Инженеры изготовили самолет, полностью напечатав его на 3D-принтере

Принтеры для печати объемных моделей появились на промышленных предприятиях, в образовательных организациях, стали доступны для домашнего использования, перестав быть эксклюзивным оборудованием. Когда и кем был придуман 3D-принтер, какие технологии объемной печати существуют и где применяются, что ожидает сферу 3D-оборудования в будущем?

Нестандартные вещи, которые были изготовлены при помощи устройства объемной печати

Стоит ли упоминать, что первый экспериментальный образец робота-рыбы полностью сделан на 3D принтере? Начиная от плавников и заканчивая покрытием всего скелета. Данный образец проходил испытания в одном из исследовательских центров Великобритании, где занимаются наблюдением за животными. Но это далеко не все необычные предметы, созданные на 3D принтере.

Современный уровень развития технологий не позволяет делать точных прогнозов, куда шагнет массовый рынок уже завтра, в нем можно лишь угадывать определенные склонности и тенденции. Одно можно сказать с уверенностью: 3D принтеры будут набирать популярность и все более активно входить в повседневную жизнь. Использовать их удобно: они экономят время и место, необходимое для организации бизнеса, являясь более компактным устройством. Сфера их применения практически безгранична, ведь нас окружает мир предметов, каждый из которых может быть напечатан (хотя бы частично) на принтере.

Плюсы 3D-строительства

Главные преимущества технологии строительства назвал глава отдела развития Mighty Buildings Сэм Рубен. Теперь можно снизить на 95% затраты человеческого труда, а также уменьшить на 90% число строительных отходов. Обрезки, оставшиеся в процессе сборки печатных домов, пойдут на повторную переработку.

Читайте также:  Как подключиться к магнитоле пионер через Bluetooth

Внутри печатного дома

Плюсы 3D-строительства

Некоторые компании поставили на автоматизированный поток печать элементов для зданий. Принтеры «трудятся» дни и ночи напролет, пока сотрудники отдыхают. Это еще один случай, когда роботы, а точнее, электронные устройства могут заменить людей. Но не стоит по этому поводу переживать, просто людям больше не придется выполнять тяжелый труд, на смену ему придут творческие руководящие должности.

Ну а пожить в новых напечатанных домах, можно будет уже в следующем году. Для этого нужно отправиться в Ранчо-Мираж. Стандартный дом для одной семьи по предварительным подсчетам будет стоить 595 тысяч долларов.

Перспективы 3D-печати

Печать объемных объектов — технология будущего. Являясь настоящей многофункциональной и при этом компактной фабрикой, 3D-принтер будет использоваться во многих сферах: строительстве, медицине, автомобильной отрасли, электронике, пищевой промышленности, фармацевтике.

  1. Строительство. Напечатанный дом больше не считается чудом. В Китае, Дубае и странах Европы уже есть архитектурные объекты, напечатанные огромными строительными 3D-принтерами , использующими в качестве филамента строительный раствор.
  2. Медицина. Главное направление внедрения печатных устройств — получение органов для пересадки. Формирование кровеносных сосудов, кожных покровов с успехом практикуется в среде научных медучреждений.
  3. Автомобилестроение. Для производства деталей уже сейчас применяется технология 3D-печати. Существуют прототипы, полностью созданные на принтере.
  4. Пищевая промышленность. Кроме создания кулинарных шедевров, устройства печати будут задействованы для производства блюд с заданными свойствами — диетических, с точно рассчитанной пищевой ценностью. Еду для космических путешественников тоже предлагается печатать.

Это лишь незначительное количество областей применения технологии 3D-печати. Благодаря возможности снизить себестоимость изделий за счет уменьшения производственных затрат оснащаться печатающими устройствами будет все больше предприятий, а в быту они прочно займут место рядом с традиционными струйными и лазерными аппаратами.

  • 07 марта 2021
  • 587

Получите консультацию специалиста Получить консультацию

Можно ли применять напечатанные изделия

Зависит от качества материала, принтера и конечного изделия. Часто домашние принтеры неточно передают форму и цвет предмета. Изделия из пластика нужно дополнительно обработать: иногда они печатаются с заусенцами и дефектами и почти всегда с ребристой поверхностью. 

Для обработки поверхности есть несколько способов — не все подходят для домашнего применения:

Можно ли применять напечатанные изделия
  • механическая обработка — шлифовка вручную, срезание заусенцев;
  • химическая — погружение в ацетон, пескоструйная обработка, нанесение спецраствора кисточкой. 

Поддержки и ориентация деталей

3D печать металлом всегда требуется опорных конструкции из-за очень высокой рабочей температуры, и строятся они обычно в виде решетчатого узора.

Поддержка 3D-печати металлом выполняет 3 основные функции:

  • Создают подложку для создания первого слоя
  • Фиксируют деталь на столе 3D принтера и предотвращают деформацию
  • Действуют как радиатор, отводящий тепло от детали и позволяющий ей охлаждаться в процессе 3D печати
  • Детали часто ориентируются под углом, чтобы свести к минимуму вероятность деформации и максимизировать прочность детали в критических направлениях. Однако это увеличит объем необходимой поддержки, время печати и отходы материала после удаления поддержек

Поскольку стоимость печати металлом достаточно высока, 3D моделирование часто предполагает расчет нагрузок и способность выдержать постобработку. Алгоритмы оптимизации ориентации также используются не только, что бы увеличить прочность но и свести к минимуму потребности в поддержках.

Где применяют 3D-печать

В основном в профессиональных сферах.

Строительство. На 3D-принтерах печатают стены из специальной цементной смеси и даже дома в несколько этажей. Например, Андрей Руденко еще в 2014 году напечатал на строительном принтере замок 3 × 5 метров. Такие 3D-принтеры могут построить двухэтажный дом за 20 часов.

Читайте также:  ТОП-35 лучших смартфонов —

Медицина. О печати органов мы уже упоминали, а еще 3D-принтеры активно используют в протезировании и стоматологии. Впечатляющие примеры — с помощью 3D-печати врачам удалось разделить сиамских близнецов, а кошке без четырех лап поставили протезы, которые напечатали на принтере.

Космос. С помощью трехмерной печати делают оборудование для ракет, космических станций. Еще технологию используют в космической биопечати и даже в работе луноходов. Например, российская компания 3D Bioprinting Solutions отправит в космос живые бактерии и клетки, которые вырастят на 3D-принтере. Создатель Amazon Джефф Безос презентовал прототип лунного модуля с напечатанным двигателем, а космический стартап Relativity Space строит фабрику 3D-печати ракет.

Авиация. 3D-детали печатают не только для космических аппаратов, но и для самолетов. Инженеры из лаборатории ВВС США изготавливают на 3D-принтере авиакомпоненты — например, элемент обшивки фюзеляжа — примерно за пять часов.

Архитектура и промышленный дизайн. На трехмерных принтерах печатают макеты домов, микрорайонов и поселков, включая инфраструктуру: дороги, деревья, магазины, освещение, транспорт. В качестве материала обычно используют недорогой гипсовый композит.

Изготовить прототип помогла компания UrbaStyle, которая печатает бетонные формы на строительных 3D-принтерах

Образование. С помощью 3D-печати производят наглядные пособия для детских садов, школ и вузов. В некоторых московских школах с 2016 года есть трехмерные принтеры: на уроках химии дети разглядывают 3D-модели молекул и проводят реакции в напечатанных пробирках, на физике изучают электрическую цепь на 3D-прототипе токопроводящего стенда, а еще сами печатают себе ручки на уроках ИЗО.