Развитие технологий 3D печати
Современные 3D принтеры способны напечатать как обычную ложку, так и робота, состоящего из подвижных частей. Вполне возможно, что скоро очередь дойдёт и до человеческих органов. Вот что рассказал о перспективах развития 3D печати в России и использовании её в медицине отдел науки «Газеты.Ru».
3D печать, повторяя историю развития компьютеров, уже перешла из разряда фантастических проектов в разряд заурядных методов промышленного моделирования. Как компьютеры постепенно вышли из стен передовых лабораторий и пришли практически в каждый дом, так и 3D принтеры становятся с каждым годом всё ближе к простому потребителю.
Первые попытки использования технологии трёхмерной печати датируются 80-ми годами прошлого века. Принтеры тех времён были очень дорогими и громоздкими (размером с хороший шкаф), область применения также не отличалась широтой. Да сам термин «3D печать» ещё даже не появился.
Одним из пионеров трёхмерной печати был американец Чарльз Халл, запатентовавший в 1986 году первую в мире установку стереолитографии. Как бы ни была она далека от современных 3D принтеров, основные идеи послойного создания объемных фигур, использующиеся до сих пор, были заложены именно в ней. В том же году была создана компания 3D Systems и разработан первый коммерческий 3D аппарат, названный Халлом Stereolithography Apparatus. Спустя два года из стен 3D Systems вышел принтер SLA-250, ставший первой машиной для широкого круга пользователей.
Вторым по значимости лицом в истории трёхмерной печати можно считать Скотта Крампа, который в 1989 году основал компанию Stratasys и спустя год совместно с женой разработал и запатентовал ещё один способ 3D печати — моделирование методом наплавления.
Началом современной истории 3D принтеров считается 1993 год, когда на свет появилась ещё одна известная ныне компания — Solidscape. Занималась она тогда производством струйных принтеров, один из которых двое студентов Массачусетского технологического института в 1995 году модернизировали так, чтобы он вместо печати изображений на бумаге, выводил их в специальную емкость и делал объемными. Именно тогда и появился термин «3D печать». Впоследствии Джим Бредт и Тим Андерсон (так звали студентов) запатентовали своё изобретение и основали компанию Z Corporation. В наши дни эта технология используется в принтерах, выпускаемых Z Corporation и ExOne. Принцип работы напоминает обычную струйную печать, выполняемую по порошку на гипсовой основе. Печатающий блок состоит из четырёх головок: первая содержит прозрачный клей, скрепляющий частицы порошка; остальные три формируют цвет будущей модели. Технология не лишена недостатков (относительно невысокая прочность модели, шершавая поверхность и необходимость дополнительной обработки), но и сейчас с успехом применяется в промышленном 3D моделировании.
Следующим этапом в развитии трёхмерной печати стало появление метода фотополимерной струйной печати, получившего название PolyJet. Модель здесь формируется послойно из жидкого полимера, затвердевающего под воздействием ультрафиолета, что позволяет производить печать высокоточных, практически не нуждающихся в постобработке изделий. Кроме того, технология эта относительно недорогая и принтеры PolyJet сейчас настолько доступны по цене, что по праву могут называться обычным офисным оборудованием.
Развитие технологий 3D печати в наши дни идёт всё стремительнее и уже появилось несколько моделей трёхмерных принтеров, доступных для использования не только в офисе, но и дома. Больших изделий на таких аппаратах, конечно, не напечатаешь, по причине малого размера рабочей камеры, но для изготовления небольших сувениров, прототипов ювелирных изделий или решения различных дизайнерских задач они вполне пригодны. Имея такой домашний 3D принтер, владелец, загрузив трёхмерную компьютерную модель и задав индивидуальные параметры объекта, может получать предметы самой различной формы с требуемой точностью — точно так же, как раньше печатал тексты на листе бумаги или фотографии.
Пока наибольшее распространение получили принтеры, работающие по принципу наплавления полимера, подаваемого в печатающую головку в виде нити, хотя широко используются и другие технологии, и другие материалы — бумага, гипс, высокопрочные термостойкие пластики, порошки металлов. Впрочем, в основе каждого метода, независимо от технологии и материала, лежит принцип послойного создания твёрдого объекта. Теоретически даже на современном 3D принтере можно напечатать большинство предметов, находящихся в доме — от ложки до коврика. Для промышленности же 3D печать хороша тем, что позволяет не только моделировать, но и создавать готовые детали абсолютно любой формы, которые прежними методами — например фрезерованием — получить или невозможно, или очень сложно. В отличие от станка с числовым программным управлением, 3D принтер без труда может распечатать даже изделия с деталями, расположенными внутри корпуса (например, сферу внутри сферы) — геометрических ограничений для 3D печати попросту не существует.
Источник
Share the post "Развитие технологий 3D печати"
- Google+