Инновационные технологии 3D-печати в сфере индустрии моды
Международная
публикация
ART 85661
Авторы:
А.
С. Рукавишникова, А.
А. Евсеева
А.
С. Рукавишникова, А.
А. Евсеева Библиографическое описание статьи для цитирования:
Рукавишникова
А.
С.,
Евсеева
А.
А. Инновационные технологии 3D-печати в сфере индустрии моды // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2015. – Т. 13. – С.
3301–3305. – URL:
http://e-koncept.ru/2015/85661.htm.
Аннотация. В данной статье рассмотрены усовершенствованные методы 3D-печати, их технология, преимущество, а также применение в современной fashion-индустрии. 3D-печать начиналась с изображений на тканях, флагах, знаменах, рекламных вывесках, дизайнерских мебельных обивках, сувенирах. Усовершенствованной и наиболее часто используемой в индустрии моды технологией 3D-печати является селективное лазерное спекание. 3D-печать также используется при изготовлении не только одежды, но и обуви компанией Nike; очков, колец и других различных аксессуаров.
Ключевые слова:
3d-печать, индустрия моды, аксессуар, подиум, контурное изготовление, порошковые массы, селективное лазерное спекание, трехмерный объект, термопластичный полиуретан, нейлон, токсичные вещества
Текст статьи
Рукавишникова Анна Сергеевна,кандидат технических наук, доцент, Донской государственный технический университет, г. РостовнаДонуannaru14@gmail.com
Евсеева Анна Александровна,Студент, Донской государственный технический университет, г.РостовнаДонуaniutaevseeva@yandex.ru
Инновационные технологии3D печати в сфере индустрии моды
Аннотация.В данной статье рассмотрены усовершенствованные методы 3D печати, их технология, преимущество, а также применение в современной fashionиндустрии. . 3D печать начиналась с изображений на тканях, флагах, знаменах, рекламных вывесках, дизайнерских мебельных обивках, сувенирах. Усовершенствованной и наиболее часто используемой в индустрии моды технологией 3D печати является селективное лазерное спекание.3Dпечать также используетсяпри изготовлении не только одежды, но и обуви компанией Nike; очков, колец и других различных аксессуаров.Ключевые слова.3D печать, индустрия моды, аксессуар, подиум, контурное изготовление, порошковые массы, селективное лазерное спекание, трехмерный объект, термопластичный полиуретан, нейлон, токсичные вещества.
Будущее моды заключается не только в более передовых технологиях и материалах, но и в методах проектирования и производства обуви, аксессуаров и других предметов одежды. Цель данной статьи заключается в рассмотрении инноваций в технологиях 3Dпечати в индустрии моды. Совсем недавно не каждый мог себе позволить иметь у себя в домени телевизор, ни компьютер, ни доступв интернет. Но уже сегодня в нашу жизнь внедряется 3Dпечать. 3Dпринтер —это устройство, использующее метод послойного создания физического объекта на основе виртуальной 3Dмодели. Сначала появилась возможность печатать 3D изображения на ткани, максимально передавая глубину графики, печатьна флаги, знамена, рекламные вывески, дизайнерскую мебельную обивку, сувениры. Затем появилась возможность печати на любом носителе. Материалом для печати мог служить ипластик, и виниловая бумага, полиэфирные ткани,обычная бумага, различные виды пленки. Сейчас популярна трехмерная печать. Она является одной из самых перспективных инноваций, используемых в современных технологиях проектирования и мелкосерийном производстве. В настоящее время 3Dпечать —новое измерение в модной индустрии. Проблема научно технического прогресса затрагивает не только дизайн одежды, но так же и дизайн обуви и различных аксессуаров[1].На данный момент существует большое количество технологий 3Dпечати от «бумажной прессовки» до «вакуумного плавления». Технологии 3Dпечати подразделяются на лазерную и струйную. Лазерные 3dпринтеры характеризуются тем, что в процессе печати они используют лазерный луч. Он используется либо для засвечивания фотоматериалов, либо для вырезания контуров, либо для выжигания порошковых масс. Остальные устройства, используемые для создания объемных моделей, относятся к струйным 3dпринтерам.Существует много способов 3Dпечати: 1.Лазерная стереолитография (в качестве исходного материала для прототипирования используется фотополимер в жидком агрегатном состоянии);2.Электроннолучевая плавка (позволяет получать прототипы из металлического порошка, за счет его послойного плавления);3.Моделирование методом наплавления (прототип создается так же из любого плавкого материала (воск, пластик, металл и т.п.); 4.Ламинирование (модель изготавливается из тонких слоев полимерной пленки); 5.Полиструйная технология (модель создается из фоточувствительной смолы); 6.Моделирование методом напыления с последующим фрезерованием слоя;7.3Dпечать от базовых технологий (позволяет печатать изделия из обычной бумаги формата а4)8.