После того как Европейское космическое агентство (ЕКА) сделало заявление о том, что 3D-печать вступила в железный век, специалисты в области аддитивного производства занялись разработкой разнообразных новых концепций 3D-печати. Одну из самых интересных концепция использования трехмерной печати продемонстрировала американская компания Solid Concepts (Остин, Техас), которая выпустила первый в мире металлический пистолет, изготовленный с помощью 3D-принтера. Для того, чтобы создать полностью функциональное стрелковое оружие, инженеры компании Solid Concepts применили «технологию лазерного спекания». Напечатанное с использованием 3D-принтеров оружие появлялось и раньше, но до этого все модели были изготовлены из пластика, а не металлов. Модели, изготовленные на бытовых 3D-принтерах, не отличались надежностью и редко могли сделать больше 10 выстрелов.
Сегодня Solid Concepts — одна из крупнейших в США компаний, которая применяет 3D-печать для производства деталей и промышленного прототипирования для клиентов из самых разнообразных областей деятельности, вплоть до космической и авиационной промышленности. Однако в этом не было ничего необычного, такого, чего не могли бы позволить себе другие компании, обладающие таким же оборудованием. Конструкция пистолета — один в один повторение американской классики — М1911 разработки Джона Браунинга, который создал эту модель еще в начале XX века. С тех пор пистолет был выпущен многомиллионным тиражом, его производством в различных вариантах занималось множество компаний. За 100 лет нахождения М1911 в эксплуатации он был досконально изучен и проверен. Solid Concepts полностью изготовило пистолет, в том числе и нарезное дуло, из стали и инконеля (сплава хрома и никеля) с использованием метода DMLS — прямого лазерного спекания. Данная технология очень популярна и предполагает процесс послойного «выращивания» готового образца изделия из металлической пыли, которая в нужных местах расплавляется с помощью луча лазера.
По словам представителей техасской компании, они хотели показать миру, на что способен металл, а также найти такой способ, который позволил бы обеспечить высокую точность стрельбы и справился с высокой температурой. В чем компания действительно оказалась впереди планеты всей, так это в изготовлении действующего пистолета целиком с помощью технологии DMLS. Это потребовало от них не только инженерных талантов, но и определенного уровня смелости. Более 500 выстрелов из произведенных пистолетов было сделано с рук самих сотрудников компании в тире. Довольно хорошая реклама компании, ведь всерьез заниматься производством оружия компания не планирует. Производство печатного M1911 понадобилось Solid Concepts для того, чтобы максимально наглядно развеять миф, который существует вокруг 3D-печати — якобы с ее помощью можно производить только разнообразные безделушки из пластика.
Полностью процесс изготовления пистолета отнимает от 25 до 35 часов времени. Продолжительность работ зависит от того, какие используются материалы и принтер. Сегодня многие 3D-принтеры продаются по цене менее 1 тысячи долларов, но специалисты компании Solid Concepts уверяют, что произвести пистолет из стали, который получился у них, любителям не удастся. В дальнейшем компания рассчитывает провести в этом направлении еще ряд экспериментов.
Произведенный с помощью 3D-принтера пистолет является автоматическим пистолетом M1911 конструкции известного оружейника Джона Мозеса Браунинга. До 1985 года данное оружие активно применялось в американской армии, а сегодня является наиболее популярной моделью стрелкового оружия не только у всех любителей спортивной стрельбы в тире, но и у режиссеров из Голливуда.
Примечательно, что сам Джон Браунинг в процессе создания своего знаменитого пистолета сначала изготовил макет его рабочих частей из картона, нарисовав 2D-рисунок и просто вырезав его по контуру. Таким образом, можно с уверенностью говорить о том, что благодаря компании Solid Concepts оружие перешло в новое измерение. Как рассказали журналистам американские инженеры, более 30 компонентов пистолета M1911 было выполнено при помощи технологии лазерного спекания, при которой порошкообразные металлы при помощи лазера плавятся и плотно стыкуются друг с другом в соответствии с заданной компьютерной моделью. После плавления металлической пудры промышленный 3D-принтер накладывает поверх предыдущего следующий слой, повторяя весь процесс до тех пор, пока компьютер не перенаправит сопло устройства. На финальной стадии производства с изделия убираются остатки порошка, а отпечатанная продукция охлаждается и постепенно затвердевает.
