3D printeri un to iespējas

Ja vēl nesen trīsdimensiju modelēšana tika uzskatīta par kaut ko no zinātniskās fantastikas pasaules, šodien šodien gandrīz ikviens var iegādāties īpašu darbvirsmas ierīci lielapjoma plastmasas izstrādājumu drukāšanai. Kas ir 3D printeri, kādas ir to iespējas, iespējas un darbības joma? Kāda ir cilvēka loma precīza datora modeļa kopijas izveidošanā?

3D printera funkcijas

Trīsdimensiju printeris ir īpaša ierīce, kas, pamatojoties uz virtuālo modeli, var izdrukāt apjoma objektus. Ja drukāšanai parastajā printerī tiek izmantots toneris, otrajā gadījumā tie izmanto dažādu veidu plastmasu, neilonu, metāla pulveri, stikla pulveri, javu un citus materiālus. Šīs tehnoloģijas pamatā ir cieto modeļu audzēšana pa slāņiem. Šī metode ir ideāli piemērota, lai izveidotu dažādas sarežģītības objektus: no parastajām bērnu rotaļlietām līdz visa veida elementiem, kurus izmanto, piemēram, protezēšanā.

Šīs tehnikas darbības princips:

• nākotnes objekta datormodeļa izveidošana;
• iegūto veidni sadalīt daudzos šķērseniskos slāņos, izmantojot īpašu programmatūru;
• pakāpeniska uzkrāšanās šķidruma, pulverveida, cita materiāla virzienā no pamatnes līdz ar sekojošu savienojumu (saplūšanu) vēlamās formas objektā.

Šādai drukāšanai ir vairākas tehnoloģijas, kas atšķiras ar darba paņēmieniem, izmantotā izejmateriāla īpašībām un izmantoto programmatūru:

1. Ekstrūzijas druka
   Šīs metodes būtība ir ekstrūdera ietekme uz patērējamo. Viņš sasilda izejvielu līdz noteiktai temperatūrai, pēc tam izspiežot to caur sprauslu, veido produktu vai tā fragmentus. Dažādu veidu polimēri darbojas kā palīgmateriāli.
2. Pulveris.
   Šī tehnoloģija ietver:
   • tintes druka, kuras pamatā ir saistvielu uzklāšana uz plāniem pulvera slāņiem, kam seko piesūcināšana ar polimēriem vai vasku;
   • plāna pulvera kārtu selektīva vai tieša saķepināšana, izmantojot lāzeru;
   • elektronu stars, lāzera saplūšana - saķepināšanas vietā pulveris kūst saskares vietās ar lāzeru.
3. Laminēšana
   Šī metode ievērojami samazinās iegūto produktu izmaksas, jo kā izejvielas tiek izmantots papīrs, plāna metāla loksnes un plastmasa.
4. Fotopolimerizācija
   Šīs tehnoloģijas pamatā ir šķidru fotopolimēru sveķu, kas sacietē ultravioletās gaismas ietekmē, izmantošana.

Trīsdimensiju drukāšanas izmantošana ikdienas dzīvē

Vai vēlaties drukāt uz 3D printera? Jā, daudz kas: bērnu un Ziemassvētku rotaļlietas, suvenīri, koferi mobilajiem tālruņiem un planšetdatoriem, visu veidu mehānismi automašīnām, daudz dažādu rotājumu. 3D printeri ir kļuvuši neaizstājami būvniecībā, medicīnā, pārtikas rūpniecībā, viņu pakalpojumus izmanto daudzās dizaina studijās.

Lai gan šī ierīce nav nepieciešamība, daudzi joprojām sapņo par to, ka to varēs iegādāties mājās. Mūsdienās šīs vēlmes viegli pārvērš realitātē, jo tirgū ir printeri par pieņemamām cenām. Turklāt tīkls ir piepildīts ar daudzām interesantām “receptēm” produktu ražošanai, izmantojot 3D ierīci.

