3D tiskárny a jejich možnosti

Pokud až donedávna bylo trojrozměrné modelování považováno za něco ze světa sci-fi, dnes si dnes téměř kdokoli může koupit speciální stolní zařízení pro tisk plastových výrobků. Co jsou tedy 3D tiskárny, jaké jsou jejich možnosti, vyhlídky a rozsah? Jaká je role člověka při vytváření přesné kopie počítačového modelu?

Funkce 3D tiskárny

Trojrozměrná tiskárna je speciální zařízení schopné tisknout objemové objekty na základě virtuálního modelu. Pokud se toner používá pro tisk v běžné tiskárně, pak ve druhém případě používají různé typy plastů, nylon, kovový prášek, skleněný prášek, maltu a další materiály. Základem této technologie je kultivace solidních modelů po vrstvách. Tato metoda je ideální pro vytváření předmětů různé složitosti: od běžných dětských hraček po všechny druhy prvků používaných například v protetice.

Princip fungování této techniky:

• vytvoření počítačového modelu budoucího objektu;
• rozdělení výsledné šablony do mnoha příčných vrstev pomocí speciálního softwaru;
• postupné hromadění ve směru od základny nahoru tekutina, prášek, jiný materiál s jeho následným spojením (fúzí) do předmětu požadovaného tvaru.

Existuje několik technologií pro takový tisk, které se liší v pracovní technice, vlastnostech použitého zdrojového materiálu, použitém softwaru:

1. Vytlačovací tisk
   Podstatou této metody je dopad extruderu na spotřební materiál. Zahřívá surovinu na určitou teplotu, poté ji vytlačuje tryskou, tvoří produkt nebo jeho fragmenty. Jako spotřební materiál působí různé typy polymerů.
2. Prášek.
   Tato technologie zahrnuje:
   • inkoustový tisk, založený na aplikaci pojiv na tenké vrstvy prášku, následované impregnací polymery nebo voskem;
   • selektivní nebo přímé slinování tenkých vrstev prášku pomocí laseru;
   • elektronový paprsek, laserová fúze - místo spékání se prášek v bodech kontaktu s laserem taje.
3. Laminování
   Tato metoda významně sníží náklady na výsledné produkty, protože jako suroviny používá papír, plechy z tenkých kovů a plastů.
4. Fotopolymerace
   Tato technologie je založena na použití kapalných fotopolymerních pryskyřic vytvrzovaných pod vlivem ultrafialového světla.

Využití trojrozměrného tisku v každodenním životě

Máte zájem o tisk na 3D tiskárně? Ano, spousta věcí: dětské a vánoční hračky, suvenýry, pouzdra na mobilní telefony a tablety, všechny druhy mechanismů pro automobily, mnoho různých ozdob. 3D tiskárny se staly nepostradatelnými ve stavebnictví, medicíně, potravinářství, jejich služby se používají v mnoha designérských studiích.

Ačkoli toto zařízení není nutností, mnoho z nich stále sní o tom, že je doma. Dnes jsou tyto touhy snadno převedeny do reality, protože na trhu jsou tiskárny za přijatelné ceny. Kromě toho je síť plná mnoha zajímavých „receptů“ pro výrobu produktů pomocí 3D zařízení.

Tiskárna pomůže vytisknout čepici na běžné pero, domácí kolíčky na prádlo, nábytkové doplňky, plastové ozdoby na vánoční stromky, hračky pro děti, zajímavé masky. Jakýkoli majitel mobilního telefonu nebo tabletu se nevzdá myšlenky na vytvoření originálního ochranného pouzdra, protože jeho použití pomocí tiskárny nebude nijak zvlášť obtížné.Pokud jste obdivovatelem šachové hry, postavy vytvořené pomocí technologie 3D tisku vás určitě potěší.

3D tiskárna a malé firmy

Moderní člověk vždy usiluje o něco nového a neobvyklého. Nástup trojrozměrného tisku byl podnětem pro rozvoj malých podniků. Výrobky vyrobené na 3D tiskárně vydělají docela dobré peníze. Ceny za zařízení se liší: nejjednodušší stojí asi 500 - 1 000, pokročilejší modely - více než 10 000 $. Nejmodernější modely mají kompaktní rozměry, které umožňují instalaci na malé stoly. Jaké jsou možnosti 3D tiskárny, jaké produkty lze s ní pěstovat?

Populární nápady pro podnikání:

1. suvenýry a dárkové výrobky s obrazem milovaných hrdinů celovečerních a animovaných filmů;
2. originální drobnosti, krásné šperky, doplňky pro chytré telefony, tablety, tašky;
3. zboží každodenní potřeby: talíře, lžíce, vidličky atd .;
4. potřeby pro domácnost: originální rakve, zajímavé vázy a stínítka, jiné výrobky určené k výzdobě domu nebo kanceláře;
5. vizuální učební pomůcky používané ve školkách, školách, vysokých školách, univerzitách;
6. reklamní výrobky: od malých nápisů po vývěsní štíty a nápisy;
7. modely obuvi a oděvů, které budou následně používat profesionální návrháři;
8. náhradní díly;
9. cestovní ruch - postavy lidí na pozadí zajímavých budov, soch, přímo makety různých atrakcí.

