Новые информационные технологии всегда очень быстро развиваются и без них немыслимо современное общество. 3D-принтер - это устройство, которое позволяет создавать самые настоящие объекты, причем из самых разных материалов. Ее применяют в архитектуре, строительстве, медицине, дизайне, производстве одежды и обуви и других сферах.
Но как же он работает? Давайте разберемся.
Данная статья будет полезна:
Школьникам, студентам, людям, работающие в сфере проектирования, дизайна, промышленности, архитектуры и строительства.
Что вы узнаете:
1. Что такое 3D-принтер?
2. Принцип работы этого устройства.
3. Как устроен 3D-принтер и где он может применяться.
3D-принтер - это устройство, которое позволяет создавать самые настоящие объекты, причем из самых разных материалов.
3D печать появилась на свет 40 лет назад и открыла потрясающие возможности для создания различных моделей.
• История 3D-принтеров берёт своё начало в 1948 году, когда американский инженер Чарльз Халл разработал технологию послойного выращивания физических трёхмерных объектов из фотополимеризующейся композиции. Она получила название Stereolithography (стереолитография). Только к 1986 году Халлу удалось получить патент на своё изобретение. Он основал компанию 3D Systems и в 1987 году мир увидел первый в истории 3D-принтер, работающий на технологии STL.
В 80-х годах также начали развиваться и другие технологии трёхмерной печати. В 1985 Михаило Фейген предложил формировать объёмные модели послойно из листового материала (плёнка, полиэстер, пластик, бумага), скрепляя между собой слои при помощи разогретого валика.
И, наконец, в 1988 году Скотт Крамп описал метод послойной заливки экструдируемым расплавом (FDM). Принтеры, использующие данную технологию, печатают расплавленной нитью вещества (пластика, металла и т.д.). Затем в начале 2000-х 3D Systems также выпустила свой первый «домашний» 3D-принтер. После этого данные устройства стали активно проникать в повседневную жизнь.
• Расходные материалы (филаменты) для 3D-принтеров представляют из себя пластиковые нити, намотанные на катушки. Расходные материалы бывают различных типов и свойств. Вот из каких деталей состоит 3D-принтер, не считая корпуса: экструдер, рабочий стол, линейный и шаговый двигатели , фиксаторы и рама. За создание трехмерного изделия отвечает аддитивный процесс 3д-печати — это когда при изготовлении предмета слои материала накладываются друг на друга, снизу вверх, пока не получится копия формы в чертеже. Так печатают изделия из пластика. Печать состоит из непрерывных циклов, которые повторяются один за другим — на один слой материала наносится следующий, и печатающая головка двигается, пока на рабочей поверхности не окажется готовый предмет. Отходы печати принтер сам удаляет с рабочего стола.
• Принтер печатает изделие по 3D-чертежу: его создают на компьютере в специальной программе. Далее программа преобразует модель в инструкцию для экструдера и выгружает ее на принтер, который начинает печатать изделие.
Эта технология — одна из самых дорогих, но гарантирует точность печати. Принтер наносит слои толщиной 15 микрон — это в несколько раз тоньше человеческого волоса. Поэтому с помощью стереолитографии делают стоматологические протезы и украшения.
Промышленные стереолитографические установки могут печатать огромные изделия, в несколько метров. Поэтому их успешно применяют в производстве самолетов, судов, в оборонной промышленности, медицине и машиностроении.
Трехмерную печать ждет серьезный скачок уже в ближайшее время: упростятся 3д-редакторы, удешевится 3д-печать, сами принтеры станут компактнее, улучшатся свойства используемых материалов и каждый человек сможет изготовить себе любую задуманную модель.
Надеюсь, информация была для Вас полезной!
