3D-технологии на практике

0
13
Фрагмент здания из блоков, напечатанных на гигантском 3D-принтере
Фрагмент здания из блоков, напечатанных на гигантском 3D-принтере

Наверное, первым описанием работы устройства, аналогичного 3D-принтеру, стал роман братьев Стругацких «Полдень. XXII век», написанный в конце 50-х – начале 60-х годов. Что же касается устройств, создающих трёхмерные предметы не путём удаления лишнего материала, а методом именно печати, то самое первое из них появилось в 1981 году и с тех пор прошло долгий, но в последние годы стремительный эволюционный путь. Сам процесс печати назвали «быстрым прототипированием», а принтер – фаббером.

Принципы работы

На первых порах фабберы «печатали» несложные детальки либо методом плавления пластиковой нити или ленты печатающей головки или же методом отвердевания жидкого полимера под воздействием лазерных лучей. За прошедшие 30 лет принципы работы остались прежними, изменились лишь возможности и устройства фабберов.

Принцип же работы 3D-принтера сегодня кажется несложным. В отличие от своего прототипа, обычного лазерного принтера, печатающая головка фаббера свободно передвигается во всех трех плоскостях. Чаще всего – благодаря основе принтера, представляющей собою куб. И ещё одно отличие от прототипа: сегодня 3D-принтеры способны печатать практически всё.

Ну, начнём с быстрого прототипирования. Благодаря созданной на компьютере объёмной модели, принтер «печатает» её прототип. Инженеры видят плюсы и минусы модели «в материале» и могут перед тем, как её пустят в массовое производство, внести необходимые изменения. Это позволяет экономить сотни тысяч долларов в масштабе массового производства.

Кто во что горазд

Самый удивительный пример такого прототипирования – работа инженеров «Порше». Создавая новый двигатель, они задались проблемой проверить, насколько эффективны маслоподводящие каналы мотора. И – отлили все его детали из прозрачного пластика на 3D-принтере. Такие же пластиковые моторы сегодня используют для рекламных роликов моторного масла.

Современные технологии уже сегодня позволяют решить и квартирный вопрос, просто-напросто «напечатав» вполне себе современный многоквартирный дом на 3D-принтере. Не так давно это на практике доказала китайская компания Winsum. На огромных 3D-принтерах размером в несколько десятков метров строители в течение одного рабочего дня «отпечатали» типовую пятиэтажку и отдельную виллу с намёком на элегантность.

В качестве строительного материала использовалась смесь цемента и вторичного щебня, армированных стекловолокном. В качестве каркаса использовалась сталь. В Китае, где квартирный вопрос стоит особенно остро, данная технология востребована особо. И каждый день с 3D-принтера «сходит» один дом. Аналог «печатающей головки» принтера слой за слоем наносит слой быстросохнущей смеси, формируя внешние стены, перегородки, межэтажные перекрытия.

Компания «Локхид» при помощи фабберов создает беспилотные летательные аппараты – большая часть их деталей печатается из пластика в считанные часы. Опять же – удешевление производства.

Ну, а сетевая компания Defense Distributed долгое время экспериментировала с «печатью» на 3D-принтере… огнестрельного оружия. В 2013 году компания выложила в сеть файлы, позволяющие в домашних условиях отпечатать однозарядный пистолет «Либерейтор» («Миротворец») – аналог оружия, выпускавшегося в годы Второй мировой войны для бойцов Сопротивления. Правда, уже через три дня Управление по контролю за оборонной торговлей Госдепа США потребовало убрать файлы. Однако пользователи интернета скачали их более ста тысяч раз, и сейчас эти файлы можно найти на некоторых файлообменных серверах.

Применение в медицине

Фабберы могут печатать сложные матрицы для литейного производства из легко плавящегося пластика, создавать различные «мелочи» для домашнего обихода – сегодня бытовой 3D-принтер стоит дешевле тысячи долларов.

Но это, конечно, не главное. У 3D-принтера огромное будущее в медицине: уже сегодня он в состоянии «печатать» фрагменты человеческого скелета для протезирования. А в университете Миссури ведутся работы по печати на фаббере донорских органов. Недавно в США, к примеру, на 3D-принтере напечатали бионическую руку для 6-летнего мальчика. Она обошлась в 350 долл., при этом протез такой руки стоит 40 тыс. долларов.

Так что для кого-то 3D-принтер – забавная игрушка. А для человечества, возможно, путь к лечению рака, диабета, цирроза печени… Ведь по научным прогнозам, первый искусственный человеческий орган будет «напечатан» до конца этого десятилетия.

Современные трёхмерные принтеры используют для работы всевозможные пластики, фотополимеры, термопластичные нити, металлические, гипсовые и пластиковые порошки, сварочную проволоку, песок и связующие вещества. Перечисленные ключевые материалы формируют рынок общим объемом 800 млн. долл., который к 2025 году по данным IDTechEx вырастет до 8 млрд. долл.

Согласно ценнику, представленному на сайте новостей в области 3D-технологий, самый дешёвый аппарат, изготовленный в виде ручки (Lix 3D pen, производство США), стоит 149$. Наименьшая стоимость 3D-принтера (Cobblebot 3D Printer, США) составляет 299$. В качестве примера одного из самых дорогих принтеров можно привести японскую модель Matsura Machinery LUMEX Avance-25, цена которой соcтавляет 846 тысяч $. В целом, цена большинства моделей 3D-принтеров колеблется от тысячи до четырёх тысяч долларов США.

Источник: www.3ders.org

Специально для ПТ Дмитрий Семёнов

Фото: www.computerra.ru

Опубликовано в газете «Пражский телеграф» №14/307

Подпишитесь на нашу рассылку и присоединяйтесь к 144 остальным подписчикам.
Производитель спецкабелей Kabex - Пражский Телеграф /><noscript><img class=
Предыдущая статьяПроголодался? Включи 3D-принтер!
Следующая статьяРесторан «Tapas Bar Miró»

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Введите Ваш Комментарий
Введите Ваше Имя