Контурное изготовление (строительная технология)С момента появления 3D технологии было возможно изготовление деталейиз пластика, фотополимер, бумаги, гипса или даже мягкий металл вроде алюминия или меди. Затем при помощи селективного лазерного спекания появилась возможность изготавливать более эластичные и гибкие детали. Ходовыми материалами стали пластичный, легкий и прочный нейлони легкоплавкий пластик.Селективное и лазерное спекание –это усовершенствованная и наиболее часто используемая в индустрии моды технология3Dпечати. Технология использует лазер высокой мощности для спекания небольших частиц пластика, керамики, стекольной муки или металла в трехмерную структуру. Лазерный луч выборочно сплавляет частицы порошка в рабочей зоне, получая данные о форме детали путем сверки с виртуальной моделью, сгенерированной компьютером. На печатную платформу распыляется, равномерный слой исходного порошка, который превращается в спекшийся, твердый материал. Далее подвижное основание уходит вниз на толщину одного слоя, и операция повторяется вновь –нанесение порошка, спекание, опускание основы. Сам процесс плавления протекает в среде без кислорода, что позволяет избежать окисления полученного изделия.Технология селективного лазерного спеканиязаключается в следующем:1.Порошкообразный материал наносится на платформу специальным выравнивающим валиком;2.Слой порошка избирательно сканируется и нагревается лучом лазера. В результате этого частицы слипаются между собой и образуют требуемое поперечное сечения изделия;3.Платформа опускается на толщину одного слоя и на нее наносится порошкообразный материал;4.Лазер сканирует еще раз, в результате чего частицы и слои склеиваются между собой;5.Шаги три и четыре повторяются, пока не будет получено требуемое изделие;6.Для некоторых материалов требуется дополнительное спекание.Печать предметов происходит на промышленных 3Dпринтерах и SLSмашинах. Эти машины условно можно разделить на две группы. К первой группе относятся SLSмашины (SelectiveLaserSintering послойное лазерное спекание), использующие для формирования слоя построения твердотельный или CO2 лазер. В данном случае лазерный луч является не источником света, а источником тепла. В качестве материалов используются полиамид, наполненный полиамид (стеклои алюминий), полистирол, плакированный песок и порошки металлов. Ведущими мировыми фирмамиизготовителями SLSмашин являются компании 3D Systems (США) и EOS (Германия). Ко второй группе относятся машины, работающие по принципу 3Dпринтера (или по так называемой технологии Inkjet): на слой порошкового материала через многоструйную головку впрыскивается связующий состав. Ведущими производителями этого типа машин являются фирмы ZCorp (США), ProMetal(в составе компании ExOne, США), Voxeljet(Германия).
Рис.1. Схема технологии селективного лазерного спекания
Плюсы SLS:1.Отсутствие необходимости в материалах поддержки. Деталь погруженав порошок, который и выполняет функцию поддержки нависающих деталей;2.Большой выбор материалов, включая металлы;3.Высокая скорость печати (до 35 мм/час). Минусы SLS:1.Шероховатая структура моделей, требующая дальнейшей обработки;2.Большое время подготовки принтера к работе (нагрев и стабилизация температуры);Вроли заготовочного материала выступает порошок из легкоплавкого пластика. В 3Dпринтере с подобной технологией лазер вырезает сечение будущей детали на порошке, который разогревается до температуры плавления и впоследствии спекается. Порошкообразный материал наносится на платформу тонким равномерным слоем (обычно специальным выравнивающим валиком), после чего лазерное излучение формирует на поверхности текущий слой разрабатываемого объекта. Затем платформа опускается на толщину одного слоя и на неё вновь наносится порошкообразный материал. Данная технология не нуждается в поддерживающих структурах «висящих в воздухе» элементов разрабатываемого объекта за счёт заполнения пустот порошком. Для уменьшения необходимой для спекания энергии температура рабочей камеры обычно поддерживается на уровне чуть ниже точки плавления рабочего материала.Нейлоновый порошковый материал накладывается слой за слоем и спекается лазером. В итоге получаются мягкие и прочные изделия, которые, по словам дизайнеров, удобно носить[2].Лазер
Фокусирующие линзыподвижное зеркалоЛуч лазерамодельпорошокпоршеньПодвижное дно рабочей камерыпоршеньПодвижное дно для подачи порошкаПодача порошкаРазравниватель порошкаЧтобы изготовить 3D печатный аксессуар или какойлибо предмет одежды, необходима напечатанная 3D модель, затем посредством литья изготавливается сам задуманный предмет. Готовыйаксессуар стоит от $40 до $1000.3D печатное платье стоит около 3190 долларов. Процесс печати может занимать от нескольких часов до нескольких дней в зависимости от объема запланированного изделия.
