Латунные держатели полок 19 века сохранены в 3D и воссозданы для новой библиотеки с помощью Artec Space Spider

Задача: Для организации системы хранения новая библиотека хотела использовать копии литых латунных полок, которые с 1850-х годов использовались в старой библиотеке, однако из всех оригинальных образцов сохранился только один.

Решение: Artec Space Spider, Artec Studio, 3D-печать

Результаты: Последний оставшийся латунный держатель из старой библиотеки был отсканирован, а на основе полученных данных создана цифровая 3D-модель. Новые части отпечатаны и проданы для привлечения денежных средств, а также использованы в новой библиотеке.

Когда Общественные колледжи Восточной Айовы в городе Давенпорт начали включать в свою программу технологии послойной печати, перед ними открылись новые двери и новые принципы работы.

«Моя программа преподавания нацелена на то, что снабжать местные предприятия специалистами по технологии моделирования с разным уровнем профессиональной подготовки. Недавно в нее добавили изучение технологии послойной печати», — рассказывает преподаватель по моделированию объемных объектов и технологиям послойной печати Брэд МакКоннелл.

Одна из воссозданных полок полностью соответствует оригиналу.

«Одним из технических навыков, на которые мы обращаем особое внимание, является 3D-печать, — объясняет он. — Мы берем экспонаты и/или детали, сканируем их и затем на основе этих сканов создаем аддитивные модели».

И хотя МакКоннелл подчеркивает, что аддитивные технологии обычно используются в сфере прототипирования и мелкосерийного производства, он также видит их огромный потенциал в других направлениях: от искусства и создания потребительских товаров индивидуального размера/дизайна до сохранения культурного наследия. С одним из таких заказов он со своей командой столкнулся тогда, когда их попросили сохранить уникальный элемент старой библиотеки, который в противном случае мог бесследно исчезнуть.

Этим элементом оказались декоративные латунные держатели полок 19 века из старой библиотеки Фонда Карнеги. «В 1850-х годах город Джинезео в штате Иллинойс выделил деньги на строительство общественной библиотеки, — рассказывает МакКоннелл о старой библиотеке, для которой изначально изготавливались эти полки. — А совсем недавно городские власти построили новую библиотеку и решили воссоздать старинные держатели из прежнего здания, чтобы привлечь дополнительные денежные средства».

«Из всех имевшихся когда-то в библиотеке старинных латунных держателей с изящным узором сохранился только один».

Первые держатели были изготовлены компанией Carnegie Manufacturing в конце 1800-х годов

Благодаря тому, что в университете внедрено новое направление аддитивных технологий, у МакКоннелла и его студентов было всё необходимое для решения такой задачи. Для тщательного выполнения столь важного поручения было необходимо подобрать решение, которое способно работать точно и с особым вниманием к деталям. Под это описание идеально подходит сканер Artec Space Spider.

Space Spider — это 3D-сканер с высоким разрешением и технологией синей подсветки. Он превосходно справляется со съемкой небольших объектов и мелких элементов крупных деталей. Его высокая точность и непревзойденный цвет позволяют оцифровывать сложную геометрию, острые края и поверхности, которые обычно сложно отсканировать. Space Spider является отличным решением для сканирования самых разных объектов: от уха человека до промышленных деталей, и может использоваться как самостоятельно, так и в паре с любым другим сканером Artec 3D.

«Мы со студентами смогли отсканировать латунный держатель, чтобы как минимум получить цифровой файл реликвии, — продолжает МакМоннелл. — Вместе с ним мы отсняли еще одну деталь, которая использовалась для полок, после чего напечатали несколько образцов».

Новая, только что напечатанная деталь перед очисткой (слева). Оригинальный латунный держатель (в центре). Новая очищенная деталь, распечатанная на 3D-принтере и обработанная (справа).

Чтобы получить максимально точные данные скана, потребовалось несколько попыток. «Я обнаружил, что увеличение контраста в настройках освещения и чувствительности позволило добиться более высокого качества съемки, — добавил он. — Если оставить чувствительность на относительно низком уровне, но увеличить контраст освещения, то сканы получаются более точными. Я также заметил, что два больших точных скана оказались лучше, чем несколько сканов меньшего размера; кроме того, их было проще совмещать. Весь остальной процесс прошел идеально!»

После сборки и обработки данных в Artec Studio цифровые копии деталей распечатали методом стереолитографии и моделирования путём направления жилы.

Теперь, когда деталь отсканирована и напечатана для самых разных целей: от сохранения культурного наследия и привлечения средств до увековечивания истории старой библиотеки, — команда готовится к созданию песчаных форм отпечатанных на 3D-принтере моделей, чтобы в последующем отлить несколько бесценных элементов из латуни или бронзы, или остановиться на бюджетных альтернативах: стали или железе.

 «К настоящему моменту я восстановил примерно 200 полок без каких-либо затрат со стороны библиотеки, при этом каждый экземпляр продан за 40 долларов», — продолжает МакКоннел.

Новая система хранения, изготовленная из 3D-моделей оригинальных деталей

Этот проект позволил МакКоннеллу и его студентам найти решение, которое раньше было невозможным. «Традиционные методы потребовали бы использования стандартных инструментов: микрометра, весов, штангенциркуля и так далее, — уверен он. — Сканер Space Spider позволил нам измерить части с органическими формами, что раньше было бы очень сложно или даже невозможно».

Проделанная работа — это только начало. «Нас уже попросили провести презентацию решений для 3D-печати и сканирования в местной библиотеке, — подводит итог МакКоннелл, который также работает с местными колледжами и средними школами. — Наша библиотека и местные компании тоже заинтересовались этой технологией».