Сегодня тяжело удивить человечество принтером. Практически у каждого обладателя компьютера, есть это устройство, которое выводит на бумагу имеющуюся информацию на компьютере. Конечно, технологии не стоят на месте, потому мы узнали о возможностях 3D-печати. 3D-печать что это? Понятие этого термина изготовление определенного объекта, послойным способом по цифровой трехмерной модели. В скором будущем 3D-печать произведет большое влияние на человечество, она заденет все сферы жизни человека, потому что возможностям для изготовления чего-либо не будет конца. 3D-принтеры это устройство с возможностями изготовить трехмерную модель предмета и напечатать его, вот чем отличается 3D-принтер от обычного принтера, который передает информацию плоской картинкой.
А теперь об этом поподробней... Вся суть работы 3D-принтера, заключается в постепенном наложении слоев для изготовления им предмета, иными словами способом постепенного наращивания любого плотного объекта. Первое что необходимо сделать для изготовления объекта, сформировать трехмерную модель необходимого изделия через специализированную программу. Далее, получившуюся модель моделировать и загрузить в 3D-принтер, для изготовления реального предмета из его компьютерной копии. 3D-принтеры Основа изготовления любого предмета на 3D-принтере принцип наращивание слоев. Создание любого предмета происходит с изготовления нижнего слоя, поэтому пока нижний слой не произведет процесс закрепления или не затвердеет, создание следующего слоя не произойдет. Этот метод называется "выращиванием" нужного предмета. Толщина каждого напечатанного слоя приблизительно 0,1 мм. А высота такого объекта может быть и более 75 см. В случае, выполнения правильной технологии печати и полного отсутствия нарушения, то объект в конечном результате получит все ожидаемые характеристики. Вмешательства человека в процесс печати объекта совершенно не требуется. Нужно всего лишь, дать задание на изготовление нужного объекта, на базе чего он будет производить печать. Пример изделия, напечатанного с помощью 3D-принтера Весь процесс произведения необходимого объекта постоянно контролируется 3D-принтером, это дает возможность избежать образования брака в изделии. Материалом для печати можно использовать как пластик, так и титан, поликарбонат, стекловолокно. Выбор материала зависит от необходимой технологии печати. История рождения 3D-печати Технологию 3D-печати тяжело назвать ультрасовременной. Потому что аналогичную технологию применяют в промышленности примерно 30 лет. Очень помогла 3D-печать инженерам и конструкторам, потому что эта технология помогла уменьшить время для изготовления пробного изделия или же макета. Говоря о том, кто первый начал использовать такую 3D -технологию то ими была всеми известная компания Porsche. Такая технология дала новые возможности создавать всевозможные прототипы и макеты. Благодаря 3D-принтеру сократилось время ожидания создания прототипа новой детали от нескольких недель, до нескольких минут. А так же уменьшилась себестоимость изготовления необходимого отпечатка, что привело большую популярность в пользовании 3D-принтера в промышленности. Одни из первых 3D-принтеров были размером как огромные производственные станки и стоили так же дорого. Поэтому тогда, о том что бы использовать такую технологию в домашних условиях, не было и речи. Со временем технология 3D-печати произвела прыжок в развитии, что привело за собой уменьшение стоимости и размеров 3D-принтеров. Сегодня уже существуют устройства с функцией 3D-принтера, специально предназначенные для использования в домашних условиях. 3D-принтер для использования в домашних условиях Конечно, разница между 3D-принтером для использования дома и 3D-принтером для использования в промышленности имеет большие отличия, которые заключаются, а производительности, разрешении и выборе материала для печати. Говоря о том, что можно изготовить на 3D-принтере, то список возможностей весьма огромный. Создаваемым может быть как всевозможные предметы бытовой необходимости, оборудование, одежда и другое. Естественно не все возможно создать на 3D-принтере, предназначенный для домашнего пользования, потому что он предназначен всего лишь для изготовления предметов из пластика. Что способствовало появлению 3D-печати Говоря о возникновении 3D-печати, то нужно вернуться в прошлый век, 80-е годы. Именно в то время началось развитие технологий, которые легли в основание создания 3D-печати. Давайте рассмотрим технологии, благодаря которым стала возможным 3D-печать. Стерео литография (SLA) Стерео литография одна из первых технологий. В ее основу легла возможность создания послойных, объемных объектов с помощью использования фотополимеризующегося жидкого материала. Стерео литографию открыл американец Чарльз Халлом в 1984 году. А в 1986 году им была создана компания 3D System, в котором был создан первый трехмерный принтер.
