Se fino a poco tempo fa la modellazione tridimensionale era considerata qualcosa dal mondo della fantascienza, oggi oggi quasi tutti possono acquistare uno speciale dispositivo desktop per la stampa di prodotti in plastica sfusi. Quindi quali sono le stampanti 3D, quali sono le loro capacità, prospettive e portata? Qual è il ruolo dell'uomo nella creazione di una copia esatta di un modello di computer?
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Funzionalità della stampante 3D
Una stampante tridimensionale è un dispositivo speciale in grado di stampare oggetti volumetrici sulla base di un modello virtuale. Se il toner viene utilizzato per la stampa in una stampante convenzionale, nel secondo caso usano vari tipi di plastica, nylon, polvere di metallo, polvere di vetro, malta e altri materiali. La base di questa tecnologia è la coltivazione strato per strato di modelli solidi. Questo metodo è ideale per creare oggetti di varia complessità: dai normali giocattoli per bambini a tutti i tipi di elementi utilizzati, ad esempio, nelle protesi.
Il principio di funzionamento di questa tecnica:
- creazione di un modello al computer dell'oggetto futuro;
- dividendo il modello risultante in molti strati trasversali usando un software speciale;
- accumulo graduale nella direzione dal liquido base, polveroso, altro materiale con la sua successiva connessione (fusione) in un oggetto della forma desiderata.
Esistono diverse tecnologie per tale stampa, che differiscono per la tecnica di lavoro, le proprietà del materiale di origine utilizzato e il software utilizzato:
- Stampa di estrusione
L'essenza di questo metodo è l'impatto dell'estrusore sul materiale di consumo. Riscalda la materia prima a una certa temperatura, quindi spremendola attraverso l'ugello, forma il prodotto oi suoi frammenti. Vari tipi di polimeri fungono da materiali di consumo. - Polvere.
Questa tecnologia include:- stampa a getto d'inchiostro, basata sull'applicazione di leganti su sottili strati di polvere, seguita da impregnazione con polimeri o cera;
- sinterizzazione selettiva o diretta di sottili strati di polvere mediante laser;
- raggio di elettroni, fusione laser - anziché sinterizzare, la polvere si scioglie nei punti di contatto con il laser.
- laminazione
Questo metodo ridurrà in modo significativo il costo dei prodotti risultanti, poiché utilizza carta, fogli di metallo sottile e plastica come materie prime. - fotopolimerizzazione
Questa tecnologia si basa sull'uso dell'indurimento di resine fotopolimeriche liquide sotto l'influenza della luce ultravioletta.
L'uso della stampa tridimensionale nella vita di tutti i giorni
Ti interessa stampare su una stampante 3D? Sì, molte cose: giocattoli per bambini e natalizi, souvenir, custodie per telefoni cellulari e tablet, tutti i tipi di meccanismi per automobili, molte decorazioni diverse. Le stampanti 3D sono diventate indispensabili nell'edilizia, nella medicina, nell'industria alimentare, i loro servizi sono utilizzati in molti studi di progettazione.
Sebbene questo dispositivo non sia necessario, molti sognano ancora di averlo a casa. Oggi, questi desideri si traducono facilmente in realtà, perché ci sono stampanti sul mercato a prezzi convenienti. Inoltre, la rete è piena di molte "ricette" interessanti per la fabbricazione di prodotti che utilizzano un dispositivo 3D.
La stampante aiuterà a stampare un cappuccio per una normale penna, mollette per la casa, accessori per mobili, decorazioni in plastica per alberi di Natale, giocattoli per bambini, maschere interessanti. Qualsiasi proprietario di un telefono cellulare o di un tablet non rinuncerà all'idea di creare una custodia protettiva originale, perché renderlo utilizzando una stampante non sarà particolarmente difficile.Se sei un ammiratore di una partita a scacchi, le figure realizzate con la tecnologia di stampa 3D ti piaceranno sicuramente.
Stampante 3D e piccole imprese
L'uomo moderno cerca sempre qualcosa di nuovo e insolito. L'avvento della stampa tridimensionale è stato l'impulso per lo sviluppo delle piccole imprese. I prodotti realizzati con una stampante 3D faranno abbastanza buoni soldi. I prezzi per i dispositivi sono diversi: quelli più semplici costano circa 500 - 1000 modelli più avanzati - oltre $ 10.000. I modelli più moderni hanno dimensioni compatte che consentono l'installazione su tavolini. Quali sono le capacità di una stampante 3D, quali prodotti possono essere coltivati con essa?
Idee popolari per le imprese:
- souvenir e prodotti da regalo con l'immagine degli amati eroi di lungometraggi e film d'animazione;
- bigiotteria originale, bellissimi gioielli, accessori per smartphone, tablet, borse;
- beni di uso quotidiano: piatti, cucchiai, forchette, ecc .;
- articoli per la casa: cofanetti originali, interessanti vasi e paralumi, altri prodotti progettati per decorare una casa o un ufficio;
- sussidi didattici visivi utilizzati negli asili, nelle scuole, nei college, nelle università;
- prodotti pubblicitari: dalle piccole iscrizioni alle insegne e banner;
- modelli di scarpe e vestiti che verranno successivamente utilizzati da designer professionisti;
- pezzi di ricambio;
- industria del turismo - figure di persone sullo sfondo di edifici interessanti, sculture, modelli direttamente di varie attrazioni.
