3D-skrivare och deras möjligheter

Om tredimensionell modellering fram till nyligen ansågs vara något från science fiction-världen, kan idag nästan vem som helst köpa en speciell stationär enhet för utskrift av stora plastprodukter. Så vad är 3D-skrivare, vad är deras kapacitet, möjligheter och omfattning? Vilken roll har människan i att skapa en exakt kopia av en datormodell?

3D-skrivarfunktioner

En tredimensionell skrivare är en speciell enhet som kan skriva ut volumetriska föremål på grundval av en virtuell modell. Om toner används för utskrift i en konventionell skrivare använder de i andra fall olika typer av plast, nylon, metallpulver, glaspulver, murbruk och andra material. Grunden för denna teknik är skikt-för-lager-odling av fasta modeller. Denna metod är idealisk för att skapa föremål med varierande komplexitet: från vanliga barnleksaker till alla slags element som används, till exempel i protetik.

Principen för denna teknik:

• skapande av en datormodell för det framtida objektet;
• dela den resulterande mallen i många tvärgående lager med hjälp av speciell mjukvara;
• gradvis uppbyggnad i riktningen från basvätskan, pulverformigt, annat material med dess efterföljande anslutning (fusion) till ett föremål med önskad form.

Det finns flera tekniker för sådan tryckning, som skiljer sig i arbetstekniken, egenskaperna för källmaterialet som används och mjukvaran som används:

1. Ekstruderingstryck
   Kärnan i denna metod är inverkan av extrudern på förbrukningsvaran. Han värmer råmaterialet till en viss temperatur, pressar sedan det genom munstycket, bildar produkten eller dess fragment. Olika typer av polymerer fungerar som förbrukningsvaror.
2. Pulver.
   Denna teknik inkluderar:
   • bläckstråleskrivning, baserad på applicering av bindemedel på tunna lager av pulver, följt av impregnering med polymerer eller vax;
   • selektiv eller direkt sintring av tunna lager av pulver med hjälp av en laser;
   • elektronstråle, laserfusion - istället för sintring smälter pulver vid kontaktpunkter med lasern.
3. lamine
   Denna metod kommer att avsevärt minska kostnaden för de resulterande produkterna, eftersom den använder papper, ark av tunn metall och plast som råmaterial.
4. fotopolymerisation
   Denna teknik är baserad på användning av flytande fotopolymerharts som härdar under påverkan av ultraviolett ljus.

Användningen av tredimensionell tryckning i vardagen

Vill du skriva ut på en 3D-skrivare? Ja, många saker: barn- och julleksaker, souvenirer, fodral för mobiltelefoner och surfplattor, alla slags mekanismer för bilar, många olika dekorationer. 3D-skrivare har blivit oumbärliga inom bygg-, medicin-, livsmedelsindustrin, deras tjänster används i många designstudior.

Även om den här enheten inte är en nödvändighet, drömmer många fortfarande om att ha den hemma. Idag översätts dessa önskemål lätt till verkligheten, eftersom det finns skrivare på marknaden till överkomliga priser. Dessutom är nätverket fylld med många intressanta "recept" för att tillverka produkter med en 3D-enhet.

Skrivaren hjälper till att skriva ut ett mössa för en vanlig penna, hushållsdukar, möbler tillbehör, julgrandekorationer av plast, barnleksaker, intressanta masker. Någon ägare av en mobiltelefon eller surfplatta kommer inte att ge upp idén att skapa ett originalskyddsfodral, eftersom det inte är särskilt svårt att göra det med en skrivare.Om du är en beundrare av ett schackspel, kommer figurer gjorda med 3D-tryckteknik verkligen att glädja dig.

3D-skrivare och småföretag

Den moderna människan strävar alltid efter något nytt och ovanligt. Tillkomsten av tredimensionell tryckning var drivkraften för utvecklingen av småföretag. Produkter tillverkade på en 3D-skrivare kommer att tjäna ganska bra pengar. Priserna för enheter är olika: de enklaste kostar cirka 500 - 1000, mer avancerade modeller - över $ 10.000. De mest moderna modellerna har kompakta dimensioner som möjliggör installation på små bord. Vilka funktioner har en 3D-skrivare, vilka produkter kan odlas med den?

Populära idéer för företag:

1. souvenir- och presentprodukter med bilden av de älskade hjältarna med spelfilmer och animerade filmer;
2. originella prydnadssaker, vackra smycken, tillbehör för smartphones, surfplattor, väskor;
3. vardagsvaror: tallrikar, skedar, gafflar osv.;
4. hushållsartiklar: originalkassetter, intressanta vaser och lampskärmar, andra produkter som är utformade för att dekorera ett hem eller kontor;
5. visuella lärohjälpmedel som används i förskolor, skolor, högskolor, universitet;
6. reklamprodukter: från små inskriptioner till skyltar och banners;
7. mock-ups av skor och kläder som därefter kommer att användas av professionella designers;
8. reservdelar;
9. turistindustri - siffror av människor mot bakgrund av intressanta byggnader, skulpturer, direkt mock-ups av olika attraktioner.

