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