Технология печати 3D принтера

Время не стоит на месте, и мы вновь и вновь удивляемся новинкам, которые постоянно приносит в нашу жизнь технический прогресс. Что-то еще вчера казалось невыполнимым и стоящим за гранью реальности, а сегодня видится вполне достижимым. Несколько лет назад желающий купить 3D  принтер показался бы чудаком и мечтателем, а сейчас трехмерная печать    доступна не только специализированным  предприятиям, но и обычному пользователю.

Что же представляет собой подобное устройство? Это принтер, которое выводит трехмерные данные. То есть, в отличие от обычного двухмерного агрегата, который выводит на лист бумаги текст и изображение, 3D принтер предназначен  для создания определенных физических объектов. Сам процесс 3D печати представляет собой послойное наложение материала друг на друга по предварительно  созданному в графической программе  чертежу.

Основные технологии 3D печати  и используемые материалы

Можно выделить несколько   различных технологий 3D печати. Отличаются они по типу используемого материала и способу его нанесения.

Стереолитография (SLA сокращенно) – наиболее экономичный и поэтому распространенный способ печати. Технология работает по принципу: каждый слой жидкого фотополимера обрабатывается  ультрафиолетовым лазерным лучом, под действием чего масса затвердевает. Технология также привлекательна тем, что, как правило, созданная модель не требует доработки. Материал отлично склеивается, обрабатывается и  окрашивается. Минус данного способа: используемые фотополимеры обычно довольно хрупки и подвержены повреждениям из-за влаги.

Цены в интернет-магазинах:

Swiss Lake Краска антивандальная Intense Resistance Plus в цвете SL-2816 Up in Smoke 2,7 л

ya-magazin.ru

6700 Р.

Технология лазерного спекания порошковых материалов (SLS) –  по-своему уникальна. Эта технология может быть использована не только для создания пластмассовых моделей, но и для металлического литья. Порошок насыпается тонким слоем, слой выравнивается и окрашивается в нужный цвет. Используются материалы: керамика, металл и пластик в виде порошка. Метод обеспечивает наилучшую скорость печати и  отличное качество  изделий.

Ламинирование (LOM) – это изготовление объектов из бумажных листов. Контур модели вырезается лазером, ненужная поверхность измельчается и удаляется, новый слой склеивается с предыдущим при помощи термовалика. Готовая модель нуждается в шлифовке, полировке  или окрашивании. Структура   изделия, изготовленного данным способом, схожа с древесной и боится воздействия влаги.

Обработка ультрафиолетовым излучением через фотомаску  (SGC) представляет собой создание объектов за счет распыления  фоточувствительного пластика  по рабочей поверхности. Затем слой обрабатывается ультрафиолетом и затвердевает. Полости заполняются расплавленным воском, что служит поддержкой для последующих слоев. Перед нанесением нового пласта вещества  предыдущий механически обрабатывается и выравнивается.

Получить трехмерную модель можно и послойным наложением расплавленной полимерной нити (FDM). В данном  способе используются нити из термопластичного материала (воск, поликарбонат). При помощи выдавливающей головки  нагретое до полужидкого состоянии  вещество выдавливается на основание тонким слоем, он затвердевает и соединяется с последующим.

Струйное моделирование (IJM) включает в себя несколько подвидов, но все они основаны на одном принципе: слои формируются за счет расплавленного пластика, подаваемого из сопел печатающей головки. После этого материал выравнивается и производится его фотополимеризация. Воск используется в качестве поддерживающего вещества. Объекты, созданные при помощи данного способа, могут  быть как твердыми, так  и резиноподобными. Данная технология обеспечивает высокую точность созданных моделей.

Возможности и сферы применения

Появление трехмерных принтеров  - революционное событие, которое в корне меняет саму концепцию производства в целом. Печать на 3d принтере дает возможность сэкономить время, упростить и удешевить процесс создания различных объектов. Именно поэтому данные устройства нашли применение в самых различных областях.

1.       Промышленность и машиностроение. При помощи 3D принтера легко создать прототип будущего изделия для экспериментов или презентации  нового товара для будущих заказчиков.

2.       Медицина. Создаются макеты  внутренних органов, протезы. В настоящее время в разработке  3D принтер, который позволит синтезировать кожу, кровеносные сосуды и  целые внутренние органы для пересадки пациентам.

3.       Образование. 3D  печать позволяет  создавать наглядные учебные модели для школ и высших учебных заведений.

4.       Киноиндустрия и театр.  Значительно упрощается моделирование декораций и копий, необходимых для съемок предметов.

5.       Архитектура. Можно изготовить макет отдельного здания или даже целого микрорайона. 3D принтер расширяет свои возможности, теперь доступна печать предметов декора и даже строительных материалов.

6.       Дизайн упаковки. При помощи 3D принтера можно создавать флаконы, бутылки, упаковку оригинальной формы.

7.       Геоинформационные системы. 3D принтеры позволяют изготавливать цветные объемные карты, полностью повторяющие особенности конкретной местности.

8.       Производство одежды и обуви. Признанные дизайнеры и модельеры используют 3D печать при разработке своих коллекций. При проектировании предмета  одежды или обуви можно задать конкретные размеры или особенности строения стопы, что позволяет изготавливать наиболее удобную вещь для конкретного человека.

9.       Пищевая промышленность. Ни для кого не секрет, что существуют принтеры, которые могут произвести готовую пиццу, гамбургеры, кондитерские изделия. Не исключено, что в перспективе  будет возможно печатать пищу,  с заранее заданным  и сбалансированным составом, например, определенным количеством белков, жиров  и углеводов, нужным  количеством витаминов и микроэлементов.

3D принтеры уверенным шагом входят во все сферы нашей жизни. Трехмерная печать сувениров, игрушек, одежды, обуви и даже пищи стало сегодня совсем не фантастикой, но реальностью. Дальнейшее развитие данной технологии рисует воображению практически безграничные возможности. Человеку не нужно будет идти в магазин, он сможет почти все, что необходимо, напечатать дома. Но это – возможное будущее. А на данный момент, 3D печать – технология, способная помочь в работе, учебе, отдыхе, облегчить  и даже спасти человеческую жизнь.