Современные технологии и нумизматика.Размышления дилетанта.

[Tedium 96]

Компьютерные технологии все больше срастаются с реальной жизнью. Однако грань между реальной реальностью и реальностью так сказать, компьютерной или виртуальной остается. Перенести предмет из одной плоскости в другую не так просто. Конечно, если речь идет о тексте, картинках и прочих двухмерных вещах - то принтеры и сканеры уже давно сделали такой обмен делом несложным и совершенно обыденным. Однако в случае с трехмерными физическими объектами все намного сложнее. Даже технологии, которые позволяют увидеть трехмерную компьютерную модель в реальном объеме нельзя назвать сильно распространенными (хотя они уже и находятся на уровне пользовательских и по цене, и по доступности). Что касается возможности такую модель пощупать и с ней повзаимодействовать, то тут пока даже речи не идет о домашнем или любительском использовании. А про технологии, позволяющие воспроизвести модель в реальном материале, думаю, большинство читателей даже не задумывались. В лучшем случае, что-то слышали краем уха. Именно таким технологиям и будет посвящена эта статья. Так сказать, для общего развития. Начнем с вопроса, зачем это нужно? Зачем нужно брать трехмерную модель чего-то и делать из нее реальный предмет? Оказывается, применений хватает. Первое, и самое основное, в индустрии - в основном для быстрого изготовления прототипов - чтобы посмотреть, как модель будет выглядеть в материале. По словам представителя авиакосмической компании Pratt & Whitney "стоимость разработки сложного продукта может очень сильно снизиться, если предложить инженерами вместо десятков чертежей посмотреть на реальную деталь". Однако, прототипы - это еще не все. Следующая ступень - быстрое производство. Уже сейчас некоторые технологии RP позволяют изготовлять готовые предметы из различных материалов. Это идеальное решение для малосерийного производства, поскольку стандартный техпроцесс дает возможность сделать что угодно (в разумных пределах, конечно) за относительно небольшое время. Опять же, некоторые из технологий трехмерной печати позволяют быстро изготовлять формы для литья - ну а дальше производственный процесс уже накатан. Правда, цены и доступность (равно, как и выбор материалов) пока оставляют желать лучшего. Но в перспективе, кто откажется от возможности быстро сделать какую-нибудь нужную мелочь в домашних условиях, вместо того чтобы искать ее по магазинам или заказывать за бутылку знакомому слесарю дяде Васе. Собственно, тут можно провести прямую аналогию с системами на FPGA (то бишь, на программируемой логике), совершившими настоящую революцию (хотя может для неспециалистов и незаметную) в электронике. Технология FPGA позволяет описывать электронные схемы на компьютере, а затем быстренько реализовывать все описанное в стандартной микросхеме. Тот же быстрый прототайпинг, но для электроники. Причем, если раньше все это было достаточно дорого и сложно, то теперь, при желании, можно изготовить все что угодно - микропроцессор, DSP, микроконтроллер - практически в домашних условиях. Объемная печать позволит, в перспективе, сделать то же самое с обычным производством. Однако, пора переходить от романтических мечтаний к суровой правде жизни и тому, что представляет собой 3D печать сейчас. Лазерная печатьА теперь перейдем к настоящим объемным принтерам. В них используются несколько различных технологий. Исторически, первой было разработана так называемая стереолитография (StereoLithography или SLA). Принцип был изобретен и запатентован Чарльзом Халлом (Charles Hull) еще в 1986 году. Затем Халл основал компанию 3D Systems, которая занималась выпуском соответствующего оборудования. Позже к ней присоединились немецкая EOS GmbH, японские Sony-DMEC и Mitsui Engineering, а также несколько других. Суть стереолитографии в следующем - в рабочей зоне принтера находится жидкий фотополимер. При освещении ультрафиолетовым светом фотополимер затвердевает и превращается в достаточно прочный пластик (фотополимеры активно используются дантистами для пломбирования, так что, думаю, многие из читателей с ними знакомы). Для засветки полимера используется либо ультрафиолетовый лазер, либо обычная ультрафиолетовая лампа (о чем чуть позже). Луч лазера фактически попиксельно сканирует рабочую плоскость и формирует отдельные