3D-печать - это процесс создания трехмерных твердых объектов из цифрового файла.
Технология 3D-печати позволяет "печатать" объект слой за слоем, нанося материал непосредственно из модели автоматизированного проектирования (САПР), путем наложения последовательных слоев материала до тех пор, пока объект не будет создан.
3D-печать позволяет изготавливать сложные формы с использованием меньшего количества материала, чем традиционные методы производства.
Пластмассы и металлические сплавы - наиболее часто используемые материалы для 3D-печати, но современные 3D-принтеры могут работать практически с чем угодно - от бетона до биологических тканей.
Эволюция 3D-печати привела к быстрому росту числа компаний, внедряющих эту технологию. Варианты использования различаются в зависимости от отрасли, но в основном включают вспомогательные инструменты, визуальные и функциональные прототипы и даже целые объекты.
Для аэрокосмической и оборонной промышленности, где очень сложные детали производятся небольшими объемами, 3D-печать идеальна. Можно создавать сложные геометрические формы, не вкладывая средства в дорогостоящее инструментальное оборудование.
Наряду с аэродинамикой, вес является одним из наиболее важных факторов, которые необходимо учитывать при проектировании самолета. Снижение веса самолета может значительно снизить выбросы углекислого газа, расход топлива и полезную нагрузку. Поэтому 3D-печать нашла свое применение в авиации.
Компания Airbus создает панели на основе биологических материалов на 15 процентов легче, чем если бы они были изготовлены с использованием традиционных методов производства. Эта технология также позволяет создавать сложные внутренние опорные конструкции, такие как решетки внутри панелей, без дополнительных производственных затрат.
Компания Porsche недавно представила новую концепцию сидений для спортивных автомобилей, в которой используются 3D-печать и решетчатый дизайн.
В дальнейшем Porsche хочет расширить возможности индивидуализации сиденья за пределы жесткости и цвета, персонализируя сиденье в соответствии с конкретным контуром тела клиента. 3D-печать в настоящее время остается единственной технологией, которая может обеспечить такой уровень настройки.
Porsche также использует 3D-печать для изготовления деталей электромобилей. Этот напечатанный на 3D-принтере корпус электропривода легче, и лучше охлаждается.
Первый в истории мост, напечатанный на 3D-принтере, был установлен в Нидерландах в 2018 году. Технологический университет Эйндховена создал его из бетона и стальных тросов, на строительство потребовалось три месяца. В стране, известной своей ездой на велосипеде, мост обслуживает в первую очередь велосипедистов.
Первый в мире пешеходный мост, напечатанный в 3D, был открыт 14 декабря прошлого года в городском парке Кастилия-Ла-Манча в Алькобендасе, Мадрид. Длина моста 12 метров, ширина 1,75 метра. Мост напечатан из микроармированного бетона.
Первый дом, напечатанный с помощью технологии 3D-печати, построен в городе Ступино Московской области. Компании Apis Cor и ПИК успешно завершили проект. Возведение здание заняло чуть более 24 часов, стоимость здания составила 10 000 $
Эта же компания, Apis Cor, "распечатала" по заказу муниципалитета Дубая 2-этажное административное здание, которое на данный момент является самым большим зданием, которое когда-либо было напечатано на 3D-принтере.
Медицинская промышленность может использовать возможности 3D-печати для создания устройств для конкретных пациентов. Например, такие устройства, как протезы и имплантаты, можно производить быстрее и дешевле, чем при использовании традиционных методов производства.
Изготовление прозрачных элайнеров (кап) на сегодняшний день является одним из наиболее распространенных способов применения стоматологической 3D-печати.
В феврале 2021 года был проанонсирован первый напечатанный на 3D-принтере металлический имплант таранной кости, предназначенный для замены основной кости в голеностопном суставе, соединяющем ногу со стопой. Имплантат из кобальто-хромового сплава изготавливается по индивидуальному заказу в соответствии с таранной костью каждого пациента с использованием данных, полученных при компьютерной томографии.
Хотя 3D-печать исторически считалась прерогативой промышленного производства, эта технология также находит свое применение в индустрии красоты.
Французская модная компания Chanel - одна из компаний, демонстрирующих потенциал 3D-печати. В 2018 году Chanel выпустила первую в мире кисть для туши, напечатанную на 3D-принтере.
Благодаря 3D-печати дизайн кисти был оптимизирован - например, грубая зернистая текстура улучшает адгезию туши к ресницам.
Даже из этого короткого обзора можно заключить, что по мере того, как 3D-печать продолжает развиваться, ее практическое применение охватывает все области. От произведений искусства, косметики и игрушек до целых зданий и даже трансплантируемых органов - эта технология может зайти так далеко, насколько позволяет наше воображение.