3Dпечатьпозволила сократить время и сразу получить трехмерный образ сначала в компьютерную 3Dмодель, а затем в реальный трехмерный объект с помощью принтера.Сейчас 3Dпечатьпользуется большим успехом на подиумах и показах современных дизайнеров. Подобную технологию в своих коллекциях использовала Iris van Herpen. Самая первая ее коллекция одежды,созданная с помощью 3Dпечати, называется «Кристаллизация». Она стала результатом сотрудничества с лондонским архитектором Daniel Widrig, которое началось в 2010 году и привело к созданию ряда ярких, напоминающих скульптуру нарядов.В 2011 году Daniel Widrigи Iris van Herpen разработали коллекцию«Эскапизм», одежда из которой отличалась нежными, похожими на кораллы формами и была более подходящей для ношения.Результатом ее сотрудничества с бельгийской компанией Materialise явился достаточно гибкий и прочный материал, годный и для 3Dпечати, и для носки, и для стирки в машине. Этот материал TPU 92A1 использовали для печати одежды, которую Iris van Herpen разработала совместно с австрийским архитектором Julia Koerner. Это черное кружевное платье выглядит как тонкая оплетающая тело паутина и, на первый взгляд, кажется, что оно сделано из элегантного текстиля, а не из пластика, полученного методом лазерного спекания.Термопластичный полиуретан (ТПУ) представляет собой любую из класса полиуретановых пластмасс со многими свойствами, в том числе упругости, прозрачности и устойчивость к воздействию масла, смазки и истиранию. В коллекции Iris van Herpen «Напряжение» использована такой новый материал. В сотрудничестве с архитектором и профессором Массачусетского технологического института Neri Oxmanона изготовила юбку и пелерину, фактура которых напоминает гроздья морских ракушек.
В результате сотрудничества архитектораFrancis Bitontiи ньюйоркского дизайнера Michael Schmidtпоявилось 3Dпечатное платье длиною до пола, полученное методом лазерногоспекания в компании Shapeways. Этот предмет одежды был сконструирован из 17 гибких частей, что позволяет одевшему его человеку легко двигаться. Элементы были соединены вручную, потом отшлифованы, окрашены черным красителем, а затем инкрустированы 12 000 черных кристаллов Svarovsky.Совместно с экспертом в 3Dмоделировании JennaFizelMary Huang выпустила первый в мире предмет одежды, полностью изготовленный с применением 3Dпечати. Бикини N12, смоделированное Continuum Fashion. Готовое изделие стоит $300. Оно состоит из крошечных негнущихся частей, созданных методом лазерного спекания из нейлона и соединенных нейлоновыми кольцами для обеспечения гибкости материала. В производстве этого бикини использовался пластик на базе нейлона[3].
Рис. 2.Платье из коллекции Iris van Herpen «Напряжение»
Как говорит сам автор, Mary Huang: «Пластик на базе нейлона гораздо лучше, чем лайкра или спандекс, держит форму и не прилипает к телу после намокания».Нейлон –термопластичный полимер. Он обладает более высокой температурой плавления (240320˚C), меньшей жесткостью и более продолжительным периодом застывания.
Рис. 3.Бикини N12
3Dпечатные модели способны обнаруживать угрозы для защиты пользователя. Это происходит при помощи встроенногочипаIntel, который использует биосигналы. Примером является мехатронное платье, вдохновленное прообразом пауков. Это смарт платье больше напоминает инопланетный экзоскелет, нежели традиционный предмет одежды.Платье изготовлено из материала PA12, имеет механические руки, которые вытягиваются по мере приближения к пользователю других людей, основываясь на частоте егодыхания. Если дыхание пользователя становится тяжелым, руки становятся в более агрессивную позу, а при спокойном дыхании действуют более дружелюбно.Платье состоит из черных раковин со встроенными светодиодными лампочками, все это напоминает строение паука.3D печатьсовершенствуется и уже сейчас возможно изготовление гибких эластичных, словно кружевная ткань, изделий[4]. Компания Nervous Systemsпоказала это на примере пластичного киематического платья. Компания Nervous Systemsиспользовала особую технику печати при создании кинематического платья из нейлона. На изготовление платья было затрачено около 44 часов. Материал включил в себя 2279 пластиковых треугольников, скрепленных 3316 петлямизамками.При этом несколько частей наряда были отпечатаны в едином прямоугольном блоке —выглядящем, словно кусок пенопласта. И извлечены из него после обдува сжатым воздухом.Секретом видимой легкости и гибкости материала стала особая конструкция «замков», скрепляющих небольшие треугольники из нетоксичного нейлонового пластика. Пластиковые треугольники с отверстиями обеспечили эффект кружева: и платье при этом оказалось совершенно прозрачным[6]. В качестве материала для печати также подойдет обычная режущая леска для триммеров, стоимость которой составляет примерно 900 рублей за 200 метров. Диаметр лески –3 мм, что позволяет использовать ее в стандартных экструдерах.В 2015 году с помощью 3D принтера немецкий дизайнер Joachim Bischoff был создал коллекцию очков.
