3D ДРУК

3D-друк – це методика виготовлення об’ємних виробів на основі цифрових моделей. Незалежно від конкретної технології, суть процесу полягає в поступовому пошаровому відтворенні об’єктів. У цьому процесі застосовується спеціальний електронний пристрій – 3D принтер, який друкує певними видами матеріалів. Більш детально про нього написано тут. Інші назви технології – швидке прототипування або аддитивное виробництво. Часто словосполучення «адитивні технології» використовується в значенні «3D технології».

Технологія 3D друку була запатентована в 80-х роках минулого століття, але популярність здобула відносно недавно. Були розроблені нові, перспективні методики і можливості 3D-технологій вийшли на абсолютно новий рівень. Однак і до цього дня методика відома не у всіх колах, і далеко не кожен в курсі, що таке 3D друк.

Етапи 3Д друку:
Як це працює:
Виконується 3D моделювання необхідного об’єкта за певними правилами;
Файл з цифровою моделлю завантажується в програму-слайсер, в якій генерується керуючий код для 3D принтера;
Встановлюються необхідні параметри 3D-друку;
Код записується на знімний носій пам’яті, який підключається до 3Д принтеру;
3D модель відтворюється.
Відтворення об’єктів відбувається поступово. За необхідної формі шар за шаром наноситься обраний матеріал, формуючи готовий виріб. Варто відзначити, що можливості 3Д-друку практично безмежні, тобто виготовити можна все що завгодно.

Для відтворення різних об’єктів використовуються різні технології 3D друку. Вони відрізняються як застосовуваними витратними матеріалами, так і швидкістю і точністю друку. Перелічимо основні технології 3D друку:
Моделювання методом наплавлення (Fused deposition modeling, FDM). Одна з найпоширеніших технологій 3D друку, застосовується в більшості настільних 3Д принтерів і являє собою ідеальне співвідношення ціна / якість. Друк відбувається за допомогою пошарового подачі нитки розплавленого пластику;

Стереолітографія (Laser stereolithography, SLA). Формування об’єкта відбувається за рахунок пошарового засвічування лазером рідкої фотополімерною смоли, яка твердіє під впливом випромінювання. Одна з варіацій даної технології – DLP 3Д друк. У ній замість лазера застосовується спеціальний проектор. Обидва методи 3D друку застосовуються для створення об’єктів з високим ступенем деталізації. У разі DLP друку додатковою перевагою є також швидкість;

Селективне лазерне спікання (Selective laser sintering, SLS). Відтворення виконується за рахунок пошарового плавлення спеціального порошку під дією лазерного випромінювання. Цей метод 3Д друку широко застосовується в промисловості для виготовлення міцних металевих елементів.

https://www.youtube.com/watch?v=zRaiL_WTjk8

В цьому відео розповідається про першу фабрику в Україні,

в якій втілюють 3D речі.

3D-принтерів можна розрізняти за такими характеристиками:

– ціна (від 500 USD і до 1 млн. доларів);

– спосіб друку (найбільш поширений спосіб − пошарове «нарощування» монолітного об’єкту, але існує ще і лазерне, а також порошкове запікання сировини для друку);

– матеріали для 3D-друку (нафтовий пластик − ABS, пластики рослинного походження − PLA, PLE, нейлон, гіпс, металевий порошок, бетон тощо).

Ось компанії-виробники 3D-принтерів – лідери ринку:

– 3D Systems;

– Z-Corporation;

– Stratasys, Inc;

– Phenix Systems;

– Optomec, Inc.;

– Geometries

– EOS Electro-Optical Systems;

– Object;

– Microbot.

Популярність 3D-принтерів постійно зростає, у зв’язку з чим, ціни поступово знижуються. Але професійні 3D-принтери залишаються досить дорогими пристроями, висока технологічність яких вимагає спеціальних знань і умінь!

Повертаючись до питання, що таке 3D-принтери і які області застосування 3D-друку, треба сказати, що сьогодні 3D-принтери настільки глибоко увійшли в наше життя, що їх використовують, як для створення пластикових шахових фігурок в домашніх умовах, так і в Голлівуді. Наприклад, для прототипування повноцінних моделей автомобілів віддаленого чи найближчого майбутнього, або навіть сучасних моделей − з метою економії коштів кінобюджету (найбільш відомий випадок – «друк» прототипу автомобіля AstonMartin DB-5 для останнього фільму про пригоди Джеймса Бонда).

– кіно (об’єкти надруковані для кіноіндустрії часом виглядають набагато реалістичніше, ніж комп’ютерна графіка і коштують дешевше, ніж справжні декорації (автомобілів, елементів інтер’єру, копій антикварних або футуристичною меблів і коштовностей і под.);

– архітектура. Вже сьогодні архітектори готові до того, щоб за допомогою 3D-принтеру будувати фантастичні будівлі з піску і спеціального сполучного елементу не тільки на Землі, але і на інших планетах нашої Сонячної системи;

– реклама і маркетинг. Неможливо уявити дану сферу без 3D-друку. Реальні прототипи виробів створюються швидко і коштують недорого. Раніше подібна робота виконувалася вручну, що займало набагато більше часу, зараз, завдяки перенесенню конструювання в електронну форму, процес створення виробу з нуля подешевшав.

Завдяки 3D-друку, фахівці у даній сфері можуть максимально ефективно досліджувати ринок, озброївшись готовими зразками-прототипами виробів. Важливим моментом є і той факт, що дизайнери ще на етапі розробки можуть оцінювати функціональність і зовнішній вигляд виробу, а значить − швидко вносити в дизайн-концепт необхідні корективи.

Технології 3D-друку стануть в нагоді тоді, коли необхідні:

• прототипування форми нового продукту, який потрібно наочно презентувати та затвердити у Замовника (наприклад, це може бути оригінальний футляр для IPhone, а також прототип будівлі, упаковки або транспортного засобу);

створення деталей механізму: у такому випадку 3D-друк допоможе замінити загублені або зламані деталі, щоб уникнути великих витрат на покупку нового виробу або комплекту деталей. Це може бути деталь поламаної іграшки або кришка литого диску автомобіля, загублена в дорозі. Таким чином, за допомогою 3D-принтеру ми можемо відсканувати і роздрукувати для вас деталь будь-якої складності;

друк прототипу для створення силіконових форм (або прес-форм з інших матеріалів), які будуть використані для лиття невеликої партії однакових виробів (дрібносерійне виробництво);

друк декоративних виробів (предмети побуту, вази, фігурки казкових персонажів, збірні (у т. ч. декоративні) вироби тощо).

Крім описаних вище професійних областей застосування 3D-друку, існують інші напрямки для повсякденного використання даної технології. Так, з допомогою 3D-принтеру можна:

• створити і надрукувати 3Д-модель улюбленого персонажу;

надрукувати навчальний макет для освітньої або будь-якої іншої установи (від моделі танка, до прототипів органів людини);

розробити ювелірні вироби або бижутерію (а також їх прототипи);

Висновок

Отже, з цієї книги ми дізналися, що таке 3D друк, коли ця методика була запатентована, етапи 3D друку, технології,

характеристики, компанії-виробники, в яких сферах ця технологія використовується, коли 3D друк стане в нагоді, і що можна створити за допомогою цієї технології.

Хоча 3D друк – технологія майбутнього, її все одно використовують в наш час.

Мені ця технологія подобається тим, що це не просто намальований малюнок на альбомі, а до цього виробу можна доторкнутись і використовувати у різних сферах.

Я сподіваюсь, ця технологія буде в майбутньому розвиватись

і часто буде використовуватись в житті.