Volymtryck är en god möjlighet att starta ett företag. Även om hastigheten för moderna skrivare fortfarande är låg, med ökande efterfrågan på produkter, kan du alltid utöka produktionen genom att köpa flera fler enheter. Kraften hos en 3D-skrivare är att skapa billiga, ibland unika produkter som industrin inte tar på sig att tillverka.

medicin

Utan tvekan är 3D-skrivare ett stort genombrott i denna bransch. Varje år utvecklas denna industri och utvidgar sortimentet av tillverkade varor. Kanske kommer det snart att finnas stora fabriker som kan producera nödvändiga varor på relativt kort tid. Möjligheterna med dessa tredimensionella enheter är oändliga. De har hittat tillämpning inom många medicinska områden.

Skrivare inom tandvård är särskilt populära, där de används för att tillverka tillfälliga kronor och käkimplantat, som är nödvändiga för normalt människoliv. Produktionen av käkeutrustning är viktig för att underlätta arbetet med kirurger.

3D-utskrift är mycket populärt inom proteser. Denna teknik kan ta hänsyn till den individuella strukturen i människokroppen under tillverkningen av proteser. Speciella mikrokaviteter placerade på rätt platser för protessystemen gör att friska vävnadsceller kan röra sig fritt, vilket underlättar och påskyndar personens anpassning till protesen.

3D-tryckteknologi används ofta vid tillverkning av implantat. Det är känt att nyligen genomfördes en operation framgångsrikt som möjliggjorde införandet av en skallebit. Först genomfördes en 3D-skanning, först sedan började de skapa den nödvändiga modellen.

Moderna forskare som använde leverceller (hepatocyter, stellat och epitelceller) lyckades skriva ut ett fragment av levern på en 3D-skrivare. Vävnader tillverkade på detta sätt används hittills bara för att testa effekten av olika läkemedel, och inte för organtransplantationer till människor. Konstgjordt skapat tyg finns bara i fem dagar.

konstruktion

Hittills producerar endast ett fåtal företag konstruktionsskrivare. Kostnaden för den billigaste modellen överstiger 12 tusen euro. Trots den genomsnittliga höjden kan den här enheten göra hemma, vars volym är 144 m³. Även om det inte finns någon idealisk modell som helt skulle tillfredsställa ingenjörer och byggare. Ändå pågår arbete i många länder för att förbättra 3D-tekniken.

Forskare försöker skapa en unik enhet som kan använda en mängd olika råvaror. Användning av keramik, glas, aluminiumoxid gör att du till exempel kan "odla" de mest nödvändiga elementen för hemmet. Användningen av 3D-tryck kommer att underlätta byggandet av byggnader, minska arbetskraftskostnaderna, minska mängden avfall. Dessutom kan denna smarta maskin ersätta en person på osäkra platser.

2014 överraskade det kinesiska företaget Winsun världen med information om att bygga hus med en enorm 3D-skrivare (enhetshöjd - 6,6 m, bredd - 10 m, längd - 40 m). Denna unika maskin fungerar dygnet runt utan stopp och observatörer, du kan bygga ett hus nästan på en dag.

Anläggningstekniken består i skikt-för-skikt applicering av murbruk framställt av cement och återvunnet byggavfall. Huset har ett golv, väggar med en bredd på cirka 30 cm, är helt anpassade för placering av VVS, elektriska ledningar och annan kommunikation. Vad som är de slutliga kostnaderna för byggnaden är fortfarande inte känt för vissa, men det är nu klart vad framtiden ligger i denna revolutionerande teknik. Den enda nackdelen är kostnaden för att transportera det färdiga huset, garaget eller annan byggnad, eftersom konstruktionsskrivaren inte är mobil och kräver fabriksvillkor för normal drift.

arkitektur

Tredimensionell modellering används framgångsrikt i arkitekturen, eftersom denna metod gör det möjligt för arkitekter att tydligt förmedla sina idéer till kunderna. En sådan modell av den framtida strukturen är mycket effektivare än en vanlig bild eller bild på en datorskärm. Klienten får fullständig information om det framtida projektet, med hänsyn till alla tillgängliga finesser.

Smycken industrin

För närvarande finns det skrivare som arbetar med guld, silver, platina, stål och färg nylon. Dessa 3D-enheter är designade för att producera smycken. Kostnaden för sådana skrivare börjar på 300 tusen rubel. Ägare av sådan utrustning på kort tid skapar ett stort antal olika produkter.

Passion för 3D-teknik, som en feber, fångar världen. Varje år finns det fler och fler nya modeller, omfattningen av denna teknik expanderar. Tredimensionell tryckning har aktivt använts i alla branscher. Förmodligen mycket snart kommer närvaron av en 3D-skrivare i huset inte att överraska någon. Enheten, som ett vanligt kylskåp eller en TV, blir prisvärd och nödvändig.