Материал очков может быть различный от полиамида до титана. Все параметры изделий можно изменять по желанию клиента. Некоторые модели будут иметь простую переднюю часть и специальную застежку, с помощью которой можно будет менять дизайн, цвет оправы, а также сами линзы.
«Миф» –это первая в мире экспериментальная коллекция обуви, созданная при помощи технологий 3D печати. Автор коллекции Mary Huang –дизайнер, инженер.Обувь напечатана из эластичного пластика, внутри кожаная стелька, а подошва выполнена из современных полимеров. Подобная обувь довольно прочная и легкаяТехнология 3D1.В CADприложении задаются все необходимые размеры, указываются отверстия и несложная геометрия. 2.Станок начинает вырезать, выпиливать и высверливать спроектированную модель из заготовки нужного материала (пластик, алюминий или дерево). 3.Стоимость данного прибора укладывается в $15002000. Другие варианты станков позволяют не только вырезатьнужную деталь, но и сканировать уже существующую, переводя ее в CADмодель на компьютер.Это модульная концепция обуви, без клея и отходов, изготовленная с учетом параметров пользователя, способна мгновенно приспосабливаться к движениям тела посредством системы гироскопов и датчиков давления, которая заставляет адаптивные материалы обуви перемещать давление воздуха и жидкости к участкам, нуждающимся в поддержке, и отводить от участков, нуждающихся в гибкости[5]. Компания Nike выпустила новый предмет спортивной экипировки, который включает в себя элементы, изготовленные с применением технологии 3Dпечати. Бутсы для американского футбола Vapor Laser Talon подгоняются с помощью подошвы и шипов, произведенных методом лазерного спекания. Новая бутса значительнолегче, чем предыдущие образцы, и она позволила существенно сократить время «рывка на 40 ярдов», что является стандартной мерой оценки скаутами скорости и способностей спортсмена. Дизайнер Joshua Allen Harris намерен вывести технологию 3D печати на кардинально новый уровень. Таким образом, можно будет производить одежду просто на дому. С помощью 3D принтера для одежды можно самостоятельно создавать одежду, руководствуясь собственными вкусами и предпочтениями. Дизайнеры даже получат возможность распространять различные тканив виде специальных картриджей.
Рис.4.Бутсы Vapor Laser Talon для американского футбола компании Nike с шипами, изготовленными с помощью 3Dпечати
После того, как клиент использует какойлиботовар, он сможет поместить его обратно в принтер,где устройство распустит его на отдельные нити. Эти нити можно использовать повторно для создания нового образа.3Dмодель должна иметь ряд важных параметров, чтобы не разрушиться при производстве: толщина стенок, правильно спроектированные подвижные части, а также множество других нюансов необходимо было учесть. Материал должен быть достаточно гибким и прочным, и вместе с тем, поддерживать сложные узоры, текстуры и геометрию при печати. Длительные годы проблема 3D печатной моды заключалась в отсутствии прочных гибких материалов. Таким образом, мода была представлена «твердыми» объектами, такими как украшения, различные аксессуары и пряжки для ремней. Но со временем мода выходит на новый уровень, где появляются гибкие, эластичные 3Dпечатные модели, комфортные и удобные в использовании. Таким образом, 3Dпечатные модели внедряются в нашу жизнь все глубже и глубже. Диапазон материалов расширяется. Теперь 3Dмодели могут быть использованы не толькопластика, но и из каучука и кожи, что позволит расширить границы фантазии наших дизайнеров. 3D печать сокращает время, при этом позволяя создать линию сложной обуви и модных предметов одежды, которые невозможно было бы изготовить вручную или посредством традиционных методов. Цветовая гамма предметов одежды или аксессуаров может быть представлена яркими цветами и различными материалами,от матовых до сияющих, от яркого до прозрачного[7].
