Что такое 3D-печать

3D-печать по своей сути – аддитивный производственный процесс, в ходе которого из исходного материала изготавливаются трехмерные объекты согласно их цифровой 3D-модели. Аддитивность проявляется в том, что для производства применяется только операция добавления материала слой за слоем. Технология, изобретенная американцем Чарльзом Халлом, берет свое начало с 9 марта 1983 года, и спустя неполные 30 лет стала большой индустрией с очень серьезными перспективами.

Как работает 3D-печать?

Все начинается с разработки трехмерной модели в одной из многочисленных программ. Затем чертеж в цифровом виде загружается в память 3D-принтера, который по сути своей является одной из разновидностей станка с ЧПУ – числовым программным управлением. Точный принцип работы определяется технологией 3D-печати, поддерживаемой устройством. Рассмотрим популярные:
  • - FDM. Бюджетный и распространенный тип печати, широко используется в домашних принтерах. Принцип работы прост: пластик расплавляется в горячем сопле принтера, после чего послойно наносится на рабочую поверхность.
  • - SLA. Объект формируется за счет затвердевающих под действием ультрафиолета слоев фотополимерной смолы. Для этой цели в устройстве устанавливается источник УФ-лучей.
  • - SLS. С помощью особого излучения специальный порошок (обычно из металла) послойно напыляется на основу и затвердевает. Этот вид печати широко используется в промышленности для штучного либо серийного производства металлических деталей.
Кроме пластиков и полимерных смол некоторые виды 3D-принтеров используют для печати металл, воск, гипс и другие виды сырья. Материал подбирается исходя из технологии и задачи.

Достоинства технологии

Большая популярность 3D-печати в наши дни обусловлена ее многочисленными преимуществами:
  • - высокая скорость – от нескольких минут до часов или дней в зависимости от объекта;
  • - низкая стоимость аддитивного производства относительно многих иных альтернатив;
  • - минимальное количество отходов, что особенно благоприятно для состояния среды;
  • - широкие возможности кастомизации – можно создать практически любую модель;
  • - быстрое и простое прототипирование, например, для презентации товара, технологии;
  • - высокая схожесть предметов из одной партии – то, что надо для массового выпуска;
  • - гибкость производства, ассортимент технологий и материалов для трехмерной печати.
С каждым годом 3D-печать, равно как и 3D-принтеры, становится более доступной для рядового потребителя. Если еще 10 лет назад оборудование для трехмерной печати было представлено в очень ограниченном ассортименте и по высокой цене, сегодня купить бюджетную модель можно даже за 100$. Расходные материалы также стали дешевле, что повысило доступность технологии.

Сферы применения

Главная цель 3D-печати – быстрое, простое и относительное недорогое изготовление моделей. Но такая очевидная цель имеет множество составляющих, которые нашли применение в разных сферах. Сегодня с помощью трехмерной печати изготавливают все: от игрушек и сувениров до прототипов, зубных протезов и деталей космических спутников. Технология нашла применение и в бизнесе, а именно в серийном производстве, а также в медицине, образовании, науке и туризме.

Перспективы

Технология создания готовых объектов сразу из сырья минуя пошаговую сборку имеет большие перспективы не только в сфере развлечений, но и в серьезных отраслях. В их числе следующие:
  • - Контурное строительство частных и многоквартирных домов. В Дубае уже построен первый в мире 3D-печатный офис, а в планах трехмерная печать полноценного квартала с нуля.
  • - Производство электронных компонентов. Не так давно был напечатан аккумулятор из графена с практически неограниченным сроком службы, идут разработки в этой отрасли.
  • - Автомобилестроение и аэрокосмическая промышленность. Уже сегодня некоторые детали современных автомобилей, спутников и самолетов изготавливаются на 3D-принтерах.
Светлое будущее ждет 3D-технологии и в таких ключевых для человека отраслях, как пищевая и фармацевтическая промышленность. Очевидно, трехмерная печать – весьма перспективная сфера.

О проекте