твердые "пиксели", пока не нарисует на пластике сечение модели. Затем уровень фотополимера повышается (точнее, опускается рабочий стол вместе со сформированной частью модели), и поверх него рисуется следующий слой, пока модель не будет полностью готова. Стереолитография позволяет получить точность "отпечатка" порядка десятых долей миллиметра, хорошо воспроизводит мелкие детали и обеспечивает достаточно ровную поверхность объекта. Эта технология лучше всего обкатана и наиболее широко распространена. Впрочем, не лишена она и недостатков - установки, равно как и расходные материалы, достаточно дороги (цена такого принтера составляет порядка сотен тысяч долларов). К тому же обрабатываемый материал ограничивается только фотополимерами. Более скоростной вариант этой технологии первоначально был разработан компанией Cubital Inc. (ныне, судя по всему, покойной). Назывался он Solid Ground Curing или, сокращенно, SGC. В качестве рабочего материала в ней тоже использовался фотополимер, но засветка производилась ультрафиолетовой лампой сразу для всего рабочего слоя. Засветка велась через фотошаблон, который для каждого слоя печатался на стекле по технологии, напоминающей лазерную печать. Обработка всего слоя одновременно вместо попиксельного сканирования лазерным лучом как раз и позволяла достичь достаточно высокой скорости построения объекта. Сейчас систему на похожем принципе предлагает, например, немецкая компания Еnvisiontec. Устройство называется Prefactory (весьма говорящее название) и представляет собой систему быстрого прототипирования для конечного пользователя. Машинка занимает всего 0.3 квадратного метра площади, так что ее можно установить даже в небольшом офисе. Засветка производится при помощи технологии DLP (Digital Light Processing), аналогичной используемым в компьютерных проекционных системах. Разрешение (для одного рабочего слоя) составляет 1280x1024 пикселя при размере пикселя 150 или 90 микрон. Толщина слоев варьируется от 150 до 50 микрон. На Prefactory можно делать прототипы размером около 190x152x230 мм, а скорость печати составляет до 15 мм в час (в высоту). Управляется принтер встроенным компьютером под управлением Linux, а связь с внешним миром идет по Ehternet через локальную сеть. Фактически, посылать задания на Prefactory можно, как на обычный сетевой принтер. Лазерное спеканиеАльтернативный метод трехмерной печати называется лазерным спеканием (Selective Laser Sintering - SLS).Тут, как легко догадаться, тоже используется лазер, но в качестве рабочего материала выступает уже не фотополимер, а порошок какого-нибудь относительно легкоплавкого пластика. Пластик в рабочем объеме SLS-машины нагревается почти до температуры плавления, а чтобы он не загорелся и не стал окисляться, в рабочую зону подается азот. Затем мощный лазер опять же рисует по пластиковому порошку сечение детали, пластик нагревается выше температуры плавления и спекается. Сверху насыпается следующий слой и процедура повторяется. В конце работы лишний порошок просто стряхивается с готовой модели. Этот процесс был разработан в конце 80-х годов в Техасском университете в Остине и запатентован в 1989 году выпускником университета Карлом Декардом (Carl Deckard). Затем процесс был коммерциализирован фирмой DTM Corp. Лазерное спекание тоже обеспечивает достаточно высокое качество деталей. Зато полученные методом SLS модели - самые прочные и эту технологию, в принципе, можно использовать для малосерийного производства. Правда, установка SLS достаточно сложная и дорога, а скорость производства составляет всего несколько сантиметров (высоты) в час (плюс, несколько часов на нагревание и остывание установки). Кроме неплохой точности изготовления и высокой прочности полученных "распечаток", SLS обладает еще несколькими важными достоинствами. Во-первых, лазерное спекание позволяет изготовлять модели с подвижными частями - например, с работающими петлевыми соединениями, нажимающимися кнопками и так далее. Во-вторых, для SLS-процесса разработаны специальные материалы, позволяющие напрямую изготавливать металлические детали. В качестве порошка здесь используются микрочастицы стали, покрытые сверху слоем связующего пластика. Спекание пластика происходит как обычно, а затем "отпечатанная" деталь обжигается в печи. При этом пластик выгорает, а освободившиеся