Ссылки на источники1.Continuum –URL: http://www.continuumfashion.com/D.php2.Технология SLS–лазерное спекание порошковых материалов –URL: http://www.3dprinte.ru/texnologiyaslslazernoespekanieporoshkovyxmaterialov/3.Continuum N12 bikini–URL: http://continuumfashion.com/N12.php4.3Dпечатное кружевное белье Lascana –URL: http://www.3dindustry.ru/article/2725/
5.Кристальное 3D печатное платье и туфли от Айрис ванн Херпен –URL: http://www.3dindustry.ru/article/3115/6.ЛегкоеплатьеKinematics Dress отNervous System –URL: http://www.3dprinte.ru/legkoeplatekinematicsdressotnervoussystem/7.Сложные, разноцветные и мультиматериальные итальянские предметы одежды, изготовленные на 3Dпринтере–URL: http://www.3dindustry.ru/article/3068/
Евсеева Анна Александровна,Студент, Донской государственный технический университет, г.РостовнаДонуaniutaevseeva@yandex.ru
Инновационные технологии3D печати в сфере индустрии моды
Аннотация.В данной статье рассмотрены усовершенствованные методы 3D печати, их технология, преимущество, а также применение в современной fashionиндустрии. . 3D печать начиналась с изображений на тканях, флагах, знаменах, рекламных вывесках, дизайнерских мебельных обивках, сувенирах. Усовершенствованной и наиболее часто используемой в индустрии моды технологией 3D печати является селективное лазерное спекание.3Dпечать также используетсяпри изготовлении не только одежды, но и обуви компанией Nike; очков, колец и других различных аксессуаров.Ключевые слова.3D печать, индустрия моды, аксессуар, подиум, контурное изготовление, порошковые массы, селективное лазерное спекание, трехмерный объект, термопластичный полиуретан, нейлон, токсичные вещества.
Будущее моды заключается не только в более передовых технологиях и материалах, но и в методах проектирования и производства обуви, аксессуаров и других предметов одежды. Цель данной статьи заключается в рассмотрении инноваций в технологиях 3Dпечати в индустрии моды. Совсем недавно не каждый мог себе позволить иметь у себя в домени телевизор, ни компьютер, ни доступв интернет. Но уже сегодня в нашу жизнь внедряется 3Dпечать. 3Dпринтер —это устройство, использующее метод послойного создания физического объекта на основе виртуальной 3Dмодели. Сначала появилась возможность печатать 3D изображения на ткани, максимально передавая глубину графики, печатьна флаги, знамена, рекламные вывески, дизайнерскую мебельную обивку, сувениры. Затем появилась возможность печати на любом носителе. Материалом для печати мог служить ипластик, и виниловая бумага, полиэфирные ткани,обычная бумага, различные виды пленки. Сейчас популярна трехмерная печать. Она является одной из самых перспективных инноваций, используемых в современных технологиях проектирования и мелкосерийном производстве. В настоящее время 3Dпечать —новое измерение в модной индустрии. Проблема научно технического прогресса затрагивает не только дизайн одежды, но так же и дизайн обуви и различных аксессуаров[1].На данный момент существует большое количество технологий 3Dпечати от «бумажной прессовки» до «вакуумного плавления». Технологии 3Dпечати подразделяются на лазерную и струйную. Лазерные 3dпринтеры характеризуются тем, что в процессе печати они используют лазерный луч. Он используется либо для засвечивания фотоматериалов, либо для вырезания контуров, либо для выжигания порошковых масс. Остальные устройства, используемые для создания объемных моделей, относятся к струйным 3dпринтерам.Существует много способов 3Dпечати: 1.Лазерная стереолитография (в качестве исходного материала для прототипирования используется фотополимер в жидком агрегатном состоянии);2.Электроннолучевая плавка (позволяет получать прототипы из металлического порошка, за счет его послойного плавления);3.Моделирование методом наплавления (прототип создается так же из любого плавкого материала (воск, пластик, металл и т.п.); 4.Ламинирование (модель изготавливается из тонких слоев полимерной пленки); 5.Полиструйная технология (модель создается из фоточувствительной смолы); 6.Моделирование методом напыления с последующим фрезерованием слоя;7.3Dпечать от базовых технологий (позволяет печатать изделия из обычной бумаги формата а4)8.Контурное изготовление (строительная технология)С момента появления 3D технологии было возможно изготовление деталейиз пластика, фотополимер, бумаги, гипса или даже мягкий металл вроде алюминия или меди. Затем при помощи селективного лазерного спекания появилась возможность изготавливать более эластичные и гибкие детали. Ходовыми материалами стали пластичный, легкий и прочный нейлони легкоплавкий пластик.