Каждое утро, когда мы встаем с кровати, будущее уже наступает на горло. Еще вчера мы поражались поэзии нейросетей, а уже сегодня в Екатеринбурге кому-то напечатали на 3D-принтере органы. Мир научной фантастики ближе с каждым днем. Мы проконсультировались с командой компании 3DVISION и расскажем о 3D-печати. Марти Макфлаю такое и не снилось.

1. Аддитивные технологии

Суть 3D-печати, или аддитивных технологий (Additive Manufacturing, от слова «аддитивность» — прибавляемый), в послойном наращивании материала на основе цифровой 3D-модели, благодаря чему и создаются трехмерные объекты почти любой геометрической формы. Эти технологии зародились ещё в 80-х. Тогда же и возникли основные способы 3D-печати: FDM, DLP и SLA. FDM создаёт объекты наслаиванием расплавленной пластиковой нити, которая мгновенно затвердевает. В DLP светочувствительный материал затвердевает из-за ультрафиолета, а в SLA жидкий полимер послойно затвердевает под лазерным лучом. Позже, как отклик на возросший спрос, добавились прочие технологии печати, такие как, например, CJP, SLS, MJM. CJP позволяет создать полноцветные объекты из гипсового порошка. SLS поможет создать особо прочные прототипы из полиамида почти любых размеров, запекая материал лазером. MJM воплотит высокодетализированный объект с помощью струйной печати из фотополимеров и воска. Технологии 3D-печати так сильно продвинулись вперед, что теперь никого не удивишь и печатью из металлов по технологиям SLM и DMLS. В основном используются следующие порошковые металлы: сталь, титан и сплав хрома с кобальтом. Технологии печати металлическими порошками отлично себя зарекомендовали в аэрокосмической и медицинской отраслях и в прочем прототипировании, где воспользоваться традиционным производством затруднительно или вовсе нереально.

2. 3D-принтеры

3D-принтер — по-настоящему удивительное устройство. Отраслей применения этого оборудования с каждым днем становится все больше и больше. Это настоящий рай для инженеров-проектировщиков, дизайнеров и конструкторов. С помощью 3D-принтера специалист получает в свое распоряжение «настольное производство», которое позволяет сэкономить время и деньги, а главное, способно создать трехмерный объект из необходимого материала с заданными параметрами, не покидая офис и не создавая отдельный техпроцесс. Время на воплощение идеи с бумаги в реальный прототип многократно сокращается, и можно сразу переходить к испытаниям объекта. Неспроста Boeing воспользовался 3D-печатью для производства собственных пассажирских самолетов Boeing 787 Dreamliner, что в будущем позволит сэкономить компании на производстве каждого самолета до трех миллионов долларов.
При всей своей технологичности 3D-принтер способен быть полезным и в быту. Так, имея в наличии 3D-принтер и базовый набор знаний в 3D-моделировании, ты можешь воссоздать любой объект, нужный в обычной жизни. Если тебе некогда моделировать, в интернете есть бесплатные библиотеки цифровых 3D-моделей, среди которых ты найдешь оригинальные модели осветительных приборов, держателей, посуды и других вещей. Зачастую склонность к собирательству перерастает в моделирование — создание натуральных макетов и реконструкций. С 3D-принтером тебе больше не придется искать на Ebay нужные модели или вручную собирать ландшафт — просто напечатай все, что тебе нужно. Ты можешь даже создать собственный музей или арт-инсталляцию, как герой фильма «Удивительный мир Марвена». Именно это и делают строительные фирмы, дизайн-студии. В их сфере деятельности такая печать нашла достойное применение и надёжно обосновалась. Макетирование с появлением 3D-печати стало намного активнее использоваться, потому что благодаря принтерам макеты больше не стоят больших денег, и времени на их создание требуется намного меньше.
3DVISION, продававшая поначалу принтеры для персонального использования (23 мировых бренда объёмной печати, среди которых такие монстры, как Formlabs, Ultimaker, Zortrax), включила в свой ассортимент и промышленные. Именно они применяются в автомобилестроении, самолётостроении, стоматологии и прочих отраслях. Эти машины, управляемые пытливым человеческим умом, выводят медицину и инженерию к новым горизонтам. На сайте 3DVISION можно подобрать 3D-принтер для применения в любой области и подходящий для любого бюджета с мощностью от 144 до 800 ватт, с областью построения (то есть камерой, в которой формируется модель), которая варьируется от 145 х 145 х 175 мм до 1200 х 600 х 900 мм. Детализация и допуск создаваемых объектов заслуживают отдельного разговора. Лучшие экземпляры принтеров способны обеспечить точность печати вплоть до 25 мкм.

