Будущее часов: 3D-печать – революция или тренд? Исследуем возможности

3D-печать, некогда казавшаяся научной фантастикой, стремительно проникает во все сферы нашей жизни. Аддитивные технологии открывают новые горизонты для науки, творчества, и, конечно же, бизнеса. Часовая индустрия активно использует новейшие достижения технического прогресса, в последние годы наблюдается растущий интерес к 3D-печати часов, как со стороны крупных производителей, так и со стороны независимых дизайнеров и энтузиастов.

Насколько перспективно это направление? Как устроена 3D-печать? Способна ли 3D-печать кардинально изменить облик часовой индустрии, или это всего лишь временное увлечение, не имеющее серьезных перспектив? В этом материале попробуем разобраться в технологии 3D-печати, ее возможностях и ограничениях, а также изучить опыт компаний, которые уже применяют 3D-печат в производстве часов.

Как работает 3D-принтер?

В основе 3D-печати лежит принцип послойного создания объекта. В отличие от традиционных методов производства, когда части заготовки последовательно удаляются для придания изделию нужной формы, как, скульптура высекается из глыбы мрамора, 3D-принтер слой за слоем добавляет новый материал. Существует несколько различных технологий 3D-печати, каждая из которых имеет свои особенности и подходит для разных материалов и задач.

FDM (Fused Deposition Modeling) — Моделирование методом наплавления

Это, пожалуй, самая распространенная и доступная технология 3D-печати. Принтер FDM плавит термопластик, который размягчается при нагревании, и выдавливает его через сопло, создавая тонкие слои материала, которые затвердевают и формируют объект. FDM-принтеры отличаются простотой использования и низкой стоимостью расходных материалов, что делает их популярными среди любителей и небольших компаний. Такой принтер можно легко установить дома.

SLA (Stereolithography) — Стереолитография

Эта технология использует жидкий фотополимер — смолу, затвердевающую под воздействием ультрафиолетового света. Лазерный луч последовательно облучает слои смолы, заставляя их затвердевать и формировать объект. SLA-принтеры обеспечивают высокую точность и детализацию, что делает их подходящими для создания сложных и миниатюрных деталей.

SLS (Selective Laser Sintering) — Селективное лазерное спекание

В SLS-принтерах используется порошковый материал, например, нейлон или металл. Лазерный луч выборочно спекает порошок слой за слоем, создавая твердый объект. SLS-технология позволяет создавать прочные и функциональные детали, устойчивые к высоким температурам и химическим воздействиям.

DMLS (Direct Metal Laser Sintering) — Прямое лазерное спекание металла

Это разновидность SLS-технологии, предназначенная для работы с металлическими порошками. DMLS-принтеры позволяют создавать сложные детали с высокой точностью и прочностью, которые можно использовать в различных отраслях промышленности, включая авиацию, медицину и часовую индустрию.

Binder Jetting — Струйная печать связующим

Эта технология использует жидкое связующее вещество, которое наносится на слои порошкового материала (металл, керамика или песок), склеивая их вместе. После завершения печати объект подвергается дополнительной обработке для повышения прочности и долговечности.

SLS (Selective Laser Sintering) — Селективное лазерное спекание

DMLS (Direct Metal Laser Sintering) — Прямое лазерное спекание металла

Binder Jetting — Струйная печать связующим

Что можно печатать на 3D-принтере

Итак, теперь мы знаем, что 3D-печать работает далеко не только с пластиком!

В процессе 3D-печати важную роль играет программное обеспечение, которое преобразует 3D-модель объекта в набор инструкций для принтера. Слайсер, так оно называется, разделяет 3D-модель на тонкие слои и генерирует траекторию движения печатающей головки или лазера. Подобрав нужную конфигурацию модели, можно напечатать практически что угодно, возможности безграничны. Уже сейчас с помощью 3D-принтера профессионалы создают компоненты двигателей для авиации и космических кораблей, анатомические модели различных органов для тренировки хирургов, костные пластины или суставные протезы и даже малоэтажные дома.