Селективное и лазерное спекание –это усовершенствованная и наиболее часто используемая в индустрии моды технология3Dпечати. Технология использует лазер высокой мощности для спекания небольших частиц пластика, керамики, стекольной муки или металла в трехмерную структуру. Лазерный луч выборочно сплавляет частицы порошка в рабочей зоне, получая данные о форме детали путем сверки с виртуальной моделью, сгенерированной компьютером. На печатную платформу распыляется, равномерный слой исходного порошка, который превращается в спекшийся, твердый материал. Далее подвижное основание уходит вниз на толщину одного слоя, и операция повторяется вновь –нанесение порошка, спекание, опускание основы. Сам процесс плавления протекает в среде без кислорода, что позволяет избежать окисления полученного изделия.Технология селективного лазерного спеканиязаключается в следующем:1.Порошкообразный материал наносится на платформу специальным выравнивающим валиком;2.Слой порошка избирательно сканируется и нагревается лучом лазера. В результате этого частицы слипаются между собой и образуют требуемое поперечное сечения изделия;3.Платформа опускается на толщину одного слоя и на нее наносится порошкообразный материал;4.Лазер сканирует еще раз, в результате чего частицы и слои склеиваются между собой;5.Шаги три и четыре повторяются, пока не будет получено требуемое изделие;6.Для некоторых материалов требуется дополнительное спекание.Печать предметов происходит на промышленных 3Dпринтерах и SLSмашинах. Эти машины условно можно разделить на две группы. К первой группе относятся SLSмашины (SelectiveLaserSintering послойное лазерное спекание), использующие для формирования слоя построения твердотельный или CO2 лазер. В данном случае лазерный луч является не источником света, а источником тепла. В качестве материалов используются полиамид, наполненный полиамид (стеклои алюминий), полистирол, плакированный песок и порошки металлов. Ведущими мировыми фирмамиизготовителями SLSмашин являются компании 3D Systems (США) и EOS (Германия). Ко второй группе относятся машины, работающие по принципу 3Dпринтера (или по так называемой технологии Inkjet): на слой порошкового материала через многоструйную головку впрыскивается связующий состав. Ведущими производителями этого типа машин являются фирмы ZCorp (США), ProMetal(в составе компании ExOne, США), Voxeljet(Германия).
Рис.1. Схема технологии селективного лазерного спекания
Плюсы SLS:1.Отсутствие необходимости в материалах поддержки. Деталь погруженав порошок, который и выполняет функцию поддержки нависающих деталей;2.Большой выбор материалов, включая металлы;3.Высокая скорость печати (до 35 мм/час). Минусы SLS:1.Шероховатая структура моделей, требующая дальнейшей обработки;2.Большое время подготовки принтера к работе (нагрев и стабилизация температуры);Вроли заготовочного материала выступает порошок из легкоплавкого пластика. В 3Dпринтере с подобной технологией лазер вырезает сечение будущей детали на порошке, который разогревается до температуры плавления и впоследствии спекается. Порошкообразный материал наносится на платформу тонким равномерным слоем (обычно специальным выравнивающим валиком), после чего лазерное излучение формирует на поверхности текущий слой разрабатываемого объекта. Затем платформа опускается на толщину одного слоя и на неё вновь наносится порошкообразный материал. Данная технология не нуждается в поддерживающих структурах «висящих в воздухе» элементов разрабатываемого объекта за счёт заполнения пустот порошком. Для уменьшения необходимой для спекания энергии температура рабочей камеры обычно поддерживается на уровне чуть ниже точки плавления рабочего материала.Нейлоновый порошковый материал накладывается слой за слоем и спекается лазером. В итоге получаются мягкие и прочные изделия, которые, по словам дизайнеров, удобно носить[2].Лазер
Фокусирующие линзыподвижное зеркалоЛуч лазерамодельпорошокпоршеньПодвижное дно рабочей камерыпоршеньПодвижное дно для подачи порошкаПодача порошкаРазравниватель порошкаЧтобы изготовить 3D печатный аксессуар или какойлибо предмет одежды, необходима напечатанная 3D модель, затем посредством литья изготавливается сам задуманный предмет. Готовыйаксессуар стоит от $40 до $1000.3D печатное платье стоит около 3190 долларов. Процесс печати может занимать от нескольких часов до нескольких дней в зависимости от объема запланированного изделия.
