Chociaż rok 2014 nie ma jeszcze nawet dwóch tygodni to w branży druku 3D zdążyło się wydarzyć tak dużo niesamowitych i niewiarygodnych rzeczy, że nawet gdyby miał się on skończyć w dniu jutrzejszym, wielu komentatorów i tak uznałoby go za niezwykle udany. A wszystko to za sprawą wydarzeń jakich byliśmy świadkiem podczas zakończonych w dniu wczorajszym największych targów elektroniki użytkowej na świecie, czyli CES, które miały miejsce w Las Vegas. Dwie największe firmy firmy w branży: 3D Systems i Stratasys, do którego należy czołowy producent niskobudżetowych drukarek 3D - MakerBot, zaprezentowały tam swoje najnowsze modele urządzeń.
I nie byłoby może w tym nic nadzwyczajnego, gdyby nie to, że wraz z nimi premierę miały programy wspierające pracę tych urządzeń, tworzące jedyne w swoim rodzaju, nowatorskie środowiska robocze, sprawiające iż druk 3D staje się prosty i przystępny dla każdego przeciętnego użytkownika elektroniki na świecie! Używając porównania: w przeciągu zaledwie kilku dni przeszliśmy z poziomu telefonów komórkowych posiadających jedynie podczerwień, Bluetooth i możliwość odtwarzania MP3, na poziom iTunes`a. Dość gwałtowna rewolucja…
Drukarka 3D dnia dzisiejszego
Aby zrozumieć jak wielkim skokiem cywilizacyjnym dla drukarek 3D są te premiery, przybliżę nieco sytuację obecną. Drukarki 3D możemy podzielić generalnie na trzy segmenty:
- niskobudżetowe (consumer), przeznaczone dla zwykłych użytkowników, hobbystów, lub małe firmy wchodzące dopiero w technologię druku 3D i nie chcące inwestować w urządzenia zbyt dużych środków; kosztują one od 2000 PLN do 15 000 PLN
- średniobudżetowe (prosumer), przeznaczone dla użytkowników zaawansowanych lub firm, które chcą używać drukarek 3D do działalności komercyjnej, jednakże nie potrzebują wyjątkowo wysokiej jakości popartej przygotowaniem profesjonalnej dokumentacji z wykonania danego modelu lub prototypu; kosztują one od kilkunastu do kilkudziesięciu tysięcy PLN
- wysokobudżetowe (profesjonalne), przeznaczone dla biur projektowych i konstrukcyjnych, gdzie powstają modele badawcze o ściśle określonych parametrach technicznych, wykonywane za pomocą specjalistycznych technologii (np. SLS - czyli spiekanie laserem sproszkowanego materiału, np. barwionego gipsu, polimerów lub metali); tego typu maszyny są używane również przy produkcji profesjonalnych gadżetów i modeli sprzedawanych komercyjnie; kosztują od kilkudziesięciu tysięcy PLN wzwyż.
Trzecia grupa nas na ten moment nie interesuje, ponieważ z uwagi na ceny tych urządzeń mogą sobie pozwolić na nie tylko firmy i to takie, które mają ściśle określoną potrzebę ich wykorzystania (innymi słowy wiedzą jak je zmonetyzować, co nie jest proste). Druga grupa znajduje się w zasięgu cenowym części zwykłych użytkowników, lecz przed zakupem również warto poważnie zastanowić się nad jego celowością. Pozostaje zatem grupa trzecia i nad nią chciałbym się przede wszystkim skupić.
Niskobudżetowe drukarki 3D wywodzą się z tzw. RepRapów, czyli urządzeń do samodzielnego montażu. Są oparte na rozwiązaniach open-source`owych, które stopniowo są zastępowane wersjami zamkniętymi - autorskimi. Do niedawna przeciętny RepRap wyglądał tak:
i kosztował kilka tysięcy PLN. Oczywiście użytkownik musiał go samodzielnie złożyć, uruchomić, skalibrować i nauczyć się na nim drukować. Drukarki 3D były zatem urządzeniami dla wąskiego grona pasjonatów, którzy znajdowali prawdziwą przyjemność w kilkutygodniowym dłubaniu przy konstrukcji będącej plątaniną kabli, elektroniki, śrub, metalowych prętów i nieosłoniętych elementów rozgrzewających się do temperatury 200 - 250 stopni C. Jakość wydruków na tych maszynach była różna, a jedną z największych bolączek było osiągnięcie określonej powtarzalności.