Пистолет M1911 включает в себя 33 компонента, которые производятся из нержавейки и нового никель-хромового жаропрочного сплава под названием Инконель-625. Даже рукоятка пистолета, которая выполнена из углеродного волокна с нейлоновым покрытием, также полностью напечатана при помощи 3D-принтера. В отличие от большинства пистолетов M1911, напечатанных в пластике, его ствол удалось выполнить нарезным. По словам инженеров компании Solid Concepts, ряд завершающих этапов производства был произведен в ручном режиме, при этом механической обработке оружие не подвергалось. Чтобы собрать пистолет из отлитых деталей, специалистам компании понадобилось порядка 7 минут.
В опубликованном компанией пресс-релизе говорится о том, что целью эксперимента не являлось удешевление процесса производства. Американская компания постаралась доказать всем, что на сегодняшний день металлические объекты, напечатанные на 3D-принтере, могут быть простыми в изготовлении и более высококачественными, чем те, которые были выпущены традиционными методами. Например, технология 3D-печати обеспечивает гораздо меньшую пористость деталей, чем распространенное литье. По этой же причине напечатанные изделия и конструкции являются более долговечными и прочными, если при их выпуске не было допущено никаких ошибок.
Ствол пистолета M1911 в состоянии выдержать давление в 14000 кг на квадратный сантиметр в момент выстрела. В рамках испытаний напечатанный пистолет произвел подряд 50 выстрелов и остался цел. Инженерам Solid Concepts удалось доказать, что современная 3D-печать металлического оружия возможна. «В настоящее время наша компания является единственной в США, которая обладает федеральной лицензией на огнестрельное оружие и может производить детали и пистолеты на заказ», — отметил Кент Файрстоун, занимающий пост вице-президента отдела аддитивного производства. При этом приблизительная стоимость пистолета, изготовленного таким методом, не была озвучена.
Как показывает современная практика, практически у любой технологии существует оборотная сторона. К примеру, все мы пребывали в восторге от мобильных телефонов, Интернета, социальных сетей и электронной почты, пока не узнали, что личная информация с помощью этих современных технологий легко может отслеживаться. Возможности современных 3D-принтеров, которые уже сейчас являются поразительными, ни для кого не являются секретом. Со временем, когда они станут обыденной домашней техникой, такой же, как СВЧ-печь или ЖК-телевизор, правительству трудно будет контролировать, что именно люди будут печатать с помощью этих устройств у себя дома.
При этом представители Solid Concepts говорят о том, что технология изготовления на 3D-принтере металлического оружия вряд ли попадет в руки преступникам и контрабандистам, так как сегодня существует огромная разница между настольными принтерами для аддитивного производства и промышленными моделями. Использование последних требует больших финансовых затрат и высокого профессионализма, они доступны лишь крупным компаниям. Чтобы не волновать публику, компания сообщила о том, что 3D-принтер, пригодный для обеспечения DMLS-печати такого качества, стоит на рынке сотни тысяч долларов.
В то же время, если судить по последним заявлениям экспертов, главным поводом для возможной тревоги является то, что отныне человек получает возможность изготовить оружие, которое не будет похоже на оружие. Он получает в руки возможность создавать вещи любой формы, которые не будут поддаваться устоявшимся методам определения оружия и принципам оружейного законодательства. А контроль за такими поделками в настоящее время — ещё неизведанная область.
Источники информации:
http://russian.rt.com/article/18971
http://www.computerra.ru/88038/3d-metal-age
http://sunnapress.com/news/science/5880-predstavlen-pervyj-metallicheskij-pistolet-napechatannyj-na-3d-printere.html
Юферев Сергей