3D-печать

История

1974 г. Дэвид Э. Х. Джонс впервые написал об идее 3D-печати в журнале New Scientist

1984 Ален Ле Мехоте и другие подали патент на стереолитографию (лазерный 3D-принтер).

1989: С. Скотт Крамп разработал технологию FDM. Именно эта технология используется сегодня в большинстве 3D-принтеров.

1992 Первый станок FDM был продан в 1992 году компанией С. Скотта Крампа, Stratasys.

2005 RepRap стал первым проектом принтера с открытым исходным кодом

2008 Shapeways стал первым сервисом, который печатал 3D-объекты и отправлял их клиентам

2017 В России построен первый 3D-печатный дом, в котором может жить человек

Как они работают

Моделирование

Первым шагом в 3D-печати является ее создание на компьютере. Люди делают это с помощью программного обеспечения CAD (Computer Aided Design) или 3D-сканера. При проектировании моделей в CAD люди начинают с базовых форм и строят их, исходя из этого. 3D-сканеры - это машины, которые делают множество измерений объекта и автоматически создают модель на компьютере. Они могут быть очень быстрыми, но и более дорогими.

Модели CAD обычно сохраняются на компьютерах в виде файлов STL. Они сохраняются в виде множества треугольников, что экономит место на компьютере.

Печать

Существует множество различных способов работы 3D-принтеров. Существует также множество различных материалов, которые могут быть использованы. У каждого метода и материала есть свои преимущества и недостатки.

Основными вещами, о которых следует думать при выборе машины, обычно являются скорость, стоимость и цвет. Принтеры, работающие непосредственно с металлами, обычно стоят дорого. Однако менее дорогие принтеры можно использовать для изготовления пресс-формы, которая затем используется для изготовления металлических деталей.

Обычно толщина слоев составляет около 100 мкм, или примерно одну десятую толщины человеческого волоса. Печать может занимать от менее часа до многих дней, в зависимости от сложности и размера.

Отделка

После того как машина закончила печать, иногда люди дорабатывают модель. Это означает внесение небольших исправлений, чтобы модель выглядела лучше. Отделка включает в себя снятие материала, который принтер разместил для поддержки модели. Иногда это может занять много времени. Есть способы сделать это быстрее, но зачастую проще всего удалять пластик вручную.

 

Готовая 3D-печать пушки


Компьютерная модель объекта перед печатью


Воспроизведение медиа 3D-принтер печатает пропеллер. Видео в 4 раза быстрее, чем в реальной жизни.

Использует

СДЕЛАЙ САМ

Многие люди пытаются разработать дешевые 3D-принтеры для использования в домашних условиях. Библиотеки также начали приобретать небольшие 3D-принтеры, чтобы люди могли узнать о них без необходимости покупать один. Много работы было проделано сообществами DIY, а также школами и сообществами хакеров. К 2017 году все больше людей начали использовать 3D-печать у себя дома для изготовления мелких предметов, таких как шестеренки и небольшие украшения.

Медицина

3D-печать используется для дешевого производства медицинских товаров. Люди считают, что два самых больших применения будут связаны с изготовлением слуховых аппаратов и вставных зубов.

В марте 2014 года хирурги из Суонси использовали 3D-печатные детали для восстановления лица мотоциклиста, получившего тяжелые травмы в результате дорожной аварии.^[]

Производство

В 2014 году шведской компанией был создан суперкар, в котором использовано множество 3D-печатных компонентов. Urbee стал первым в мире автомобилем, кузов и окна которого были напечатаны 3D-печатью.

В 2015 году истребитель Королевских ВВС Eurofighter Typhoon совершил полет, используя 3D-печатные детали. ВВС США начали работать с 3D-принтерами, а ВВС Израиля также приобрели 3D-принтер для печати запасных частей.

Продукты питания

Еда может быть напечатана на 3D-принтере. Можно напечатать множество различных продуктов питания, например, шоколад и конфеты, а также плоские продукты, такие как крекеры, макароны и пицца. НАСА печатает еду, чтобы создавать меньше отходов и делать пищу, содержащую все необходимые питательные вещества для астронавтов. В 2018 году Джузеппе Сционти напечатал еду, похожую на мясо.

Оружие

В 2012 году компания Defense Distributed выложила в интернет файлы для 3D-печати пистолета, "который мог быть загружен и воспроизведен любым человеком, имеющим 3D-принтер". После того, как Defense Distributed опубликовала свои планы, люди забеспокоились, что они могут вызвать проблемы с контролем над оружием^[] Год спустя, в мае 2013 года, Государственный департамент США попросил Defense Distributed удалить планы, что они и сделали.

Образование

3D-печать повысила уровень инноваций и решения проблем в классах. Студенты-дизайнеры могут использовать ее для печати прототипов по таким предметам, как инженерная 3D-печать; демонстрации этого уже развернуты в некоторых учебных заведениях по всему миру.

Исторический

В последние несколько лет 3D-печать используется для обеспечения сохранности важных исторических вещей. Многие музеи приобрели 3D-принтеры и изготавливают предметы для починки своих реликвий. Музей Метрополитен и Британский музей начали использовать свои 3D-принтеры для изготовления копий, которые продаются в сувенирном магазине. Национальный музей военной истории и Варненский исторический музей продают цифровые версии своих экспонатов онлайн, которые каждый может 3D-печатать у себя дома.

3D-печатный египетский фараон продается на сайте Threeding


3D-печатный кубик сахара


3D-печатный двигатель


3D-печатный позвоночный диск