3D tlačiarne a ich možnosti

Ak sa donedávna trojrozmerné modelovanie považovalo za niečo zo sveta sci-fi, dnes si dnes takmer každý môže kúpiť špeciálne stolné zariadenie na tlač plastových výrobkov. Čo sú to 3D tlačiarne, aké sú ich možnosti, vyhliadky a rozsah? Aká je úloha človeka pri vytváraní presnej kópie počítačového modelu?

Funkcie 3D tlačiarne

Trojrozmerná tlačiareň je špeciálne zariadenie schopné tlačiť objemové objekty na základe virtuálneho modelu. Ak sa toner používa na tlač v bežnej tlačiarni, potom sa v druhom prípade použijú rôzne druhy plastov, nylon, kovový prášok, sklenený prášok, malta a ďalšie materiály. Základom tejto technológie je kultivácia tuhých modelov po vrstvách. Táto metóda je ideálna na vytváranie predmetov rôznej zložitosti: od bežných detských hračiek po všetky druhy prvkov používaných napríklad v protetike.

Princíp fungovania tejto techniky:

• vytvorenie počítačového modelu budúceho objektu;
• rozdelenie výslednej šablóny do mnohých priečnych vrstiev pomocou špeciálneho softvéru;
• postupné nahromadenie v smere od základne k tekutine, práškovému alebo inému materiálu s jeho následným spojením (fúziou) do objektu požadovaného tvaru.

Existuje niekoľko technológií pre takúto tlač, ktoré sa líšia v pracovnej technike, vlastnostiach použitého východiskového materiálu a použitého softvéru:

1. Extrúzna tlač
   Podstatou tejto metódy je vplyv extrudéra na spotrebný materiál. Zahreje surovinu na určitú teplotu, potom ju vytlačí cez dýzu, vytvorí produkt alebo jeho fragmenty. Ako spotrebný materiál pôsobia rôzne typy polymérov.
2. Prášok.
   Táto technológia zahŕňa:
   • atramentová tlač, založená na aplikácii spojív na tenkých vrstvách prášku, po ktorej nasleduje impregnácia polymérmi alebo voskom;
   • selektívne alebo priame spekanie tenkých vrstiev prášku pomocou lasera;
   • elektrónový lúč, laserová fúzia - namiesto spekania sa prášok v miestach kontaktu s laserom topí.
3. laminácia
   Táto metóda významne zníži náklady na výsledné výrobky, pretože ako suroviny používa papier, plechy z tenkých kovov a plastov.
4. fotopolymerovací
   Táto technológia je založená na použití tekutých fotopolymérnych živíc vytvrdzovaných pod vplyvom ultrafialového svetla.

Využitie trojrozmernej tlače v každodennom živote

Zaujíma vás tlač na 3D tlačiarni? Áno, veľa vecí: detské a vianočné hračky, suveníry, puzdrá pre mobilné telefóny a tablety, všetky druhy mechanizmov pre autá, veľa rôznych ozdôb. 3D tlačiarne sa stali nevyhnutnými v stavebníctve, medicíne, potravinárstve, ich služby sa používajú v mnohých dizajnérskych štúdiách.

Aj keď toto zariadenie nie je nevyhnutnosťou, mnohí stále snívajú o tom, že ho majú doma. Dnes sa tieto túžby dajú ľahko previesť do reality, pretože na trhu sú tlačiarne za prijateľné ceny. Okrem toho je sieť plná mnohých zaujímavých „receptov“ na výrobu produktov pomocou 3D zariadenia.

Tlačiareň pomôže vytlačiť čiapku pre bežné pero, špendlíky do domácnosti, nábytkové doplnky, plastové ozdoby na vianočné stromčeky, hračky pre deti, zaujímavé masky. Žiadny majiteľ mobilného telefónu alebo tabletu sa nevzdá myšlienky vytvoriť originálny ochranný obal, pretože jeho použitie pomocou tlačiarne nebude nijako zvlášť ťažké.Ak ste obdivovateľom šachovej hry, postavy vyrobené pomocou technológie 3D tlače vás určite potešia.

3D tlačiareň a malé firmy

Moderný človek sa vždy snaží o niečo nové a neobvyklé. Nástup trojrozmernej tlače bol impulzom pre rozvoj malých podnikov. Výrobky vyrobené na 3D tlačiarni zarobia celkom dobré peniaze. Ceny za zariadenia sa líšia: najjednoduchšie stoja asi 500 - 1 000, pokročilejšie modely - viac ako 10 000 dolárov. Najmodernejšie modely majú kompaktné rozmery, ktoré umožňujú inštaláciu na malé stoly. Aké sú možnosti 3D tlačiarne, aké produkty s ňou možno pestovať?

Populárne nápady pre podnikanie:

1. suveníry a darčekové výrobky s obrázkom milovaných hrdinov celovečerných a animovaných filmov;
2. originálne cetky, nádherné šperky, doplnky pre smartfóny, tablety, tašky;
3. bežný tovar: taniere, lyžice, vidličky atď .;
4. potreby pre domácnosť: originálne rakvy, zaujímavé vázy a tienidlá, ostatné výrobky určené na dekoráciu domácnosti alebo kancelárie;
5. vizuálne učebné pomôcky používané v materských školách, školách, vysokých školách, univerzitách;
6. reklamné výrobky: od malých nápisov po vývesné štíty a transparenty;
7. modely obuvi a odevov, ktoré budú následne používať profesionálni návrhári;
8. náhradné diely;
9. cestovný ruch - postavy ľudí na pozadí zaujímavých budov, sôch, priamo modelov rôznych atrakcií.

