Развитие компьютерной техники позволило осуществить серьезный «прорыв» в области моделирования различного рода систем. Современные технологии помимо так называемой виртуальной трехмерной визуализации (3Д моделирование) на экране монитора позволяют в достаточной степени недорого и быстро осуществлять и материальное воплощение такого рода моделей с помощью… «печати» из пластмассы объемных моделей. Для реализации этого понадобилось «всего лишь» добавить третью координату к стандартной технологии печати и заменить чернила (порошок) на пластмассу. Перемещение подающего пластмассу узла такого принтера в горизонтальной плоскости позволяет получить горизонтальный «срез» устройства, а при соответствующем пошаговом перемещении в вертикальной плоскости и образовании новых слоев в итоге получается весьма точное воплощение в пластмассе проектируемого устройства. Возможно, в перспективе, при замене рабочего тела такого принтера на другие материалы и дальнейшее развитие этой технологии, механическая обработка как один из технологических приемов уйдет в прошлое.
В качестве сенсации (а как еще и продашь-то) в мае этого года на обозрение публике был представлен пистолет «The Liberator» («Освободитель»), способный выдержать выстрел боевым патроном и, в чем «изюминка», впервые напечатанный на 3Д принтере.
Эта «модель» получила свое название в честь одноименного пистолета, который американские и британские спецслужбы сбрасывали с самолетов над территорией оккупированной фашистами Франции. Чрезвычайно простой и «неубиваемый» пистолет был рассчитан на один-единственный выстрел — выстрел, с помощью которого бойцам антифашистского Сопротивления предлагалось «отбить» трофейную немецкую винтовку или автомат.
«Напечатанный» пистолет представляет собой однозарядное оружие с быстросменными стволами многоразового использования. О боевой скорострельности такого пистолета говорить не приходится, очевидно, что она крайне мала. На перезарядку «Освободителя» затрачивается много времени, поскольку для этого необходимо отсоединить ствол, вставить в него патрон, а затем снова собрать пистолет. В итоге перечисленные качества «напечатанного» пистолета, плюс его сомнительная надежность делают его оружием весьма ограниченного применения.
Пистолет состоит из 16 деталей, 15 из которых «распечатаны» из ABS-пластика на трехмерном принтере, 16-я деталь пистолета — обычный гвоздь, используемый в качестве ударника.
Конструкция пистолета предусматривает «печать» деталей в определенной ориентации с целью реализовать «разнонаправленные» прочностные свойства пластика, используемого для «печати». Например, пулевой канал ствола направлен вдоль направления печати детали, а монтажный упор, находящийся на стволе сбоку, имеет максимальную прочность вдоль этого же направления.
Канал ствола обрабатывался парами ацетона, размягчающими поверхность с целью придания ей гладкости. Еще одним важным условием технологического процесса была «печать» в камере с повышенной температурой, в результате чего пластик стал более упругим.
При производстве первого выстрела из «Освободителя» он был закреплен на металлической станине, а нажатие спускового крючка осуществлялось дистанционно посредством прочной бечевки. Пистолет успешно выдержал выстрел, каких-либо видимых повреждений корпуса или ствола не наблюдалось. После еще нескольких пробных выстрелов разработчик рискнул выстрелить из него, удерживая в собственной руке. Остался жив…
Для стрельбы использовался патрон калибра .380 (9x17 мм). Такие патроны предназначены для поражения цели на небольшой дистанции и только в случае попадания в открытые части тела. Патроны калибра .380 широко используются, в основном, сотрудниками правоохранительных органов. Прочность деталей пистолета ограничена используемым материалом — неармированным ABS-пластиком. Из этого пластика изготавливаются: корпусы бытовой техники, мебель, спортивный инвентарь. Испытание «напечатанного» пистолета более мощным патроном калибра 5,7x28 привело к разрыву ствола, поскольку давление в момент выстрела этим патронов оказалось в 2,5 раза выше, чем у .380.
Естественно, «Освободитель» — очень ненадежная конструкция, срабатывающая «через раз». Тем не менее, это первая в мире работающая модель пистолета, напечатанного на 3D-принтере, но компания, разработчик технологии, утверждает о возможности создания копии оружия на любом трехмерном принтере.
Впрочем, ненадежность конструкции и нестабильность работы изготовленного таким образом пистолета именно этой конструкции, позволяет утверждать скорее о неплохой попытке с целью рекламы технологии, чем о том, что желающие повторить этот опыт выстроятся в очередь, поскольку пластика, позволяющего выдержать динамические нагрузки, испытываемые узлами оружия в момент выстрела, пока не существует…
Читатели журнала «Оружие и Охота» уже знакомы с конструкцией сигнального устройства, напечатанного на 3Д принтере. Цель выполненной работы — оценка работоспособности конструкции.
Прочности существующих полимеров вполне достаточно, чтобы получить представление о том, как та или иная деталь будет взаимодействовать с другими, насколько конструкция удобна в обращении и т.п. И самый главный, положительный эффект, который дает метод трехмерного прототипирования, точное знание целесообразности запуска в производство инструментальной оснастки, необходимой для массового изготовления детали, поскольку при отработке технологии сквозного проектирования отправной точкой, определяющей технологическую линейку инструментальной оснастки, необходимой для массового производства является сама деталь. И малейшее изменение в детали после того, когда вся инструментальная оснастка изготовлена, вызывает цепную реакцию изменений по всей технологической линии.
Рациональным зерном в технологии 3D-печати по мере совершенствования является значительное упрощение и удешевление производства действительно надежного оружия. В настоящее время на 3Д принтере возможно напечатать надежно работающий магазин для AR-15 и автомата Калашникова увеличенной емкости, цевье для автоматического оружия, рукоять с предохранительной скобой для спускового крючка и креплением для магазина. Дело лишь за пригодным для печати прочным полимером, из которого можно было бы производить если не стволы к оружию, то ударно-спусковые группы автоматического оружия. Ведь специальный полимер в настоящее время широко используется для производства именно деталей УСМ в таких образцах оружия как австрийская штурмовая винтовка АУГ и бельгийский пистолет-пулемет П-90.