поры заполняются бронзой. В результате, получается объект, состоящий на 60% из стали и на остальные 40% и бронзы. По своим механическим характеристикам он превосходит алюминий и приближается к классической нержавеющей стали. Фактически, SLS уже сейчас позволяет производить полноценные металлические предметы, причем произвольной формы. Кроме того, имеется аналогичный материал с керамической или стеклянной сердцевиной - из него можно делать модели, устойчивые к высоким температурам и агрессивным химическим веществам. Если бы только сам процесс не был так дорог… Струйная печатьВыше были описаны, так сказать, системы лазерной трехмерной печати. Впрочем, струйные принтеры не отстают от лазерных и в этой области. Простейший из процессов "струйной" объемной печати - это так называемый Fused Deposition Modeling (FDM). Идея FDM очень проста - раздаточная головка выдавливает на охлаждаемую платформу-основу капли разогретого термопластика (в качестве материала может использоваться практически любой промышленный термопластик). Капли быстро застывают и слипаются друг с другом, формируя слои будущего объекта (печать здесь тоже ведется по слоям). Техпроцесс FDM позволяет с достаточно высокой точностью (минимальная толщина слоя 0.12 мм) изготовлять полностью готовые к использованию детали довольно большого размера (до 600 x 600 x 500 мм). Основы этой технологии были разработаны еще 1988 Скоттом Крампом (Scott Crump). Основным производителем оборудования для FDM является компания Stratasys. Кстати, интересный вариант вышеописанной порошковой струйной печати разрабатывает компания ProMetal. Ее фирменный производственный процесс под названием Direct Metal Process работает абсолютно аналогично. Только вместо гипсового порошка применятся порошок металлический. Далее сформованное изделие обжигается в печи, так что порошок либо сплавляется сам, либо связывается более легкоплавким металлом (как и при лазерном спекании металлических порошков). Вот и еще один метод непосредственного производства при помощи трехмерной печати. Вообще же, перспективы перед 3D печатью открываются самые радужные - эта технология уже позволяет экономить массу времени и сил дизайнерам и инженерам. А что будет, когда она станет доступна на бытовом уровне. Или, хотя бы, в виде недорогой услуги. Представьте себе, что можете сделать любой предмет, который сможете придумать и нарисовать на компьютере… Достаточно нарисовать модель, определить материал и отправить заказ по интернету. Это называется "дистанционное производство по требованию" (Distance Manufacturing on Demand). А вообще такая технология просто обязана рано или поздно стать массовой - и тогда у каждого на столе будет свой персональный механический заводик, заменяющий в мелочах обычное производство. Точно так же, как принтеры заменили типографии и машинописные бюро.А между тем, дальнейшие разработки в этой области идут полным ходом, так что постоянно можно ожидать чего-нибудь нового и неожиданного. Вот, например, группа ученых из Калифорнийского университета в Беркли разрабатывает технологию трехмерной печати, которая позволила бы одновременно создавать и форму, и содержание. Под содержанием здесь подразумевается ни много, ни мало - электронная начинка. Скажем, принтер печатает корпус мобильного телефона из пластика и одновременно печатает внутри всю электронику. В принципе, уже существуют способы печати пластиковых полупроводниковых устройств и соединяющих их проводов. Осталось только скомбинировать их с существующими технологиями 3D-принтеров и готов революционный прорыв в современном производстве. Нет, конечно, это непростая задача, но решить ее вполне возможно. Эта статья датирована 2004 г,автор Константин Афанасьев.Привёл я её в сокращённом виде,но суть ясна.Развитие подобных технологий наводит на невесёлые мысли относительно нумизматики(и не только).Если 6 лет назад уже существовали такие 3-D принтеры,то что есть сейчас,можно только догадываться.Наверное,несложно с помощью подобного оборудования "клонировать" какой-нибудь раритет,даже с дефектами,патиной,и.т.д.В том,что это уже и сейчас не происходит,полной уверенности нет.Если "фуфлодельство" достигнет такого уровня,то нумизматика,на мой взгляд,утратит всякий смысл.P.S.Всё это просто мысли вслух,с дилетантской точки зрения.Кому есть что сказать,высказывайтесь.