Z biegiem czasu drukarki 3D były coraz bardziej ulepszane, nabierały w miarę normalnych kształtów, aż doszły do momentu, gdy zaczęły przypominać typowe urządzenia biurowe. Co ważniejsze, ich konstruktorzy coraz większą wagę zaczęli przywiązywać do maksymalnego ułatwiania obsługi ich urządzeń, tj. sprawiania aby użytkownicy nie musieli poświęcać 5-7 dni na samo ich uruchamianie oraz kolejnych 3-4 miesięcy na naukę podstaw drukowania, tylko mogli korzystać z nich praktycznie w kilkanaście minut po rozpakowaniu.
Drukarkami 3D, które jako pierwsze stały się w miarę przyjazne zwykłym użytkownikom były amerykańskie MakerBot i Cube, chiński Up! (przedstawiony powyżej) czy holenderski Leapfrog. Mimo to, druk 3D w dalszym ciągu był bardzo wymagającą technologią i nie każdy był w stanie przyswoić ją sobie w krótkim czasie.
Tak naprawdę w dalszym ciągu nie jest…
Co się wydarzyło na CES?
Na kilka godzin przed rozpoczęciem targów CES, 3D Systems, jedna z dwóch największych firm produkujących drukarki 3D na świecie zaprezentowała swoje najnowsze modele niskobudżetowych drukarek 3D w postaci Cube 3 i Cube PRO. Cube 3 to mała, kompaktowa drukarka 3D, przypominająca wyglądem urządzenia Apple`a. Może drukować z dwóch kolorów równocześnie, posiada ekran dotykowy umożliwiający komunikację z nią bez potrzeby podłączania do komputera, działa przez WiFi i ma nawet certyfikat bezpieczeństwa do pracy w domu i kontaktach z dziećmi powyżej 8 lat (IEC Home Printer Certification 60953 (TUV)). Cena? Mniej niż 1000 $! Może drukować obiekty o maksymalnych wymiarach 15 x 15 15 cm - niewiele jak na komercyjne wydruki, ale w sam raz do użytku domowego.
Drugie zaprezentowane urządzenie - Cube PRO, to jak sama nazwa wskazuje drukarka 3D przeznaczona dla profesjonalistów (klasa prosumer). Posiada odpowiednio lepsze parametry (m.in. obszar roboczy na poziomie 27 x 26 x 24 cm) czy zamkniętą komorę roboczą w celu utrzymania odpowiednich warunków dla drukowanego materiału. Cena urządzenia nie jest jeszcze znana, ale z pewnością będzie znacząco wyższa od powyższego Cube 3.
Kilka godzin później miała miejsce konferencja Bre Pettisa, czyli legendarnego już CEO MakerBota, czołowego producenta niskobudżetowych drukarek 3D, który od połowy zeszłego roku jest częścią drugiego giganta branżowego - Stratasysa. Pettis przedstawił nie dwie, lecz aż trzy nowe drukarki 3D, mocno zróżnicowane pod kątem zastosowania jak i ceny. Pierwszą była odpowiedź na Cube 3 w postaci Replicatora Mini - kolejnej małej, zamkniętej drukarki 3D przeznaczonej dla początkujących użytkowników. Posiada ona szereg gadżetów w rodzaju kamery przekazującej za pomocą WiFi obraz drukowanego przedmiotu (przydatne przy kilkugodzinnych wydrukach - szczegóły poniżej), zamykaną komorę roboczą oraz czujniki pauzujące druk w przypadku wyczerpania się zapasu materiału do druku oraz powiadamiający użytkownika o jego zakończeniu. Niestety w przeciwieństwie do Cube`a Replicator Mini ma mniejszy obszar roboczy na poziomie zaledwie 10 x 10 x 12,5 cm, jest również droższy, kosztując 1375 $.
Drugim prezentowanym urządzeniem, była kolejna odsłona flagowego produktu MakerBota, czyli trzeciego Replicatora. Tutaj nastąpiła pewna zmiana, gdyż urządzenie straciło numer - podobnie jak w przypadku produktów Apple, Bre Pettis podjął decyzję, iż nie będzie już dłużej numerował kolejnych wersji swojego urządzenia, tylko wypuszczał ich kolejne updaty. Nowy Replicator to nieco większy obszar zadruku – 20 x 25 x 15 cm, 3,5-calowy ekran dotykowy do obsługi urządzenia, wysuwany stół i reszta funkcjonalności z Mini. Cena jest już niestety wysoka, bo na poziomie 2899 $.
