На третьому поверсі мейкерспейсу Парасолька знаходиться майстерня 3D-друку “3DStorm”. Вона складається з двох частин. В першій – переважно комп’ютери. В іншій, затемненій кімнаті зі штучним освітленнням – 3D- принтери різних моделей.
Тут створює різноманітні 3D-проєкти Антон Шелест – медик, який працює лікарем-рентгенологом в дитячій лікарні, а у вільний час створює проєкти на 3D-принтерах у мейкерспейсі Парасолька.
Антон є співавтором декількох патентів та мріє створити в Івано-Франківську потужну 3D-ферму з найновішим обладнанням. Антон розповів, як з медицини він прийшов у 3D-друк та як, поєднуючи ці дві теми у своїй діяльності, працює над створенням інновацій в медицині.
Про мейкерспейс
Я дізнався про Парасольку давно, слідкував за проєктом ще з початку створення, але тут в мейкерспейсі зараз я новенький (Антон є резидентом близько року – прим.НЕФ)
Спочатку привіз сюди своє обладнання, це близько семи принтерів. Пізніше з колегами організували на парасольці 3D-ферму, вони теж привезли туди свої принтери. Так почали тут друкувати для різних проєктів. Зараз в майстерні працює двадцять 3D-принтерів.
Десь на 5-6 курсі університету я прочитав статтю в медичному журналі про використання технологій 3D друку для індивідуальної хірургічної навігації в операціях. З 3D-моделі кістки створюється спеціальна накладка для тієї частини кістки, яку оперують, таким чином за допомогою спеціальних інструментів полегшується доступ для хірурга. Почав детальніше вивчати цю тему. Зараз я працюю з різними проєктами, але переважно цікавлять проєкти на медичну тему.
Антон показує шматок видрукуваної на 3D-принтері кістки з пошкодженням і альтернативним рішенням для відновлення кістки. Зразок тут видрукували для демонстрації пацієнту можливого рішення заміни частини кістки. Такі операції проводять переважно в Києві, і переважно це кейси через перенесені онкології кісток, складні переломи, щелепно-лицеві травми та вади розвитку кісток.
Що ще тут створюють? Є спеціальні муляжі кісток для лікарів, на яких медики тренуються проводити операції. Це досить складна конструкція, вона відтворює кістку і складається з двох частин: тверда оболонка ззовні та порожниста всередині. Зараз такі муляжі закуповують закордоном. Порадившись з професором Вадимом Станіславовичем Сулимою, Антон подумав що може виготовляти такі муляжі тут. Вже розробив технологію для виготовлення такого двошарового макета.
Про патенти та хірургічну навігацію в 3D-друці
У Івано-Франківську спільно з професором травматології Сулимою Вадимом Станіславовичем ми розробили рішення хірургічної навігації для одного з пацієнтів, якому потрібно було провести делікатну операцію на кисті руки. На основі даних КТ-обстеження я спроєктував і надрукував на принтері 3D-модель, яка точно повторює кисть пацієнта. Модель слугувала “рукавичкою” для фіксації руки. Через спеціальний отвір для навігації хірургічного інструмента у цій “рукавичці” хірург проводить делікатну операцію з мінімальним втручанням і з мінімальним пошкодженням тканин. Операція пройшла успішно, цим проєктом я найбільше пишаюсь, оскільки він є для мене першою “пробою пера” та показником, що такі операції можливо реалізовувати в Івано-Франківську, а не їхати у Київ. Також я є співавтором кількох патентів таких розробок.
Антон детально розповідає про фотополімерний друк та загалом про те, як працює технологія. Виявляється, є різні типи принтерів. В одних у якості матеріалу використовується спеціальна смола (SLA), в інших – пластмасова нитка (FDM). Антон каже, що технологія друку ниткою, яка є найпоширенішою серед подібних майстерень, має рухатись в напрямку використання переробленого пластику, а її місце має зайняти технологія селективного лазерного спікання (SLS), яка є значно якіснішою, але поки не доступна широкому вжитку через вартість обладнання.
Друкуються моделі пошарово. На друк деталі розміром 2*2*2см см потрібно приблизно 40-60 хв. Надрукувати можна модель практично будь-якої складності. Обмеження можуть бути в залежності від матеріалів, з яких друкують.
Перше питання, з якого починається виготовлення 3Dмоделі – де її будуть використовувати: це художній виріб чи інженерний, чи буде на неї навантаження, в якому середовищі будуть використовувати деталь.
У майстерні в Антона на фотополімерному принтері надрукували прототипи продукту для одного з продуктових воркшопів в рамках НЕФ
Спільно з колегами з Парасольки для оновленого простору мейкерспейсу, який скоро відкриється, підібрали парк принтерів. Зокрема, приїхав принтер Bambu Lab X1 Carbon з системою автоматичної заміни пластику на 4 катушки AMS; дві надійні та легкі в експлуатації Prusa MK4, фотополімерний принтер UniFormation GKtwo повним комплектом для обробки фотополімерних виробів та 3D сканер Shining 3D EinScan-SE. В перспективі є плани з побудови 3D-принтера для кераміки та розширити можливості за допомогою обладнання для лазерного спікання полімерів (SLS).