3Dпечатьпозволила сократить время и сразу получить трехмерный образ сначала в компьютерную 3Dмодель, а затем в реальный трехмерный объект с помощью принтера.Сейчас 3Dпечатьпользуется большим успехом на подиумах и показах современных дизайнеров. Подобную технологию в своих коллекциях использовала Iris van Herpen. Самая первая ее коллекция одежды,созданная с помощью 3Dпечати, называется «Кристаллизация». Она стала результатом сотрудничества с лондонским архитектором Daniel Widrig, которое началось в 2010 году и привело к созданию ряда ярких, напоминающих скульптуру нарядов.В 2011 году Daniel Widrigи Iris van Herpen разработали коллекцию«Эскапизм», одежда из которой отличалась нежными, похожими на кораллы формами и была более подходящей для ношения.Результатом ее сотрудничества с бельгийской компанией Materialise явился достаточно гибкий и прочный материал, годный и для 3Dпечати, и для носки, и для стирки в машине. Этот материал TPU 92A1 использовали для печати одежды, которую Iris van Herpen разработала совместно с австрийским архитектором Julia Koerner. Это черное кружевное платье выглядит как тонкая оплетающая тело паутина и, на первый взгляд, кажется, что оно сделано из элегантного текстиля, а не из пластика, полученного методом лазерного спекания.Термопластичный полиуретан (ТПУ) представляет собой любую из класса полиуретановых пластмасс со многими свойствами, в том числе упругости, прозрачности и устойчивость к воздействию масла, смазки и истиранию. В коллекции Iris van Herpen «Напряжение» использована такой новый материал. В сотрудничестве с архитектором и профессором Массачусетского технологического института Neri Oxmanона изготовила юбку и пелерину, фактура которых напоминает гроздья морских ракушек.
В результате сотрудничества архитектораFrancis Bitontiи ньюйоркского дизайнера Michael Schmidtпоявилось 3Dпечатное платье длиною до пола, полученное методом лазерногоспекания в компании Shapeways. Этот предмет одежды был сконструирован из 17 гибких частей, что позволяет одевшему его человеку легко двигаться. Элементы были соединены вручную, потом отшлифованы, окрашены черным красителем, а затем инкрустированы 12 000 черных кристаллов Svarovsky.Совместно с экспертом в 3Dмоделировании JennaFizelMary Huang выпустила первый в мире предмет одежды, полностью изготовленный с применением 3Dпечати. Бикини N12, смоделированное Continuum Fashion. Готовое изделие стоит $300. Оно состоит из крошечных негнущихся частей, созданных методом лазерного спекания из нейлона и соединенных нейлоновыми кольцами для обеспечения гибкости материала. В производстве этого бикини использовался пластик на базе нейлона[3].
Рис. 2.Платье из коллекции Iris van Herpen «Напряжение»
Как говорит сам автор, Mary Huang: «Пластик на базе нейлона гораздо лучше, чем лайкра или спандекс, держит форму и не прилипает к телу после намокания».Нейлон –термопластичный полимер. Он обладает более высокой температурой плавления (240320˚C), меньшей жесткостью и более продолжительным периодом застывания.
Рис. 3.Бикини N12
3Dпечатные модели способны обнаруживать угрозы для защиты пользователя. Это происходит при помощи встроенногочипаIntel, который использует биосигналы. Примером является мехатронное платье, вдохновленное прообразом пауков. Это смарт платье больше напоминает инопланетный экзоскелет, нежели традиционный предмет одежды.Платье изготовлено из материала PA12, имеет механические руки, которые вытягиваются по мере приближения к пользователю других людей, основываясь на частоте егодыхания. Если дыхание пользователя становится тяжелым, руки становятся в более агрессивную позу, а при спокойном дыхании действуют более дружелюбно.Платье состоит из черных раковин со встроенными светодиодными лампочками, все это напоминает строение паука.3D печатьсовершенствуется и уже сейчас возможно изготовление гибких эластичных, словно кружевная ткань, изделий[4]. Компания Nervous Systemsпоказала это на примере пластичного киематического платья. Компания Nervous Systemsиспользовала особую технику печати при создании кинематического платья из нейлона. На изготовление платья было затрачено около 44 часов. Материал включил в себя 2279 пластиковых треугольников, скрепленных 3316 петлямизамками.При этом несколько частей наряда были отпечатаны в едином прямоугольном блоке —выглядящем, словно кусок пенопласта. И извлечены из него после обдува сжатым воздухом.Секретом видимой легкости и гибкости материала стала особая конструкция «замков», скрепляющих небольшие треугольники из нетоксичного нейлонового пластика. Пластиковые треугольники с отверстиями обеспечили эффект кружева: и платье при этом оказалось совершенно прозрачным[6]. В качестве материала для печати также подойдет обычная режущая леска для триммеров, стоимость которой составляет примерно 900 рублей за 200 метров. Диаметр лески –3 мм, что позволяет использовать ее в стандартных экструдерах.В 2015 году с помощью 3D принтера немецкий дизайнер Joachim Bischoff был создал коллекцию очков.