Na koniec pojawiło się spore zaskoczenie w postaci Replicatora Z18, czyli mocne wejście MakerBota w segment prosumenckich drukarek 3D. Posiadając wszystkie funkcjonalności wymienione we wcześniejszych modelach, Z18 dysponuje obszarem roboczym na poziomie aż 30 x 30 x 45 cm, a dodatkowo ma podgrzewaną komorę roboczą, co zbliża drukarkę 3D w kierunku jej profesjonalnych odpowiedników. Niestety tak niezwykłe parametry druku odbiły się na cenie urządzenia, która wynosi aż 6499 $.
Wszystkie pięć modeli wywołało zachwyt i entuzjazm komentatorów branżowych na całym świecie. Chwalono niezwykły design, szereg nowatorskich opcji dodatkowych jak również fakt, iż zaprezentowano tak dużo nowych urządzeń. Jednak mimo całej ekscytacji tym wydarzeniem nie zanudzałbym Państwa wylistowaniem garści parametrów technicznych urządzeń, które i tak dla większości z Was wyglądają dość abstrakcyjnie. To co w powyższych prezentacjach było naprawdę niesamowite, to oprogramowanie i środowisko robocze, które stoją za tymi urządzeniami. Okazuje się bowiem, że już wkrótce drukarka 3D przestanie być kluczowym elementem w druku 3D, a to co sprawi, że trafi ona do domów i biur firmowych, to ekosystem, w którym się znajduje…
Drukowanie na żądanie, czyli druk 3D jest naprawdę prosty!
Powody, które powstrzymują druk 3D przed globalną ekspansją i dołączeniem do grona standardowych elektronicznych urządzeń domowych (jak tradycyjna drukarka do papieru, aparat fotograficzny czy Xbox / PlayStation) można podzielić na dwie grupy: obiektywne i technologiczne.
Powody obiektywne to np. brak potrzeby drukowania jakichkolwiek przedmiotów, tym bardziej, iż będą one stosunkowo proste i mało ciekawe. Na dzień dzisiejszy jedyną technologią druku 3D nadającą się do użytku domowego jest FDM, czyli druk za pomocą roztopionego plastiku. Z takiego plastiku nie wydrukujemy zbyt wyrafinowanych rzeczy, możemy co najwyżej wyprodukować masę zbędnych gadżetów, figurek, kubków, wazoników lub próbować odtwarzać przedmioty użytku domowego, które uległy awarii (np. plastikowe elementy obudów różnych urządzeń domowych). W tym drugim przypadku wiąże się to niestety z dość istotnym problemem, ponieważ aby np. odtworzyć pęknięte wieczko zamykające baterie w pilocie do telewizora (DVD, dekodera kablówki, sprzętu HiFi etc.) musimy je najpierw umieć zaprojektować. Co prowadzi nas do drugiego rodzaju ograniczeń…
Powody technologiczne to konieczność posiadania wiedzy z zakresu projektowania obiektów w 3D, przygotowywania ich do druku (eksport do pliku STL), umiejętność samego druku 3D oraz obsługi i serwisu samej drukarki 3D. Okazuje się zatem, że nie wystarczy kupić sobie drukarki 3D - trzeba się nauczyć ją obsługiwać, a w ogóle to kupić program do projektowania obiektowego, najlepiej klasy CAD, nauczyć się również i jego, a wszystko po to aby na końcu móc sobie wydrukować… figurkę z plastiku (czyli powrót do ograniczeń obiektywnych).
Tak wygląda to dziś i właśnie to 3D Systems i MakerBot/Stratasys postanowili zmienić.
Zacznijmy od końca, a więc od powodów technologicznych. Obydwie firmy postawiły tutaj przede wszystkim na prostotę obsługi i automatyzację jak największej ilości działań, które są zmorą większości użytkowników klasycznych RepRapów jak również ich nieco bardziej zaawansowanych odpowiedników. Odbyło się to niestety np. kosztem swobody doboru materiałów do druku 3D - wszystkie przedstawione powyżej drukarki 3D działają optymalnie wyłącznie w przypadku firmowych filamentów, w przypadku stosowania innych materiałów lub tańszych zamienników, efekty końcowe mogą być niezadowalające. Jest to spowodowane dopasowaniem chemicznym i mechanicznym parametrów filamentu do danego modelu drukarki 3D - dzięki temu odpada nam regulacja, kalibracja i szereg innych, trudnych do okiełznania przez przeciętnego użytkownika działań. Kolejna sprawa, to pełna kontrola nad procesem druku - dzięki kamerom, czujnikom i innym tego typu udogodnieniom, użytkownik nie jest skazany na siedzenie przy drukarce 3D przez cały okres trwania druku (np. 5-8 h) i sprawdzaniu czy filament się nie kończy, czy się nie zaplątał na rolce, lub czy wydruk nie odkleił się od stołu roboczego i drukuje nam się jakaś koszmarna katastrofa?
