3D-друк набуває все більшої популярності і проникає в багато сфер життєдіяльності людини. За допомогою спеціальних принтерів вона дозволяє швидко та точно створити зразок будь-якого об’єкта. Її переваги перед механічною обробкою – відсутність відходів виробництва та значна економія матеріалу. Технологія стала незамінною у промисловості, медицині, будівництві, архітектурі, кінематографі та інших галузях.
Що таке 3D-друк?
3D-друк – процес створення фізичного предмета з цифрової тривимірної моделі. Він виконується без участі людини. Модель розробляється у спеціальній програмі, зберігається у форматі STL, потім відправляється на 3D-принтер, який пошарово створює реальний об’єкт. На горизонтальну рівну поверхню накладається один пласт матеріалу, а зверху поступово всі інші, поки не буде сформовано весь виріб. Програмне забезпечення контролює процес і передає принтеру необхідні команди, що цілком виключає можливість появи помилок чи шлюбу.
Тривимірні принтери дозволяють друкувати з різних матеріалів. Використовується ABS- та PLA-пластик, гіпс, метал, біомаса, смоли тощо. Різноманітність використовуваних матеріалів значно розширює можливості друку.
Сфери застосування 3D-друку
Медицина
3D-друк використовують у всіх галузях медицини. Велику роль вона грає у стоматології. Застосування цієї технології позбавляє необхідності ручного моделювання коронок, протезів, гіпсових моделей, інструментів. Пацієнтам більше не доведеться проходити ряд примірок та доробок та чекати на встановлення потрібної деталі. Достатньо виконати сканування ротової порожнини і вже через деякий час отримати ідеальну конструкцію.
В університеті Прінстона за допомогою 3D-друку розробили модель вуха. Його виготовили з біомаси з великим вмістом стовбурових клітин, які можуть бути трансформовані в хрящову тканину. Візуально воно імітує вухо людини, а функціонально є пристрій для сприйняття радіохвиль.
У 2011 році було створено живу людську нирку. Процес зайняв лише 3 години.
2012 року імплантували титанову щелепу. Медики припускають, що незабаром не буде потреби шукати донорів для пересадок. Усі необхідні органи друкуватиме 3D-принтер.
Тривимірний друк допомагає у підготовці майбутніх медичних працівників. Вона дозволяє відтворити копію людського скелета або окремих органів для відпрацювання прийомів, які необхідні для успішного проведення операції.
Будівництво
Співробітники університету Південної Каліфорнії змогли створити систему тривимірного друку для роботи з об’єктами великої площі. Вона функціонує як будівельний кран, що зводить стіни будівель із бетону. Дає можливість побудувати двоповерховий будинок лише за 20 годин. Все, що залишиться зробити – виконати внутрішнє оздоблення приміщення, а також встановити двері та вікна.
Архітектура
Сьогодні для тривимірного друку застосовується 390 тисяч відтінків колірної схеми CMYK, що дає змогу реалізувати будь-який архітектурний задум. 3D-друк використовують для виготовлення макетів окремих приміщень, багатоповерхових будівель, мікрорайонів, селищ із необхідною інфраструктурою: дорогами, зупинками транспорту, приладами вуличного освітлення.
Виробництво іграшок
Британська фірма MakieLab розробила безкоштовну програму для мобільних телефонів Makies Doll Factory, що дозволяє створити ляльку, розробити її зовнішність, елементи одягу. Модель друкують на 3D-принтері та надсилають замовнику. Вартість готової іграшки – 88 доларів. Компанія здатна скласти серйозну конкуренцію виробникам іграшок.
Завдяки 3D-друку є можливість виготовити іграшку в стиснені терміни. Виріб може бути зроблений самою дитиною і мати будь-яку форму, розмір та колір.
Виготовлення ювелірних виробів
Якщо раніше для створення воскової моделі прикраси була потрібна маса часу, то зараз за допомогою спеціального програмного забезпечення можна в стислий термін розробити дизайн виробу, а потім роздрукувати прототип ювелірної продукції на 3D-принтері.
Завдяки технології тривимірного друку моделі прикрас мають гладку поверхню і не потребують додаткової обробки або коригування.
Ливарне виробництво
3D-друк значно прискорює робочий цикл виготовлення форм для лиття. Виробництво точного прототипу на принтері займає лише кілька годин, а за допомогою традиційних способів – до кількох місяців.
3D-обладнання дозволяє виготовляти об’єкти, які точно відповідають їх цифровим моделям, а також вироби з геометричною формою, яку неможливо повторити при виробництві традиційними методами.
Дизайн та реклама
За допомогою 3D-принтерів можна виготовляти пробні макети упаковок та флаконів торгової продукції. Прототипи можуть мати оригінальну форму, будь-який колір, включати такі елементи дизайну як етикетку, слоган, штрих-код, логотип. З метою економії та можливості внесення змін до структури та зовнішнього вигляду об’єкта готові моделі демонструють замовникам перед початком серійного виробництва.
Приладобудування
Використання 3D-друку дозволяє виготовляти елементи конструкції приладів практично будь-якої геометричної форми та складності без традиційних інструментів та верстатів. Технологія допомагає скоротити термін розробки деталей: від появи ідеї до виходу продукції ринку.
Інші галузі застосування 3D-друку: виготовлення одягу та взуття, анімація та кінематограф, освіта, авіа- та автопромисловість, виробництво споживчих товарів.
Переваги та перспективи 3D-друку
Швидкість 3D-друку є головною перевагою технології. Від етапу розробки дизайну продукції до її випуску у виробництво триває лише кілька днів.
Тривимірний друк надає також такі важливі переваги
- Економія коштів у виробництво (не потрібен персонал і спеціальне устаткування: автомати, верстати, крани, пр.).
- Просте внесення змін до моделі за допомогою програми на комп’ютері.
- Можливість використання різних матеріалів та їх нульові відходи під час виробництва.
Величезні можливості 3D-друку наочно ілюструє виконана за її допомогою музична скрипка, випробувана в прямому ефірі на каналі CNN п’ятнадцятирічної студенткою. Це доводить, що технологія дозволяє відтворити практично будь-який предмет із збереженням його властивостей.
Агентство NASA виділило грант розміром 125 тисяч доларів інженеру Анджану Контрактору на розробку 3D-принтера для приготування їжі для астронавтів під час їхнього польоту в космосі. Змішуючи інгредієнти із картриджів, обладнання зможе забезпечити різноманітний раціон. Першою надрукованою на принтері стравою стане піца.
Винахідник Кай Парті розробив волокно LAYWOO-D3 для 3D-принтера RepRap, завдяки якому можна друкувати деревину. Матеріал є композитом відходів деревообробної промисловості та нешкідливого недорогого пластику. Він може стати революційним та дозволить скоротити вирубку лісів.
Незабаром можлива друк об’єктів зі змінними характеристиками, наприклад, із прозорістю, що змінюється. Вчені прогнозують, що традиційні способи виробництва відійдуть на другий план, оскільки 3D-принтери дозволяють швидше і простіше виробляти продукцію з високим ступенем деталізації, особливо дрібні вироби, що вимагають кропіткої ручної роботи.
Для замовлення 3D-друку в компанії KLONA, зв’яжіться з нашими менеджерами. Вони безкоштовно проконсультують вас і дадуть відповідь на запитання.