Printeris palīdzēs izdrukāt parastās pildspalvas vāciņu, sadzīves drēbju tapas, mēbeļu aksesuārus, plastmasas Ziemassvētku eglīšu rotājumus, bērnu rotaļlietas, interesantas maskas. Ikviens mobilā tālruņa vai planšetdatora īpašnieks neatteiksies no idejas izgatavot oriģinālu aizsargkasni, jo to pagatavot, izmantojot printeri, nebūs īpaši grūti.Ja esat šaha spēles cienītājs, figūras, kas izgatavotas, izmantojot 3D drukāšanas tehnoloģiju, noteikti jūs iepriecinās.

3D printeris un mazais bizness

Mūsdienu cilvēks vienmēr tiecas pēc kaut kā jauna un neparasta. Trīsdimensiju drukāšana bija impulss mazu uzņēmumu attīstībai. Produkti, kas izgatavoti uz 3D printera, nopelnīs diezgan labu naudu. Ierīču cenas ir atšķirīgas: vienkāršākās maksā apmēram 500 - 1000, progresīvākie modeļi - vairāk nekā 10 000 USD. Vismodernākajiem modeļiem ir kompakti izmēri, kas ļauj tos uzstādīt uz maziem galdiem. Kādas ir 3D printera iespējas, kādus produktus ar to var audzēt?

Populāras idejas biznesam:

1. suvenīri un dāvanu izstrādājumi ar mākslas un animācijas filmu iemīļoto varoņu tēlu;
2. oriģinālie piekariņi, skaistas rotas, viedtālruņu piederumi, planšetdatori, somas;
3. ikdienas preces: šķīvji, karotes, dakšiņas utt .;
4. sadzīves priekšmeti: oriģinālās zārki, interesantas vāzes un abažūri, citi izstrādājumi, kas paredzēti mājas vai biroja dekorēšanai;
5. vizuālie mācību līdzekļi, ko izmanto bērnudārzos, skolās, koledžās, universitātēs;
6. reklāmas produkti: no maziem uzrakstiem līdz izkārtnēm un reklāmkarogiem;
7. apavu un drēbju maketi, kurus vēlāk izmantos profesionāli dizaineri;
8. rezerves daļas;
9. tūrisma industrija - cilvēku figūras uz interesantu ēku fona, skulptūras, dažādu atrakciju tieši maketi.

Lielapjoma drukāšana ir laba iespēja uzsākt uzņēmējdarbību. Lai gan mūsdienu printeru ātrums joprojām ir mazs, pieaugot produktu pieprasījumam, jūs vienmēr varat paplašināt ražošanu, iegādājoties vēl vairākas vienības. 3D printera spēks ir radīt lētus, dažreiz unikālus produktus, kuru ražošanu nozare neuzņemas pati.

Medicīna

Neapšaubāmi, 3D printeri ir milzīgs sasniegums šajā nozarē. Katru gadu šī nozare attīstās, paplašinot ražoto preču klāstu. Varbūt drīz būs lielas rūpnīcas, kas salīdzinoši īsā laikā var saražot nepieciešamās preces. Šo trīsdimensiju ierīču iespējas ir bezgalīgas. Viņi ir atraduši pielietojumu daudzās medicīnas jomās.

Īpaši populāri ir zobārstniecības printeri, kur tos izmanto pagaidu kroņu un žokļu implantu izgatavošanai, kas nepieciešami normālai cilvēka dzīvei. Žokļu ierīču ražošana ir svarīga, lai atvieglotu ķirurgu darbu.

3D drukāšana ir ļoti populāra protezēšanā. Šī tehnoloģija protēžu ražošanā spēj ņemt vērā cilvēka ķermeņa individuālo struktūru. Speciālie mikro dobumi, kas atrodas protezēšanas sistēmu pareizajās vietās, ļauj veselām audu šūnām brīvi pārvietoties, tādējādi atvieglojot un paātrinot personas pielāgošanos protēzei.

3D drukāšanas tehnoloģiju plaši izmanto implantu ražošanā. Ir zināms, ka nesen tika veiksmīgi veikta operācija, kas ļāva ievietot galvaskausa gabalu. Vispirms tika veikta 3D skenēšana, tikai tad viņi sāka veidot nepieciešamo modeli.