Obsługę urządzeń mielibyśmy zatem okiełznaną, co jednak w kwestii projektowania? I tutaj tak naprawdę zaczyna się rewolucja!
Rzeźbienie w glinie, układanie klocków albo wizyta w bibliotece
Prawie każdy z nas korzysta dziś ze smartfona, a czyniąc to nie wyobraża sobie funkcjonowania bez szeregu zawartych na nim aplikacji - a przede wszystkim internetu. To co jest prawdziwym błogosławieństwem, to usługi w chmurze - robimy coś na jakimś programie, to się gdzieś zapisuje, a my możemy wrócić do tego albo z poziomu naszego smartfona albo… dowolnego innego urządzenia, które jest z nim spięte w chmurze. Ta prawdziwa rewolucja technologiczna nastąpiła w momencie gdy Steve Jobs zaprezentował pierwszego iPhone`a oraz iTunes. W urządzeniach Apple iTunes i AppStore spinają wszystkie usługi i dane z jakich korzystamy używając smartfona, tabletu i komputera. Innymi słowy, robiąc telefonem zdjęcie, już po kilku chwilach możemy oglądać je na tablecie lub obrabiać w profesjonalnym programie graficznym na komputerze. Bez kabla, bez specjalnego łączenia się pomiędzy urządzeniami - to wszystko jest dostępne praktycznie od razu w chmurze. Pomyśleć, że jeszcze 10 lat temu hitem było posiadanie telefonu obsługującego MP3, prawda? Które przesyłało się z telefonu na telefon przez podczerwień albo Bluetooth, który był tak koszmarnie trudny do skonfigurowania… Wyobraźmy sobie teraz, że jeszcze w grudniu korzystaliśmy ze starych Nokii, Motoroli lub Alcateli, a za miesiąc - dwa otrzymamy dostęp do iPhone`a 5 lub Samsunga Galaxy od razu ze wszystkimi dostępnymi tam funkcjami. Tak wygląda mniej więcej rewolucja jaka zachodzi obecnie w świecie drukarek 3D.
I 3D Systems i MakerBot uruchamiają szereg aplikacji działających i komunikujących się nawzajem w chmurze. Oczywiście w połączeniu z naszą drukarką 3D. Po co w nowych MakerBotach kamera? Ponieważ dzięki niej możemy obserwować druk 3D odbywający się na naszej drukarce 3D… w naszym smartfonie! Oczywiście oprócz obrazu video, widzimy procent zaawansowania druku 3D oraz bieżący czas potrzebny do zakończenia wydruku. Do czego służy system powiadomień i alarmów? Do tego, że o wszystkim dowiadujemy się bez konieczności przebywania w tym samym miejscu co nasza drukarka 3D. Pamiętajmy, iż druk 3D trwa min. kilkadziesiąt minut - a często i kilka godzin (w zależności od rozmiaru drukowanego modelu) i tego typu rozwiązania są zbawieniem.
Ponadto, otrzymujemy bezpośredni dostęp do bibliotek obiektów - czy to darmowego Thingiverse, czy komercyjnego MakerBot Digital Store. Wybrane obiekty w Thingiverse są oznaczane jako przetestowane i stosunkowo łatwe do wydrukowania, z kolei obiekty w Digital Store stanowią kolekcję najprostszych i najmniej kłopotliwych modeli do druku 3D - idealne rozwiązanie dla początkujących adeptów tej sztuki. Oprócz tego obiekty można dowolnie modyfikować i personalizować, użytkownik otrzymuje zatem dość proste choć funkcjonalne narzędzie do modelowania obiektów.
3D Systems poszło trochę dalej, prezentując w zeszłym roku dwa programy: Cubify Sculpt i Cubify Design. Sculpt to fantastyczne narzędzie służące do rzeźbienia obiektów z wirtualnej gliny, a po skończeniu pracy wysyłania ich od razu bezpośrednio do drukarki 3D do druku. Design, to z kolei bardziej zaawansowane narzędzie do projektowania, ale wciąż nie tak trudne w obsłudze jak AutoCAD i podobne mu programy. Podobnie jak Sculpt jest zintegrowany z całym środowiskiem roboczym czyniąc pracę prostą, łatwą i intuicyjną.