La stampa di volumi è una buona prospettiva per avviare un'attività. Sebbene la velocità delle moderne stampanti sia ancora bassa, con la crescente domanda di prodotti, è sempre possibile espandere la produzione acquisendo molte più unità. Il potere di una stampante 3D è di creare prodotti economici, a volte unici, che l'industria non si impegna a fabbricare.
medicina
Indubbiamente, le stampanti 3D sono un enorme passo avanti in questo settore. Ogni anno questo settore si sta sviluppando, ampliando la gamma dei manufatti. Forse presto ci saranno grandi fabbriche in grado di produrre i beni necessari in un tempo relativamente breve. Le possibilità di questi dispositivi tridimensionali sono infinite. Hanno trovato applicazione in molte aree della medicina.
Gli stampatori in odontoiatria sono particolarmente popolari, dove vengono utilizzati per realizzare corone e impianti mascellari temporanei, necessari per la normale vita umana. La produzione di dispositivi a mascella è importante per facilitare il lavoro dei chirurghi.
La stampa 3D è molto popolare nelle protesi. Questa tecnologia è in grado di tenere conto della struttura individuale del corpo umano durante la fabbricazione di protesi. Microcavità speciali situate nei punti giusti dei sistemi protesici consentono alle cellule dei tessuti sani di muoversi liberamente, facilitando e accelerando l'adattamento della persona alla protesi.
La tecnologia di stampa 3D è ampiamente utilizzata nella produzione di impianti. È noto che recentemente è stata eseguita con successo un'operazione che ha permesso l'introduzione di un pezzo del cranio. Innanzitutto, è stata eseguita una scansione 3D, solo dopo hanno iniziato a creare il modello necessario.
Gli scienziati moderni che utilizzano cellule epatiche (epatociti, cellule stellate ed epiteliali) sono riusciti a stampare un frammento del fegato su una stampante 3D. I tessuti prodotti in questo modo sono utilizzati finora solo per testare l'effetto di vari farmaci e non per i trapianti di organi nell'uomo. Il tessuto creato artificialmente esiste da solo per cinque giorni.
costruzione
Finora solo poche aziende producono stampanti per l'edilizia. Il costo del modello più economico supera i 12 mila euro. Nonostante l'altezza media, questo dispositivo può fare a casa, il cui volume è di 144 m3. Mentre non esiste un modello ideale in grado di soddisfare completamente ingegneri e costruttori. Tuttavia, in molti paesi sono in corso lavori per migliorare la tecnologia 3D.
Gli scienziati stanno cercando di creare un dispositivo unico in grado di utilizzare un'ampia varietà di materie prime. Ad esempio, l'uso di ceramica, vetro, ossido di alluminio ti permetterà di "far crescere" gli elementi più necessari per la casa. L'uso della stampa 3D faciliterà la costruzione di edifici, ridurrà i costi di manodopera, ridurrà la quantità di rifiuti. Inoltre, questa macchina intelligente può sostituire una persona in luoghi non sicuri.
Nel 2014, la società cinese Winsun ha sorpreso il mondo con informazioni sulla costruzione di case utilizzando un'enorme stampante 3D (altezza del dispositivo - 6,6 m, larghezza - 10 m, lunghezza - 40 m). Questa macchina unica funziona tutto il giorno senza sosta e gli osservatori, puoi costruire una casa quasi in un giorno.
La tecnologia di costruzione consiste nell'applicazione strato per strato di malta preparata da cemento e rifiuti di costruzione riciclati. La casa ha un pavimento, pareti con una larghezza di circa 30 cm, è completamente adattata per il posizionamento di impianti idraulici, cavi elettrici e altre comunicazioni. Qual è il costo finale dell'edificio non è ancora noto con certezza, tuttavia, ora è chiaro quale sarà il futuro in questa tecnologia rivoluzionaria. L'unico inconveniente è il costo del trasporto della casa finita, garage o altro edificio, perché la stampante da costruzione non è mobile e richiede condizioni di fabbrica per il normale funzionamento.
architettura
La modellazione tridimensionale viene utilizzata con successo in architettura, perché questo metodo consentirà agli architetti di trasmettere chiaramente le loro idee ai clienti. Un tale modello della futura struttura è molto più efficace di una normale immagine o immagine sul monitor di un computer. Il cliente riceve informazioni complete sul progetto futuro, tenendo conto di tutte le sottigliezze disponibili.
Industria dei gioielli
Attualmente, ci sono stampanti che funzionano con oro, argento, platino, acciaio e nylon colorato. Questi dispositivi 3D sono progettati per produrre gioielli. Il costo di tali stampanti inizia a 300 mila rubli. I proprietari di tali apparecchiature in breve tempo creano un numero enorme di vari prodotti.
La passione per la tecnologia 3D, come la febbre, cattura il mondo. Ogni anno ci sono sempre più nuovi modelli, ampliando l'ambito di questa tecnica. La stampa tridimensionale è stata utilizzata attivamente in tutti i settori. Probabilmente molto presto la presenza di una stampante 3D in casa non sorprenderà nessuno. Questo dispositivo, come un normale frigorifero o TV, diventerà conveniente e necessario.