[ленинградский 82]

А отсюда мораль - не стоит гоняться за всякими разновидностями, особенно мелкими, так как их могут подделать или вообще наделать сколько угодно.Стоит собирать лишь монеты основного чекана.Ваше мнение?

[captcha 748]

А отсюда мораль - не стоит гоняться за всякими разновидностями, особенно мелкими, так как их могут подделать или вообще наделать сколько угодно.Стоит собирать лишь монеты основного чекана.Ваше мнение?

Наше мнение - что мелкие разновидности как раз труднее подделать, т.к. поддельщик может изменить какую-то известную ему деталь, а другие признаки упустить.

[Sews 339]

Если 6 лет назад уже существовали такие 3-D принтеры,то что есть сейчас,можно только догадываться

как только на украину закупили несколько подобных высокоточных принтеров - почему-то на рынке появилось фуфло

[Tedium 96]

Поясню суть своего опуса.Речь идёт не о подделке,а о ПОЛНОМ копировании ,клонировании,если хотите,некоего предмета.Тут уже не важны узелки и.т.д.

[Garik™ 1 177]

А отсюда мораль - не стоит гоняться за всякими разновидностями, особенно мелкими, так как их могут подделать или вообще наделать сколько угодно.Стоит собирать лишь монеты основного чекана.Ваше мнение?

Вас послушать - так вообще с собирательством монет надо завязывать...Зубов бояться - в рот не давать!

[AK 1 064]

Да ладно вам, там же на выходе изделие из пластика. Чтобы что-то делать из металла, да ещё с патиной нужно будет построить такую машину, что себестоимость печати на ней будет весьма высока даже по сравнению с константиновским рублем. ИМХО станки с ЧПУ в этом смысле гораздо опаснее.ЗЫ А вот это вообще шедевр:

Причем, если раньше все это было достаточно дорого и сложно, то теперь, при желании, можно изготовить все что угодно - микропроцессор, DSP, микроконтроллер - практически в домашних условиях.

[Garik™ 1 177]

Поясню суть своего опуса.Речь идёт не о подделке,а о ПОЛНОМ копировании ,клонировании,если хотите,некоего предмета.Тут уже не важны узелки и.т.д.

Многа букафф - ниасилил...Ладно боны, марки можно "клонировать", но как монету в металле сделать?Промелькнуло слово "лазер", но дык лазер выжигает слой за слоем и не заметить это невозможно... Хоть монету клонируй, хоть инструмент...

[Romanold 464]

Поясню суть своего опуса.Речь идёт не о подделке,а о ПОЛНОМ копировании ,клонировании,если хотите,некоего предмета.Тут уже не важны узелки и.т.д.

ну пока речь идет все-таки о форме в основном. есть же еще состав материала ...да и размер точки порядка 0,1 мм явно недостаточен для качественного копирования - это примерно как на цветном принтере банкноты печатать

[ФЕДОРИН 2 728]

Поясню суть своего опуса.Речь идёт не о подделке,а о ПОЛНОМ копировании ,клонировании,если хотите,некоего предмета.Тут уже не важны узелки и.т.д.

К счастью (или нет?!?) при копировании нет возможности повторить именно технологический процесс изготовления предмета.Будет получаться именно очень точная копия, но изготовленная по совершенно другой технологии.Ну а нам, как людям достаточно старорежимным и ретроградным, придется просто более тщательно и пристально вглядываться в предмет вызвавший какие-либо вопросы .

[kirjach 171]

Похоже нумизматам пока рановато принтеров бояться.

[Захарьин-Кошкин 277]

Ну купили в моей конторе такую порошковую машинку.Честно - сильного впечатления не произвело. Так, на одно ку, на двойное уже не тянет. Поверхность выходящей пластиковой модели никак не тянет на поверхность отчеканенной монеты. И это на модели. Можете представить, что выйдет при переносе изделия в металл?А вот лет 15 уже назад один батин товарищ показывал голограмму на металле, сделанную на прецезионном фрезере - вот это было круто. Они тогда защитились вроде бы...Вот этой поверхности я бы поверил!А вообще ждём предсказанный Стругацкими дупликатор. Вот тогда да, завяжем точно

[ocean 393]

Многа букафф - ниасилил...Ладно боны, марки можно "клонировать", но как монету в металле сделать?Промелькнуло слово "лазер", но дык лазер выжигает слой за слоем и не заметить это невозможно... Хоть монету клонируй, хоть инструмент...

Я думаю, с бонами задача посложней будет: бумага, водяные знаки...

[ocean 393]

Копия - еще не решение.У клона не будет никаких индивидуальных свойств: остатки люстра и т.п.Почти сразу, по обычно-нечастым монетам люди распознают близнецов, по редким монетам типа Невиса или Мальбро тревога зазвенит после продажи первого клона. Наверное...

[Sews 339]

вообще ждём предсказанный Стругацкими дупликатор. Вот тогда да, завяжем точно

как раз тогда и закроем все "дырки". потому что если пахнет как картошка, вкус как у картошки, выглядит как картошка, то это скорее всего картошка и есть.

