septembrie 2012), propus de MakerBot şi să discut cu reprezentanţii firmei. Mai jos este un scurt interviu (din cauza aglomeraţiei de la stand) acordat de Nate Leichter, unul dintre inginerii de vânzări aflaţi la standul companiei.

T&T: Vă rugăm să ne vorbiţi despre ceea ce faceţi la MakerBot şi despre prezenţa MakerBot în salonul par­tenerilor de la SWW2013.

Nate Leichter: Lucrez de aproape un an şi jumătate la MakerBot. Suntem aici să demonstrăm funcţionalităţile noului printer 3D Desktop Replicator 2. De asemenea, dorim să prezentăm aici şi unele dintre aplicaţiile în care Replicator 2 poate fi utilizat de arhitecţi, ingineri, producători de bijuterii, modelatori 3D, utilizatori de SolidWorks, adică de orice persoană care vrea să fabrice un prototip din material plastic. Avem şi un site: www.thingiverse.com, de unde oamenii pot descărca mo­dele 3D, pe care apoi să le printeze, aşa că nu trebuie nici măcar să ai experienţă CAD. Tocmai am creat şi un Customizator pe Thingiverse, în care utilizatorii pot lua un model parametric şi îl pot edita simplu, prin modificarea dimensiunilor sau prin selec­tarea diferitelor setări ale profilelor.

T&T: Cum este să expui în acelaşi loc cu firma Stratasys? Folosiţi aceeaşi metodă de formare a straturilor, pe care o denumiţi însă diferit. Ce cred ei despre asta?

N.L: Suntem în relaţii amicale, ei au trecut pe la standul nostru, noi am vizitat standul lor. Compania lor deţine Stratasys şi Object, sunt maşini diferite pentru aplicaţii diferite.

În legătură cu modelul Replicator 2, acum nu mai este vorba despre o maşină „open source”. Mulţi oameni au avut de comentat pe acest subiect. Obiectivul nostru este acela de a oferi o maşină accesibilă din punct de vedere financiar şi continuăm să ne luptăm pentru asta. Am străbătut un drum lung de la începuturi.

T&T: Care sunt strategiile de dezvoltare ale companiei MakerBot? Intenţionaţi, de exemplu, să vă extindeţi prezenţa în Europa?

N.L.: Avem mulţi distribuitori în Europa. Şi da, ideea este să fim mai activi peste tot în lume. Ideea este să facem printarea 3D mai accesibilă şi facem tot ce putem pentru a atinge acest obiectiv.


Diana Popescu este dr.ing. Universitatea Politehnica din Bucureşti, Facultatea IMST, Departamentul Maşini şi Sisteme de Producţie


 


Accept cookie

www.ttonline.ro utilizează fişiere de tip cookie pentru a personaliza și îmbunătăți experiența ta pe Website-ul nostru.

Te informăm că ne-am actualizat politicile pentru a integra în acestea și în activitatea curentă a www.ttonline.ro cele mai recente modificări propuse de Regulamentul (UE) 2016/679 privind protecția persoanelor fizice în ceea ce privește prelucrarea datelor cu caracter personal și privind libera
circulație a acestor date. Înainte de a continua navigarea pe Website-ul nostru, te rugăm să aloci timpul necesar pentru a citi și înțelege conținutul Politicii de Cookie.

Prin continuarea navigării pe Website-ul nostru confirmi acceptarea utilizării fişierelor de tip cookie conform Politicii de Cookie. Îți mulțumim pentru acest accept și nu uita totuși că poți modifica în orice moment setările acestor fişiere cookie urmând instrucțiunile din Politica de Cookie.

Da, sunt de acord