Материал очков может быть различный от полиамида до титана. Все параметры изделий можно изменять по желанию клиента. Некоторые модели будут иметь простую переднюю часть и специальную застежку, с помощью которой можно будет менять дизайн, цвет оправы, а также сами линзы.
«Миф» –это первая в мире экспериментальная коллекция обуви, созданная при помощи технологий 3D печати. Автор коллекции Mary Huang –дизайнер, инженер.Обувь напечатана из эластичного пластика, внутри кожаная стелька, а подошва выполнена из современных полимеров. Подобная обувь довольно прочная и легкаяТехнология 3D1.В CADприложении задаются все необходимые размеры, указываются отверстия и несложная геометрия. 2.Станок начинает вырезать, выпиливать и высверливать спроектированную модель из заготовки нужного материала (пластик, алюминий или дерево). 3.Стоимость данного прибора укладывается в $15002000. Другие варианты станков позволяют не только вырезатьнужную деталь, но и сканировать уже существующую, переводя ее в CADмодель на компьютер.Это модульная концепция обуви, без клея и отходов, изготовленная с учетом параметров пользователя, способна мгновенно приспосабливаться к движениям тела посредством системы гироскопов и датчиков давления, которая заставляет адаптивные материалы обуви перемещать давление воздуха и жидкости к участкам, нуждающимся в поддержке, и отводить от участков, нуждающихся в гибкости[5]. Компания Nike выпустила новый предмет спортивной экипировки, который включает в себя элементы, изготовленные с применением технологии 3Dпечати. Бутсы для американского футбола Vapor Laser Talon подгоняются с помощью подошвы и шипов, произведенных методом лазерного спекания. Новая бутса значительнолегче, чем предыдущие образцы, и она позволила существенно сократить время «рывка на 40 ярдов», что является стандартной мерой оценки скаутами скорости и способностей спортсмена. Дизайнер Joshua Allen Harris намерен вывести технологию 3D печати на кардинально новый уровень. Таким образом, можно будет производить одежду просто на дому. С помощью 3D принтера для одежды можно самостоятельно создавать одежду, руководствуясь собственными вкусами и предпочтениями. Дизайнеры даже получат возможность распространять различные тканив виде специальных картриджей.
Рис.4.Бутсы Vapor Laser Talon для американского футбола компании Nike с шипами, изготовленными с помощью 3Dпечати
После того, как клиент использует какойлиботовар, он сможет поместить его обратно в принтер,где устройство распустит его на отдельные нити. Эти нити можно использовать повторно для создания нового образа.3Dмодель должна иметь ряд важных параметров, чтобы не разрушиться при производстве: толщина стенок, правильно спроектированные подвижные части, а также множество других нюансов необходимо было учесть. Материал должен быть достаточно гибким и прочным, и вместе с тем, поддерживать сложные узоры, текстуры и геометрию при печати. Длительные годы проблема 3D печатной моды заключалась в отсутствии прочных гибких материалов. Таким образом, мода была представлена «твердыми» объектами, такими как украшения, различные аксессуары и пряжки для ремней. Но со временем мода выходит на новый уровень, где появляются гибкие, эластичные 3Dпечатные модели, комфортные и удобные в использовании. Таким образом, 3Dпечатные модели внедряются в нашу жизнь все глубже и глубже. Диапазон материалов расширяется. Теперь 3Dмодели могут быть использованы не толькопластика, но и из каучука и кожи, что позволит расширить границы фантазии наших дизайнеров. 3D печать сокращает время, при этом позволяя создать линию сложной обуви и модных предметов одежды, которые невозможно было бы изготовить вручную или посредством традиционных методов. Цветовая гамма предметов одежды или аксессуаров может быть представлена яркими цветами и различными материалами,от матовых до сияющих, от яркого до прозрачного[7].
Ссылки на источники1.Continuum –URL: http://www.continuumfashion.com/D.php2.Технология SLS–лазерное спекание порошковых материалов –URL: http://www.3dprinte.ru/texnologiyaslslazernoespekanieporoshkovyxmaterialov/3.Continuum N12 bikini–URL: http://continuumfashion.com/N12.php4.3Dпечатное кружевное белье Lascana –URL: http://www.3dindustry.ru/article/2725/
5.Кристальное 3D печатное платье и туфли от Айрис ванн Херпен –URL: http://www.3dindustry.ru/article/3115/6.ЛегкоеплатьеKinematics Dress отNervous System –URL: http://www.3dprinte.ru/legkoeplatekinematicsdressotnervoussystem/7.Сложные, разноцветные и мультиматериальные итальянские предметы одежды, изготовленные на 3Dпринтере–URL: http://www.3dindustry.ru/article/3068/
