3D-printers en hun mogelijkheden

Als tot voor kort driedimensionaal modelleren als iets uit de wereld van science fiction werd beschouwd, kan tegenwoordig bijna iedereen een speciaal desktopapparaat kopen voor het bedrukken van plastic bulkproducten. Dus wat zijn 3D-printers, wat zijn hun mogelijkheden, vooruitzichten en reikwijdte? Wat is de rol van de mens bij het maken van een exacte kopie van een computermodel?

3D-printerfuncties

Een driedimensionale printer is een speciaal apparaat dat volumetrische objecten kan afdrukken op basis van een virtueel model. Als toner wordt gebruikt voor het afdrukken in een conventionele printer, dan gebruiken ze in het tweede geval verschillende soorten plastic, nylon, metaalpoeder, glaspoeder, mortel en andere materialen. De basis van deze technologie is laag-voor-laag teelt van solide modellen. Deze methode is ideaal voor het maken van objecten van verschillende complexiteit: van gewoon kinderspeelgoed tot allerlei elementen die bijvoorbeeld in de prothese worden gebruikt.

Het werkingsprincipe van deze techniek:

• creatie van een computermodel van het toekomstige object;
• het verdelen van de resulterende sjabloon in vele dwarslagen met behulp van speciale software;
• geleidelijke opbouw in de richting van de basis op vloeibaar, poederachtig, ander materiaal met de daaropvolgende verbinding (fusie) in een object met de gewenste vorm.

Er zijn verschillende technologieën voor dergelijke afdrukken, die verschillen in de werktechniek, de eigenschappen van het gebruikte bronmateriaal en de gebruikte software:

1. Extrusie afdrukken
   De essentie van deze methode is de impact van de extruder op het verbruiksartikel. Hij verwarmt de grondstof tot een bepaalde temperatuur en wringt hem vervolgens door het mondstuk, vormt het product of zijn fragmenten. Verschillende soorten polymeren fungeren als verbruiksgoederen.
2. Poeder.
   Deze technologie omvat:
   • inkjet printen, gebaseerd op het aanbrengen van bindmiddelen op dunne poederlagen, gevolgd door impregneren met polymeren of was;
   • selectief of direct sinteren van dunne poederlagen met behulp van een laser;
   • elektronenstraal, lasersmelting - in plaats van sinteren smelt poeder op de contactpunten met de laser.
3. lamineren
   Deze methode zal de kosten van de resulterende producten aanzienlijk verlagen, omdat het papier, vellen dun metaal en plastic als grondstof gebruikt.
4. fotopolymerisatie
   Deze technologie is gebaseerd op het gebruik van vloeibare fotopolymeerharsen die uitharden onder invloed van ultraviolet licht.

Het gebruik van driedimensionaal afdrukken in het dagelijks leven

Geïnteresseerd in afdrukken op een 3D-printer? Ja, veel dingen: speelgoed voor kinderen en Kerstmis, souvenirs, koffers voor mobiele telefoons en tablets, allerlei mechanismen voor auto's, veel verschillende decoraties. 3D-printers zijn onmisbaar geworden in de bouw, geneeskunde, voedingsindustrie, hun diensten worden in veel ontwerpstudio's gebruikt.

Hoewel dit apparaat geen noodzaak is, dromen velen er nog steeds van om het thuis te hebben. Tegenwoordig worden deze verlangens gemakkelijk vertaald in realiteit, omdat er printers op de markt zijn tegen betaalbare prijzen. Bovendien is het netwerk gevuld met veel interessante "recepten" voor het vervaardigen van producten met behulp van een 3D-apparaat.

De printer helpt bij het afdrukken van een dop voor een gewone pen, huishoudelijke wasknijpers, meubels, plastic kerstboomversieringen, kinderspeelgoed, interessante maskers. Elke eigenaar van een mobiele telefoon of tablet zal het idee niet opgeven om een ​​originele beschermhoes te maken, omdat het gebruik van een printer niet bijzonder moeilijk zal zijn.Als je een liefhebber bent van een schaakspel, zullen figuren gemaakt met behulp van 3D-printtechnologie je zeker bevallen.

3D-printer en kleine bedrijven

De moderne mens streeft altijd naar iets nieuws en ongewoons. De komst van driedimensionaal printen was de aanzet voor de ontwikkeling van kleine bedrijven. Producten gemaakt op een 3D-printer zullen behoorlijk goed geld verdienen. De prijzen voor apparaten zijn verschillend: de eenvoudigste kosten ongeveer 500 - 1000, meer geavanceerde modellen - meer dan $ 10.000. De meest moderne modellen hebben compacte afmetingen die installatie op kleine tafels mogelijk maken. Wat zijn de mogelijkheden van een 3D-printer, welke producten kunnen ermee worden gekweekt?

Populaire ideeën voor bedrijven:

1. souvenir- en geschenkproducten met de afbeelding van de geliefde helden van speelfilms en animatiefilms;
2. originele snuisterijen, mooie sieraden, accessoires voor smartphones, tablets, tassen;
3. alledaagse goederen: borden, lepels, vorken, enz .;
4. huishoudelijke artikelen: originele kisten, interessante vazen ​​en lampenkappen, andere producten die zijn ontworpen om een ​​huis of kantoor te versieren;
5. visuele leermiddelen die worden gebruikt in kleuterscholen, scholen, hogescholen, universiteiten;
6. advertentieproducten: van kleine inscripties tot uithangborden en banners;
7. modellen van schoenen en kleding die vervolgens door professionele ontwerpers worden gebruikt;
8. reserveonderdelen;
9. toerisme-industrie - figuren van mensen tegen de achtergrond van interessante gebouwen, sculpturen, direct modellen van verschillende attracties.