В часовой индустрии 3D-печать позволяет создавать корпуса часов любой формы и сложности, с различными текстурами и отделкой. В производстве используются различные материалы: пластик, металл, керамика и разные их сочетания. Технология предоставляет дизайнерам свободу творчества и позволяет создавать уникальные и неповторимые модели по индивидуальному заказу. Также при поломке часов на 3D-принтере можно легко напечатать новые необходимые детали для ремонта старых часов, что при правильном подходе значительно сокращает время и затраты на производство.

Пионеры индустрии

В последние годы появилось несколько компаний, которые активно используют 3D-печать в производстве часов по всему миру.

Известный итальянский бренд часов Panerai экспериментирует с 3D-печатью из сверхпрочных металлов. В 2016 году бренд представил модель часов Lo Scienziato, в которой корпус изготовлен с использованием DMLS из титана.

Напомним, что DMLS — технология, в которой для послойной сварки порошкового металла используется лазер, формирующий прочную структуру. Толщина каждого слоя составляет всего 0,02 мм, что позволяет создавать сложные конструкции без использования специализированных инструментов. Внедрив технологию DMLS в производство корпуса PAM578, Panerai смогла снизить его вес более чем на 40% по сравнению со стальным корпусом. При использовании традиционных методов производства Panerai вряд ли смогли бы достичь такого эффекта, не жертвуя сложностью механизма.

Американская компания Vortic Watches из Колорадо занимается восстановлением старинных карманных часов и преобразованием их в наручные. Найти недостающие компоненты и подходящие корпуса для винтажных моделей практически невозможно, поэтому Vortic Watches использует 3D-печать для создания необходимых для адаптации деталей. Бренд применяет FDM-технологию для печати корпусов из пластика и SLS-технологию для печати деталей из металла. Завершающий штрих — красивый кожаный ремешок объединяет всё воедино. Сочетание современных и традиционных технологий превращает каждое изделие в уникальный предмет, частично винтажный, частично сверхсовременный.

Vortic Watche разрабатывает уникальный дизайн для обрамления каждого механизма. В начале дизайн часов тестируется и проверяется с помощью 3D-прототипа, напечатанного в Formlabs. После, пройдя все тесты, он отправляется на окончательное производство. Этот процесс позволяет выявить любые конструктивные недостатки и внести необходимые изменения, что экономит время и деньги в процессе производства.

На настоящий момент выпущено несколько серий воскрешенного американского винтажа. American Artisan Series — часы от мэтров американской часовой индустрии: Elgin, Waltham, Illinois. Railroad Edition — бывшие карманные часы для железных дорог. Корпус напечатан из титана, безель и задняя часть — из нержавеющей стали.

Перспективы развития

3D-печать обладает огромным потенциалом во многих индустриях. Пока что технология не совершенна, но над ее модернизацией ежедневно трудятся инженеры и физики, в скором времени она позволит создавать детали любой формы и сложности. В перспективе 3D-печать предлагает практически безграничные возможности персонализации. Представьте, утром вы выбираете часы по каталогу, под себя настраивайте цвет и размер, а к вечеру их уже напечатали специально для вас!

Технология позволяет значительно сократить время и затраты на производство деталей, что особенно актуально для небольших партий или печати прототипов. Кроме того, при высококачественной печати изделия получаются прочнее и легче, чем изготовленные традиционным способом. Вдобавок 3D-печать — это экологичное производство, позволяющее уменьшить количество отходов и использовать переработанные материалы.

На данный момент существует ряд ограничений, о которых необходимо помнить. Пока что стоимость 3D-принтеров и расходных материалов остается относительно высокой, что ограничивает использование технологии в массовом производстве. Скорость 3D-печати все еще сравнительно низкая, это может быть проблемой при производстве больших партий, а напечатанные детали часто требуют дополнительной обработки поверхности для достижения желаемого внешнего вида и качества.

Есть к чему стремиться! Несмотря на временные трудности, можно ожидать, что 3D-печать будет играть все более важную роль в часовой индустрии в будущем. Технология не заменит традиционные методы производства, но станет важным дополнением. Будущее часовой индустрии, несомненно, будет связано с интеграцией аддитивных технологий, открывающих новые горизонты для творчества и производства.

Что вы думаете о часах, напечатанных на 3D-принтере? Напишите в комментариях ниже и продолжайте следить за интересными фактами из истории и новшеств часового мира!