Veľkoobjemová tlač je dobrou perspektívou pre začatie podnikania. Aj keď rýchlosť moderných tlačiarní je stále nízka, so zvyšujúcim sa dopytom po výrobkoch môžete vždy rozšíriť výrobu kúpou niekoľkých ďalších jednotiek. Silou 3D tlačiarne je vytvárať lacné, niekedy jedinečné výrobky, ktoré priemysel neprevezme na výrobu.

lekárstvo

3D tlačiarne sú nepochybne obrovským prielomom v tomto odvetví. Tento priemysel sa každý rok vyvíja a rozširuje sortiment vyrábaného tovaru. Možno čoskoro budú existovať veľké továrne, ktoré v relatívne krátkom čase dokážu vyrobiť potrebný tovar. Možnosti týchto trojrozmerných zariadení sú nekonečné. Našli uplatnenie v mnohých oblastiach medicíny.

Zvlášť populárne sú tlačiarne v zubnom lekárstve, kde sa používajú na výrobu dočasných koruniek a čeľustných implantátov, ktoré sú potrebné pre normálny ľudský život. Výroba čeľusťových zariadení je dôležitá na uľahčenie práce chirurgov.

3D tlač je v protetike veľmi populárna. Táto technológia je schopná brať do úvahy individuálnu štruktúru ľudského tela počas výroby protéz. Špeciálne mikrodutiny umiestnené na správnych miestach protetického systému umožňujú zdravým tkanivovým bunkám voľne sa pohybovať, čím uľahčujú a urýchľujú prispôsobenie osoby protéze.

Technológia 3D tlače sa široko používa pri výrobe implantátov. Je známe, že nedávno bola úspešne vykonaná operácia, ktorá umožnila zavedenie časti lebky. Najskôr sa vykonalo 3D skenovanie, až potom začali vytvárať potrebný model.

Moderní vedci používajúci pečeňové bunky (hepatocyty, hviezdicové a epitelové bunky) dokázali vytlačiť fragment pečene na 3D tlačiarni. Tkanivá vyrobené týmto spôsobom sa doteraz používajú iba na testovanie účinku rôznych liekov, a nie na transplantáciu orgánov ľuďom. Samotná umelo vytvorená tkanina existuje päť dní.

výstavba

Doteraz vyrába stavebné tlačiarne iba niekoľko spoločností. Cena najlacnejšieho modelu presahuje 12 tisíc eur. Aj napriek priemernej výške dokáže toto zariadenie robiť doma, ktorého objem je 144 metrov³, Aj keď neexistuje žiadny ideálny model, ktorý by úplne uspokojil inžinierov a staviteľov. V mnohých krajinách však stále prebieha práca na vylepšení 3D technológie.

Vedci sa snažia vytvoriť jedinečné zariadenie, ktoré by mohlo využívať širokú škálu surovín. Napríklad použitie keramiky, skla, oxidu hlinitého vám umožní „pestovať“ najdôležitejšie prvky pre domácnosť. Použitie 3D tlače uľahčí výstavbu budov, zníži náklady na pracovnú silu, zníži množstvo odpadu. Tento inteligentný stroj môže okrem toho nahradiť osobu na nebezpečných miestach.

V roku 2014 čínska spoločnosť Winsun prekvapila svet informáciami o výstavbe domov pomocou obrovskej 3D tlačiarne (výška zariadenia - 6,6 m, šírka - 10 m, dĺžka - 40 m). Tento jedinečný stroj pracuje nepretržite bez zastavenia a pozorovatelia si môžete postaviť dom takmer za deň.

Stavebná technológia spočíva v aplikácii malty po vrstvách pripravenej z cementu a recyklovaného stavebného odpadu. Dom má podlahu, steny so šírkou asi 30 cm, je plne prispôsobený na umiestnenie vodovodných, elektrických rozvodov a ďalších komunikácií. Aké konečné náklady na budovu stále nie sú známe, je však teraz jasné, čo v tejto revolučnej technológii spočíva budúcnosť. Jedinou nevýhodou sú náklady na prepravu hotového domu, garáže alebo inej budovy, pretože stavebná tlačiareň nie je mobilná a vyžaduje normálne podmienky na výrobu.

architektúra

Trojrozmerné modelovanie sa úspešne používa v architektúre, pretože táto metóda umožní architektom jasne sprostredkovať svoje nápady zákazníkom. Takýto model budúcej štruktúry je omnoho efektívnejší ako obyčajný obraz alebo obraz na monitore počítača. Klient dostane úplné informácie o budúcom projekte, pričom berie do úvahy všetky dostupné jemnosti.

Šperkársky priemysel

V súčasnej dobe existujú tlačiarne, ktoré pracujú so zlatom, striebrom, platinou, oceľou a farebným nylonom. Tieto 3D zariadenia sú navrhnuté na výrobu šperkov. Náklady na tieto tlačiarne začínajú na 300 tisíc rubľov. Majitelia takýchto zariadení v krátkom čase vytvoria obrovské množstvo rôznych produktov.

Vášeň pre 3D technológie, rovnako ako horúčka, zachytáva svet. Každý rok existuje viac a viac nových modelov, rozsah tejto techniky sa rozširuje. Trojrozmerná tlač sa aktívne používa vo všetkých priemyselných odvetviach. Pravdepodobne veľmi skoro prítomnosť 3D tlačiarne v dome nikoho neprekvapí. Toto zariadenie, rovnako ako bežná chladnička alebo televízor, sa stane dostupným a potrebným.