[ПС_13 481]

Люди просто разделятся на собирателей цифровых копий и оригиналов. Я вот сейчас собираю редкие книги XVIII века в эл.виде.

Можно предвидеть, что будет продаваться, например, "вся имперка" с первого по последний номер Узденникова одним комплектом, в чемоданчике красного дерева пластика. И найдутся покупатели, уверяю.

[Захарьин-Кошкин 277]

Люди просто разделятся на собирателей цифровых копий и оригиналов. Я вот сейчас собираю редкие книги XVIII века в эл.виде.

Можно предвидеть, что будет продаваться, например, "вся имперка" с первого по последний номер Узденникова одним комплектом, в чемоданчике красного дерева пластика. И найдутся покупатели, уверяю.

А для совсем бедных и удалённых будет что то типа разворотов в старом "Огоньке"?

Типа медных копий для Аракчеева...

[gvele 16 604]

У одного моего знакомого была 100 долларовая купюра, которая вызывала сомнения. Так он пошёл и тупо разменял её на рубли в банке. После этого она сразу стала настоящей. Если все признают, что предмет настоящий, то он настоящий и есть (хотя в случае с той американской купюрой я до сих пор не согласен!) Но мнение у народа такое есть.

[captcha 748]

У одного моего знакомого была 100 долларовая купюра, которая вызывала сомнения. Так он пошёл и тупо разменял её на рубли в банке. После этого она сразу стала настоящей. Если все признают, что предмет настоящий, то он настоящий и есть (хотя в случае с той американской купюрой я до сих пор не согласен!) Но мнение у народа такое есть.

Ну, это при условии, что технологии изготовления фуфла ушли вперед, а технологии этого фуфла распознавания остались на месте.

Не знаю, может в будущем они дойдут до вызывания духов авторов или камлания 10 случайно выбранных ясновидцев (шутка с долей шутки).

[Il'ich 175]

У одного моего знакомого была 100 долларовая купюра, которая вызывала сомнения. Так он пошёл и тупо разменял её на рубли в банке. После этого она сразу стала настоящей. Если все признают, что предмет настоящий, то он настоящий и есть (хотя в случае с той американской купюрой я до сих пор не согласен!) Но мнение у народа такое есть.

Давно смотрел какой-то документальный фильм про экономику, США и т.д., часть его занял материал про фальшивые доллары. Так там тоже говорилось, что в Штатах ходят (ходили) фальшивые 100 долларовые купюры, которые при проверке с помощью технических средств населением или в магазинах от настоящих никак не отличались. Т.е. настолько высокого уровня были подделки. Их определяли! Внимание! Только специальные люди собственными "глазами и руками", после чего забракованные ими купюры уничтожались.

[Sews 339]

специальные люди собственными "глазами и руками", после чего забракованные ими купюры уничтожались.

больше всего веселит, что эти люди смотрят на СТОПКИ "кирпичиков" из банкнот, и определяют...

[techdiv 0]

больше всего веселит, что эти люди смотрят на СТОПКИ "кирпичиков" из банкнот, и определяют...

зачем на стопки...?

Раскладываешь банкноты на столе и смотришь президентам в глаза. На полном серьезе.

Наметанный глаз опытного кассира таким способом выцепляет левые купюры на достаточно серьезном уровне сделанные.

Я в теме, потому ответственно заявляю что это один из самых быстрых и надежных способов проверки баксов в банках с большими объемами.

Ключевые слова в моей реплике "наметанный глаз"

[uux 527]

зачем на стопки...?

Раскладываешь банкноты на столе и смотришь президентам в глаза. На полном серьезе.

А не президентам?

[techdiv 0]

А не президентам?

в российских банках таким экспресс-методом только баксы смотрят..

Вообще тема куда и что смотреть глазками очень обширная и оффтопичная.

Если действительно интересно, то можно это почитать в книжках и периодике ИнтерКримПресса.

Там и по подделкам современных монет бывают серьезные статьи и издания. Но они в бумаге и в инете я не знаю где можно их почитать.

[Br. Dr. Koran 570]

А вообще ждём предсказанный Стругацкими дупликатор. Вот тогда да, завяжем точно

Если будет изобретен дупликатор, то так же изобретут хроноскоп, который будет с большой точностью определять возраст любого предмета.