Mūsdienu zinātniekiem, izmantojot aknu šūnas (hepatocītus, zvaigžņu un epitēlija šūnas), izdevās izdrukāt aknu fragmentu uz 3D printera. Šādi izgatavotus audus līdz šim izmanto tikai dažādu zāļu iedarbības pārbaudei, nevis orgānu transplantācijai cilvēkiem. Tikai mākslīgi izveidots audums pastāv piecas dienas.

Būvniecība

Pagaidām tikai daži uzņēmumi ražo celtniecības printerus. Lētākā modeļa izmaksas pārsniedz 12 tūkstošus eiro. Pat neskatoties uz vidējo augstumu, šo ierīci var darīt mājās, kuras tilpums ir 144 m³. Kamēr nav ideāla modeļa, kas pilnībā apmierinātu inženierus un celtniekus. Neskatoties uz to, daudzās valstīs notiek darbs pie 3D tehnoloģijas uzlabošanas.

Zinātnieki mēģina izveidot unikālu ierīci, kurā varētu izmantot visdažādākās izejvielas. Piemēram, keramikas, stikla, alumīnija oksīda izmantošana ļaus "izaudzēt" mājai visnepieciešamākos elementus. 3D drukāšanas izmantošana atvieglos ēku celtniecību, samazinās darbaspēka izmaksas, samazinās atkritumu daudzumu. Turklāt šī vieda mašīna var aizstāt cilvēku nedrošās vietās.

2014. gadā Ķīnas uzņēmums Winsun pārsteidza pasauli ar informāciju par māju celtniecību, izmantojot milzīgu 3D printeri (ierīces augstums - 6,6 m, platums - 10 m, garums - 40 m). Šī unikālā iekārta strādā visu diennakti bez pieturas un novērotājiem, jūs varat uzcelt māju gandrīz dienas laikā.

Būvniecības tehnoloģija sastāv no javas, kas sagatavota no cementa un otrreiz pārstrādātiem būvniecības atkritumiem, slāņu pa slāņiem. Mājai ir grīda, sienas ar platumu aptuveni 30 cm, ir pilnībā pielāgotas santehnikas, elektrisko vadu un citu komunikāciju izvietošanai. Kādas ir ēkas galīgās izmaksas, joprojām nav zināms, tomēr tagad ir skaidrs, kāda šai revolucionārajai tehnoloģijai ir nākotne. Vienīgais trūkums ir gatavās mājas, garāžas vai citas ēkas transportēšanas izmaksas, jo celtniecības printeris nav mobilais un normālai darbībai nepieciešami rūpnīcas apstākļi.

Arhitektūra

Trīsdimensiju modelēšana tiek veiksmīgi izmantota arhitektūrā, jo šī metode ļaus arhitektiem skaidri nodot savas idejas klientiem. Šāds nākotnes struktūras modelis ir daudz efektīvāks nekā parasts attēls vai attēls datora monitorā. Klients saņem pilnu informāciju par turpmāko projektu, ņemot vērā visus pieejamos smalkumus.

Juvelierizstrādājumu rūpniecība

Pašlaik ir printeri, kas strādā ar zeltu, sudrabu, platīnu, tēraudu un krāsaino neilonu. Šīs 3D ierīces ir paredzētas rotaslietu ražošanai. Šādu printeru izmaksas sākas no 300 tūkstošiem rubļu. Šādu iekārtu īpašnieki īsā laikā rada milzīgu skaitu dažādu produktu.

Aizraušanās ar 3D tehnoloģijām, piemēram, drudzis, aizrauj pasauli. Katru gadu tiek parādīts arvien vairāk jaunu modeļu, šīs tehnikas loks paplašinās. Trīsdimensiju druka ir aktīvi izmantota visās nozarēs. Droši vien pavisam drīz 3D printera klātbūtne mājā nevienu nepārsteigs. Šī ierīce, tāpat kā parastais ledusskapis vai televizors, kļūs pieejama un nepieciešama.