Do tego dochodzi jeszcze najnowsza aplikacja, która choć nie należy do 3D Systems, współdziała z ekosystemem firmy. Blokify to fantastyczny program - zabawka dla dzieci, które budują z klocków różne obiekty i modele, które można później wydrukować na drukarce 3D.
Jak zatem widać, już wkrótce wszelkie ograniczenia natury technologicznej mogą okazać się nieistotne. Nie mniej jednak nadal pozostają powody obiektywne - jak bowiem przekonać ludzi do korzystania w ogóle z tych urządzeń? Z pomocą mogą przyjść… gwiazdy muzyki POP!
will.i.am CCO 3D Systems!
Gdy wydawało się, że po prezentacji drukarek 3D na CES 3D Systems niczym nas już nie zaskoczy, okazało się że największą niespodziankę firma pozostawiła na koniec. Ni stąd ni zowąd ogłosiła bowiem, iż nowym dyrektorem kreatywnym w firmie (CCO) zostanie... will.i.am - słynny raper i członek zespołu Black Eyed Peas, mega gwiazdy sceny hip-hopowej i POP. Ma on być odpowiedzialny w firmie z jednej strony za kreację nowych linii produktowych, a z drugiej za wprowadzenie firmy do mainstreamu. Trudno w tej sytuacji o lepszy wybór… will.i.am to człowiek instytucja, który nie ogranicza się wyłącznie do muzyki angażując się w szereg projektów pobocznych. Wspierając 3D Systems i drukarkę Cube 3 w tym zakresie, pojawia się jedyna w swoim rodzaju szansa na to, aby dotrzeć z technologią druku 3D do klienta masowego i spróbować przekonać go do korzyści płynących z jego używania.
Firma pod wodzą rapera ma również uruchomić cały szereg nowych linii produktowych z gadżetami i przedmiotami codziennego użytku (a zapewne również wszelkiego rodzaju dodatkami do odzieży), sygnowanymi logiem Cubify. Zatem wizja niskobudżetowych drukarek 3D w każdym domu, może wkrótce się urzeczywistnić. Przynajmniej w USA.
Podsumowanie, czyli druk 3D w każdym domu a sprawa polska...
Zaprezentowana powyżej perspektywa jest jak najbardziej realna i pytaniem nie jest już, czy i kiedy się wydarzy, lecz na jak wielką skalę? Rok 2014 będzie rokiem wejścia druku 3D do mainstreamu, kolejne lata będą już tylko umacnianiem się jego pozycji. Jak ma się to do Polski i sytuacji na naszym rynku? Cóż, na razie nijak...
Niestety polski rynek nie jest postrzegany przez zachodnie koncerny produkujące drukarki 3D jako istotny. Firma 3D Systems ma dwóch przedstawicieli w kraju, niestety rozmawiając z jednym z nich dowiedziałem się, że ceny na niskobudżetowe drukarki 3D są na tyle niekorzystne, że cena 3300 PLN (1000 $) za Cube 3 raczej nie będzie możliwa do osiągnięcia. Jeśli chodzi o MakerBota, to mimo iż jest to najbardziej rozpoznawalna marka drukarek 3D na świecie, do tej pory nie doczekaliśmy się oficjalnego dystrybutora tej firmy w kraju. Ściągając urządzenia na własną rękę z USA lub któregoś z europejskich dystrybutorów wchodzimy z kolei na poziom kosztów, który czyni całą inwestycje mało rentowną.
Tak więc rewolucja się jak najbardziej dzieje, niestety my możemy co najwyżej poobserwować ją tylko z okna. Możliwe że za rok - dwa dołączymy do niej, ale póki co pozostają nam tylko filmy na YouTube i informacje prasowe publikowane na portalach internetowych. Choć lepsze chociaż i to…
Jeżeli zainteresował cię temat druku 3D, zachęcam do odwiedzenia serwisu Centrum Druku 3D, na którym znajdziesz jeszcze więcej szczegółowych informacji.
mPolska24
"Jeśli chodzi o MakerBota, to mimo iż jest to najbardziej rozpoznawalna marka drukarek 3D na świecie, do tej pory nie doczekaliśmy się oficjalnego dystrybutora tej firmy w kraju" Na oficjalnej stronie MakerBot jest link do resellerów, gdzie w Polsce jesteśmy kierowani do krakowskiego CadExpert. Czy się mylę?