Отдельные слои толщиной примерно 0,2 мм, позволяла наносить данная технология на подвижное основание. После чего основание опускалось в сосуд, в которой уже находится исходный материал жидкий фото полимер.
Массовое изготовление такого рода принтеров, которые работали по данной технологии, началось в 1988 году. В этом году и бы создан SLA-250.
Будет полезно знать, что 3D System и по сей день модернизирует технологию стереолитографиию Совсем недавно они продемонстрировали первое устройство, для использования в домашних условиях.
Главным преимуществом является то, что стоимость одного "отпечатка" очень низкая, в том числе и по обработке самого объекта. Но есть одно но, материал, который используется в печати, довольно легко разрушается под действием жидкости. Ламинирование (LOM)
Михаило Фейген в середине 80-х годов изобрел совершено новый способ создания трехмерных моделей почти из каждого листового материала, к примеру из бумаги или пластика. Для того, чтоб скрепить отдельные слои материала прибегали к специальному валику, который подвергался нагреву до определенной температуры. Один из недостатков этой техники обильная шероховатость изготовленной детали. По мимо всего, приходилось в ручную избавляется от излишек материала, а само изделие через определенное время могло начать расслаиваться. Селективное лазерное спекание (SLS)
Американец Карл Декарт во 2-й половине 80-х годов изобрел технику лазерного селективного спекания. Данная техника говорит о изготовлении объемной модели при помощи спекания послойного материала с помощью лазера. При этом нагрев материала был близок к температура плавления. В последствии чего на поверхность материала направлялся луч лазера производя необходимый контур. Данная технология позволяла использовать в качестве исходного материала, как керамику так и термопластик и металл. Моделли созданные при помощи данной технологии, обладали отличными механическими данными. Послойное уплотнение (SGC) Cubita израильская компания в 1987 году провела демонстрацию технологии послойного уплотнения. Принцип работы может напоминать фотокопирование: на определенную основу распределяют фоточувствительный тонер, в последствии чего производится фотошаблон. После чего шаблон помещают над тонким слоем полимера, в последствии чего производят его засвечивание ультрафиолетовым излучением. Что приводит к спеканию материала.
После этого все пустоты, возникшие в объекте, заполняют расплавленным воском, а остатки смолы извлекают при помощи вакуума. Самый большой недостаток данной технологии является что, что в основе её применения лежит использование высокотоксичных материалов, цена которых слишком велика. Послойная заливка экстрагируемым расплавом (FDM) Скотт Крамп в конце 80-х подал на патент технологию трехмерной печати, главной функцией которой было послойное совмещение расплавленной полимерной нити. Именно эта технология применяла сверхтонкие нити, произведенных их термопластика. При помощи специальной головки нити подавались на рабочую зону одновременно подвергались нагреву до высокой температуры.
Затвердевая каждый слой скреплялся соединениями при этом имея небольшую толщину. Stratasys фирма, созданная под руководством Скотта, спустя два года после создания представила миру первое коммерческое устройство, которое работало при помощи этой технологии.
Из всех перечисленных технологий, существует еще масса других, но вышеперечисленные востребованные намного больше других. Для выбора определенного варианта задумываются о экономическом и технологическом соображении.
Говоря о всех возможностях 3D принтера, то они безграничны производить можно разнообразное количество предметов, как необходимые в повседневной жизни так и в промышленности. Сегодня 3D печать стала для нас в свободном доступе.
