Возможности 3D-печати: от производства игрушек до медицины

0 голосов

0 5

11.01.2016

3D-печать обретает все большую популярность и проникает во многие сферы жизнедеятельности человека. С помощью специальных принтеров она позволяет быстро и точно создать образец любого объекта. Ее преимущества перед механической обработкой — отсутствие отходов производства и значительная экономия материала. Технология стала незаменимой в промышленности, медицине, строительстве, архитектуре, кинематографе и других областях.

Что такое 3D-печать?

3D-печать—процесс создания физического предмета из цифровой трехмерной модели. Он выполняется без участия человека. Модель разрабатывается в специальной программе, сохраняется в формате STL, а затем отправляется на 3D-принтер, который послойно создает реальный объект. На горизонтальную ровную поверхность накладывается один пласт материала, асверху постепенно все остальные, пока не будет сформировано все изделие. Программное обеспечение контролирует процесс и передает принтеру необходимые команды, что практически полностью исключает вероятность появления ошибок либо брака.

Трехмерные принтеры позволяют выполнять печать из разных материалов. Используется  ABS- и PLA-пластик, гипс, металл, биомасса, смолы и т.д. Разнообразие используемых материалов существенно расширяет возможности печати.

3d-печать пластиком

Сферы применения 3D-печати

Медицина

3D-печать используют во всех областях медицины. Большую роль она играет в стоматологии. Применение этой технологии избавляет от необходимости ручного моделирования коронок, протезов, гипсовых моделей, инструментов. Пациентам больше не придется проходить ряд примерок и доработок и ждать установки нужной детали. Достаточно выполнить сканирование ротовой полости и уже через некоторое время получить идеально подходящую конструкцию.

В университете Принстона с помощью 3D-печати разработали модель уха. Его изготовили из биомассы с большим содержанием стволовых клеток, которые могут трансформироваться в хрящевую ткань. Визуально оно имитирует ухо человека, а функционально представляет собой устройство для восприятия радиоволн.

В 2011 году была создана живая человеческая почка. Процесс занял всего 3 часа.

В 2012 году имплантировали титановую челюсть. Медики допускают, что в скором будущем не будет нужды искать доноров для пересадок. Все необходимые органы будет печатать 3D-принтер.

Трехмерная печать помогает в подготовке будущих медицинских работников. Она позволяет воссоздать копию человеческого скелета или отдельных органов для отработки приемов, которые нужны для успешного проведения операции.

3d-печать органов

Строительство

Сотрудники университета Южной Калифорнии сумели создать систему трехмерной печати для работы с объектами большой площади. Она функционирует как строительный кран, возводящий стены зданий из бетона. Дает возможность построить двухэтажный дом всего за 20 часов. Все, что останется сделать — выполнить внутреннюю отделку помещения, а также установить двери и окна.

Архитектура

Сегодня для трехмерной печати применяется 390 тысяч оттенков цветовой схемы CMYK, что позволяет реализовать любой архитектурный замысел. 3D-печать используют для изготовления макетов отдельных помещений, многоэтажных зданий, микрорайонов, посёлков с необходимой инфраструктурой: дорогами, остановками транспорта, приборами уличного освещения.

3d-печать здания

Производство игрушек

Британская фирма MakieLab разработала бесплатное приложение для мобильных телефонов Makies Doll Factory, позволяющее создать куклу, разработать ее внешность, элементы одежды. Модель печатают на 3D-принтере и высылают заказчику. Стоимость готовой игрушки — 88 долларов. Компания способна составить серьезную конкуренцию производителям игрушек.

Благодаря 3D-печати есть возможность изготовить игрушку в сжатые сроки. Изделие может быть сделано самим ребенком и иметь любую форму, размер и цвет.

Изготовление ювелирных изделий

Если раньше для создания восковой модели украшения требовалась масса времени, то сейчас при помощи специального программного обеспечения можно в сжатые сроки разработать дизайн изделия, а затем распечатать прототип ювелирной продукции на 3D-принтере.

Благодаря технологии трехмерной печати модели украшений имеют гладкую поверхность и не нуждаются в дополнительной обработке или корректировке.

3d-печать ювелирных украшений

Литейное производство

3D-печать значительно ускоряет рабочий цикл изготовления форм для литья. Производство точного прототипа на принтере занимает всего несколько часов, а при помощи традиционных способов — до нескольких месяцев.

3D-оборудование дает возможность изготавливать объекты, которые точно соответствуют их цифровым моделям, а также изделия с геометрической формой, которую невозможно повторить при производстве традиционными методами.

Дизайн и реклама

При помощи 3D-принтеров можно изготавливать пробные макеты упаковок и флаконов торговой продукции. Прототипы могут иметь оригинальную форму, любой цвет, включать такие элементы дизайна, как этикетку, слоган, штрих-код, логотип. С целью экономии и возможности внесения изменений в структуру и внешний вид объекта готовые модели демонстрируют заказчикам перед началом серийного производства.

высокоточная 3d-печать

Приборостроение

Использование 3D-печати позволяет изготавливать элементы конструкции приборов практически любой геометрической формы и сложности без традиционных инструментов и станков. Технология помогает сократить срок разработки деталей: от появления идеи до выхода продукции на рынок.

Другие области применения 3D-печати: изготовление одежды и обуви, анимация и кинематограф, образование, авиа- и автопромышленность, производство потребительских товаров.

Преимущества и перспективы 3D-печати

Скорость 3D-печати является главным преимуществом технологии. От этапа разработки дизайна продукции до ее выпуска в производство проходит всего несколько дней.  

Трехмерная печать предоставляет также такие важные преимущества

  1. Экономия средств на производство (не нужен персонал и специальное оборудование: автоматы, станки, краны, пр.).
  2. Простое внесение изменений в модель при помощи программы на компьютере.
  3. Возможность использования разных материалов и их нулевые отходы при производстве.

3d-печать фигурок людей

Огромные возможности 3D-печати наглядно иллюстрирует выполненная при помощи нее музыкальная скрипка, опробованная в прямом эфире на канале CNN пятнадцатилетней студенткой. Это доказывает, что  технология позволяет воссоздать практически любой предмет с сохранением его свойств.

Агентство NASA выделило грант размером 125 тысяч долларов инженеру Анджану Контрактору на разработку 3D-принтера для изготовления еды для астронавтов во время их полета в космосе. Смешивая ингредиенты из картриджей, оборудование сможет обеспечить разнообразный рацион. Первым напечатанным на принтере блюдом станет пицца.

Изобретатель Кай Парти разработал волокно LAYWOO-D3 для 3D-принтера RepRap, благодаря которому можно осуществлять печать древесины. Материал является композитом отходов деревообрабатывающей промышленности и безвредного недорогого пластика. Он может стать революционным и позволит сократить вырубку лесов.

В скором будущем возможна печать объектов с переменными характеристиками, к примеру, с изменяющейся прозрачностью. Ученые прогнозируют, что традиционные способы производства отойдут на второй план, поскольку 3D-принтеры позволяют быстрее и проще создавать продукцию с высокой степенью детализации, в особенности мелкие изделия, требующие кропотливой ручной работы.

Для заказа услуг 3D-печати в компании KLONA, свяжитесь с нашими менеджерами. Они бесплатно проконсультируют вас и ответят на интересующие вопросы.

arrowwww
arrow
Понравилась статья?
Оставьте свой голос:)

Читайте еще

comments powered by HyperComments

Получай больше эксклюзивной информации на свой e-mail