Objemový tisk je dobrou perspektivou pro zahájení podnikání. Přestože rychlost moderních tiskáren je stále nízká, s rostoucí poptávkou po produktech, můžete vždy rozšířit výrobu získáním několika dalších jednotek. Síla 3D tiskárny je vytvářet levné, někdy jedinečné výrobky, které průmysl nepřebírá na výrobu.

Medicína

3D tiskárny jsou nepochybně obrovským průlomem v tomto odvětví. Každý rok se toto odvětví vyvíjí a rozšiřuje sortiment vyráběného zboží. Snad brzy budou velké továrny, které v relativně krátké době dokážou vyrobit potřebné zboží. Možnosti těchto trojrozměrných zařízení jsou nekonečné. Našli uplatnění v mnoha oblastech medicíny.

Obzvláště oblíbené jsou tiskárny v zubním lékařství, kde se používají k výrobě dočasných korun a čelistních implantátů, které jsou nezbytné pro normální lidský život. Výroba čelistních zařízení je důležitá pro usnadnění práce chirurgů.

3D tisk je v protetice velmi populární. Tato technologie je schopna při výrobě protéz zohlednit individuální strukturu lidského těla. Speciální mikrodutiny umístěné na správných místech protetických systémů umožňují zdravým tkáňovým buňkám volně se pohybovat, čímž usnadňují a urychlují přizpůsobení osoby protéze.

Technologie 3D tisku se široce používá při výrobě implantátů. Je známo, že nedávno byla úspěšně provedena operace, která umožnila zavedení kusu lebky. Nejprve bylo provedeno 3D skenování, teprve poté začali vytvářet potřebný model.

Moderní vědci používající jaterní buňky (hepatocyty, hvězdné a epiteliální buňky) dokázali vytisknout fragment jater na 3D tiskárně. Tkáně vyrobené tímto způsobem se dosud používají pouze k testování účinku různých léků, nikoli pro transplantace orgánů na člověka. Samotná uměle vytvořená textilie existuje po dobu pěti dnů.

Konstrukce

Dosud jen několik společností vyrábí stavební tiskárny. Náklady na nejlevnější model přesahují 12 tisíc eur. I přes průměrnou výšku dokáže toto zařízení dělat doma, jehož objem je 144 metrů³. I když neexistuje ideální model, který by zcela uspokojil inženýry a stavitele. V mnoha zemích však stále probíhá práce na vylepšení 3D technologie.

Vědci se snaží vytvořit jedinečné zařízení, které by mohlo používat širokou škálu surovin. Například použití keramiky, skla, oxidu hlinitého vám umožní „pěstovat“ nejnutnější prvky pro domácnost. Použití 3D tisku usnadní výstavbu budov, sníží náklady na práci, sníží množství odpadu. Kromě toho může tento chytrý stroj nahradit osobu na nebezpečných místech.

V roce 2014 čínská společnost Winsun překvapila svět informacemi o stavbě domů pomocí obrovské 3D tiskárny (výška zařízení - 6,6 m, šířka - 10 m, délka - 40 m). Tento jedinečný stroj pracuje nepřetržitě bez zastávky a pozorovatelé, můžete si dům postavit téměř za den.

Stavební technologie spočívá v aplikaci vrstvy po vrstvě malty připravené z cementu a recyklovaného stavebního odpadu. Dům má podlahu, stěny o šířce asi 30 cm, je plně uzpůsoben pro umístění vodovodních, elektrických rozvodů a další komunikace. Jaké jsou konečné náklady na budovu, zatím není jisté, ale nyní je jasné, co budoucnost spočívá v této revoluční technologii. Jedinou nevýhodou jsou náklady na přepravu hotového domu, garáže nebo jiné budovy, protože stavební tiskárna není mobilní a vyžaduje normální podmínky pro normální provoz.

Architektura

V architektuře se úspěšně používá trojrozměrné modelování, protože tato metoda umožní architektům jasně předat své nápady zákazníkům. Takový model budoucí struktury je mnohem účinnější než obyčejný obraz nebo obraz na monitoru počítače. Klient obdrží úplné informace o budoucím projektu, přičemž vezme v úvahu všechny dostupné jemnosti.

Klenotnictví

V současné době existují tiskárny, které pracují se zlatem, stříbrem, platinou, ocelí a barevným nylonem. Tato 3D zařízení jsou navržena pro výrobu šperků. Náklady na takové tiskárny začínají na 300 tisíc rublů. Majitelé takových zařízení v krátkém čase vytvoří obrovské množství různých produktů.

Vášeň pro 3D technologii, jako horečka, zachycuje svět. Každý rok existuje stále více nových modelů, rozsah této techniky se rozšiřuje. Trojrozměrný tisk se aktivně používá ve všech průmyslových odvětvích. Pravděpodobně velmi brzy přítomnost 3D tiskárny v domě nikoho nepřekvapí. Toto zařízení, stejně jako běžná lednička nebo televizor, bude dostupné a nezbytné.