Volumedruk is een goed vooruitzicht om een ​​bedrijf te starten. Hoewel de snelheid van moderne printers nog steeds laag is, met een toenemende vraag naar producten, kunt u de productie altijd uitbreiden door meerdere eenheden aan te schaffen. De kracht van een 3D-printer is om goedkope, soms unieke producten te maken die de industrie niet zelf op zich neemt.

geneeskunde

3D-printers zijn ongetwijfeld een enorme doorbraak in deze branche. Elk jaar ontwikkelt deze industrie zich en breidt het assortiment van geproduceerde goederen uit. Misschien zullen er binnenkort grote fabrieken zijn die in relatief korte tijd de benodigde goederen kunnen produceren. De mogelijkheden van deze driedimensionale apparaten zijn eindeloos. Ze hebben toepassing gevonden in veel medische gebieden.

Printers in de tandheelkunde zijn vooral populair, waar ze worden gebruikt om tijdelijke kronen en kaakimplantaten te maken, die nodig zijn voor het normale menselijke leven. De productie van kaakapparaten is belangrijk om het werk van chirurgen te vergemakkelijken.

3D-printen is erg populair in protheses. Deze technologie kan rekening houden met de individuele structuur van het menselijk lichaam tijdens de productie van prothesen. Speciale microholtes op de juiste plaatsen van de prothesesystemen zorgen ervoor dat gezonde weefselcellen vrij kunnen bewegen, waardoor de aanpassing van de persoon aan de prothese wordt vergemakkelijkt en versneld.

3D-printtechnologie wordt veel gebruikt bij de vervaardiging van implantaten. Het is bekend dat onlangs met succes een operatie is uitgevoerd die de introductie van een stuk van de schedel mogelijk maakte. Eerst werd een 3D-scan uitgevoerd, maar toen begonnen ze het benodigde model te maken.

Moderne wetenschappers die levercellen (hepatocyten, stellaire en epitheelcellen) gebruikten, slaagden erin om een ​​fragment van de lever op een 3D-printer af te drukken. Op deze manier gemaakte weefsels worden tot nu toe alleen gebruikt om het effect van verschillende medicijnen te testen, en niet voor orgaantransplantaties bij mensen. Kunstmatig gecreëerde stof bestaat alleen al gedurende vijf dagen.

constructie

Tot nu toe produceren slechts enkele bedrijven bouwprinters. De kosten van het goedkoopste model bedragen meer dan 12 duizend euro. Zelfs ondanks de gemiddelde hoogte kan dit apparaat thuis, waarvan het volume 144 m is³. Hoewel er geen ideaal model is dat de ingenieurs en bouwers volledig tevreden zou stellen. Desondanks wordt in veel landen gewerkt aan verbetering van 3D-technologie.

Wetenschappers proberen een uniek apparaat te maken dat een grote verscheidenheid aan grondstoffen kan gebruiken. Door het gebruik van keramiek, glas en aluminiumoxide kunt u bijvoorbeeld de meest noodzakelijke elementen voor het huis "laten groeien". Het gebruik van 3D-printen zal de bouw van gebouwen vergemakkelijken, de arbeidskosten verlagen, de hoeveelheid afval verminderen. Bovendien kan deze slimme machine een persoon op onveilige plaatsen vervangen.

In 2014 verraste het Chinese bedrijf Winsun de wereld met informatie over het bouwen van huizen met behulp van een enorme 3D-printer (apparaathoogte - 6,6 m, breedte - 10 m, lengte - 40 m). Deze unieke machine werkt de klok rond zonder stop en waarnemers, je kunt bijna een dag een huis bouwen.

Bouwtechnologie bestaat uit het laag voor laag aanbrengen van mortel bereid uit cement en gerecycled bouwafval. Het huis heeft een vloer, muren met een breedte van ongeveer 30 cm, is volledig aangepast voor het plaatsen van sanitair, elektrische bedrading en andere communicatie. Wat de uiteindelijke kosten van het gebouw zijn, is nog steeds niet zeker, maar het is nu duidelijk wat de toekomst in deze revolutionaire technologie ligt. Het enige nadeel zijn de kosten van het transport van het afgewerkte huis, garage of ander gebouw, omdat de bouwprinter niet mobiel is en fabrieksomstandigheden vereist voor normaal gebruik.

architectuur

Driedimensionale modellering wordt met succes in de architectuur gebruikt, omdat deze methode architecten in staat stelt hun ideeën duidelijk over te brengen aan klanten. Een dergelijk model van de toekomstige structuur is veel effectiever dan een gewone afbeelding of afbeelding op een computerscherm. De klant ontvangt volledige informatie over het toekomstige project, rekening houdend met alle beschikbare subtiliteiten.

Sieraden industrie

Momenteel zijn er printers die werken met goud, zilver, platina, staal en kleur nylon. Deze 3D-apparaten zijn ontworpen om sieraden te produceren. De kosten van dergelijke printers beginnen bij 300 duizend roebel. Eigenaren van dergelijke apparatuur maken in korte tijd een enorm aantal verschillende producten.

Passie voor 3D-technologie, zoals koorts, verovert de wereld. Elk jaar komen er meer en meer nieuwe modellen, de reikwijdte van deze techniek wordt groter. Driedimensionaal afdrukken is in alle industrieën actief gebruikt. Waarschijnlijk zal de aanwezigheid van een 3D-printer in huis niemand verbazen. Dit apparaat, zoals een gewone koelkast of tv, wordt betaalbaar en noodzakelijk.