Про 3D-майстерню
Найкраще 3D-майстерня підійде людям, яким треба виготовити щось нове, або потрібно зробити копію того, чого не знайти. Ми точно будемо корисні дизайнерам, архітекторам, підприємцям, яким треба виготовити прототип перед повносерійним виробництвом чи для малосерійного виробництва деталей. Наприклад, ми створили оригінальну ручку для автомобіля, яку вже давно зняли з виробництва. Для виготовлення таких речей існує банк 3D-моделей, де можна завантажити різні проєкти, щоб не моделювати їх з нуля. Є платні і безкоштовні макети, ціна може стартувати від кількох доларів.
У нас друкували декоративні вітрові турбіни для кав’ярні. За проєктом дизайнера я змоделював ці пропелери. На них немає жодного навантаження, це декор, тому це було нескладно.
Щодо складніших інженерних конструкцій – ми створювали поршневі групи для апаратів вакуумного лікування ран. Багато цих апаратів надійшло у вигляді волонтерської допомоги в Україну. Це спеціальний апарат, за допомогою якого лікують рани.
Поршнева група – це основна запчастина для такого апарату, яка створює від’ємний тиск у рані. До мене звернулись мої колеги. Ці деталі ламаються, оскільки інтенсивно використовуються. Ми перепроєктували дещо в цих деталях, вдосконалили їх і зараз вони йдуть як замінні запчастини, все працює. От такого типу проєкти ми теж тут робимо.
Перед тим, як надрукувати деталь, її потрібно спроєктувати.
Проєктування – це навичка, яку Антон, медик за освітою, опанував самостійно. Інформацію брав з відкритих джерел. Навчився також основам програмування. Все це – у вільний час.
Про цілі та розвиток
Є кілька проєктів, які зараз в роботі, про них ще не можу нічого сказати. Але загалом хочу розвиватись в технологіях, тобто працювати з новими типами принтерів, наприклад, селективне спікання пластику чи металів. Такий апарат працює в Києві. На таких принтерах можна друкувати протези та імпланти для різних частин тіла. Є індивідуальні імпланти, які повністю повторюють анатомічну структуру (наприклад, імплант тазової кістки може бути тільки індивідуальним), а є готові рішення. Деякі рішення можна виготовляти зі спеціального пластику, а деякі можуть бути виготовлені тільки зі спеціальних біосумісних металевих сплавів. Мрію про такі принтери тут, в Івано-Франківську.
Кому порекомендуєш мейкерспейс?
В першу чергу це інженери. Тут є парк станків: фрезерні, лазерні, токарні, 3D-сканер, принтери, нове обладнання вже скоро приїде. Нещодавно ми з командою мейкерспейсу підбирали обладнання для оновленого простору мейкерспейсу і вже приїхав новий 3D-сканер, інше обладнання ще в дорозі.
Замість того, щоб шукати обладнання, можна прийти сюди та користуватися.
Тут можна закривати свої запити від проєктування і до дрібносерійного виготовлення деталей, до 100 шт в місяць приблизно. Якщо дрібні деталі – то й більше. Також підготовка деталі до повносерійного виробництва на великих потужностях: можна створити кілька ітерацій прототипу і вийти на фінальне рішення, яке й піде у виробництво. Тут ідеальні умови для цього.
Мейкерспейс підійде дизайнерам, архітекторам, для створення цікавих інтер’єрних, інженерних чи продуктових рішень. Також і бізнеси можуть звертатись – у нас є такий кейс.
За запитом знайомої Антон вдосконалив технологію і виготовив продукт для сфери краси – спеціальний пристрій, який суттєво полегшує роботу майстрів, які працюють з накладанням вій. Планують патентувати розробку, перші прототипи працювали чудово.
Для цього продукту є великий потенціал як на внутрішньому, так і на зовнішньому ринках.
Про цінність спільноти мейкерспейсу Парасолька
Я не скажу нічого нового, тому що це загальна думка тут, в Парасольці. Розумієш, коли я перший раз сюди потрапив, я подумав: Вау, та це ж супер! Я знаю своє, все про 3D-друк, а тут поруч колеги (резиденти мейкерспейсу – прим.НЕФ), які займаються металом, деревом, робототехнікою, є лазерна різка, токарні станки, я можу свої можливості в проєктах значно розширити, поєднавши різні матеріали. Я спокійно можу з будь-яким своїм питанням підійти до колег, і вони мені підкажуть, і так само вони можуть до мене звернутися за порадою – і я допоможу. Якось до мене зайшов Павло, в нього було питання щодо механіки. Ми разом обдумали і спроєктували рішення, а Павло зайнявся реалізацією. Ось так це працює.
Мейкерспейс – це спільнота кваліфікованих людей, кожен з яких – спеціаліст у своїй сфері.
Незабаром мейкерспейс відкриється в оновленому приміщенні та з оновленим переліком обладнання.
Надіслати запит на резидентство