3. 3D-сканеры

Чтобы создать объёмную модель, её либо предварительно проектируют в программе, либо сканируют реальный объект — человека, машину, шестерёнку, зуб. Для этого были разработаны 3D-сканеры. Контактные сканеры ощупывают предмет и на основе этих данных создают модель. Бесконтактные — к объекту не прикасаются и сканируют его либо лазерами, либо оптическими элементами. В кинопроизводстве, геймдеве, строительстве, проектировании и автомобилестроении применяют бесконтактные сканеры. Они удобны, потому что позволяют сканировать нефиксированные объекты, и мобильны, поскольку не требуют установки. Оптические дороже. Их используют для отрисовки и сканирования архитектурных сооружений, устройств, машин — везде, где нужна высокая точность и детализация. Для сканирования простых грубых объектов используют лазерные сканеры.

4. Материалы для 3D-печати

Самый популярный материал — ABS-пластик. Он прочный и жёсткий. Это актуально, если ты изготавливаешь объекты с высокой полезной нагрузкой. Выдерживает температуру до 100 градусов по Цельсию. Стоек к таким веществам, как бензин, щелочь, кислота, углеводород, жир. Из PLA (он же полиактид) чаще всего печатают игрушки. Он самый экологически чистый и безопасный материал для печати, потому что сырьем для него служит сахарная свекла и кукуруза. Этот материал обладает высоким коэффициентом скольжения, и поэтому из него часто печатают подшипники. Полиактид легко разлагается и плавится при температуре выше 50 °С. Фотополимеры характеризуются тем, что меняют форму под воздействием излучения. Бывают жидкими и твёрдыми. Это прочный материал, устойчивый к воде и свету. А для промышленного оборудования производители предлагают отдельные фирменные наборы материалов с определёнными физическими свойствами под конкретную задачу. Их состав зачастую держится в секрете, а внешне они представляют из себя проприетарные картриджи для установки в промышленный 3D-принтер. Все расходники, необходимые для печати, есть в интернет-магазине 3DVISION.

5. Литье пластмасс

У пластмассы много преимуществ перед другими материалами. Поэтому именно из неё изготавливают многочисленные детали и фигурки. Это одна из крупнейших промышленных отраслей на сегодняшний день. Чтобы отлить объект из пластмассы, предварительно разрабатывают цифровую трехмерную модель и готовят конструкторскую документацию. На основе этих данных делают металлическую пресс-форму, в которую на термопластавтомате нагнетают расплавленную пластмассу. В металлической форме после полимеризации пластмасса и приобретает свой окончательный вид — законченного изделия. Данный метод производства уместен, когда речь заходит о действительно крупных тиражах — десятках и сотнях тысяч изделий. Когда же дело касается производства мелкой партии функциональных изделий (до 500 штук максимум), литье в металлические пресс-формы становится нерентабельным, и стоит рассматривать литье пластмасс в силикон. Последний подход дешевле относительно создания металлических пресс-форм и позволяет быстрее получить тираж необходимых функциональных изделий. Все это звучит как шоу «Как это устроено» на Discovery. Однако мало кто задумывается, как создан выключатель или пластиковая крышка для бутылки. 3DVISION занимается литьем пластмасс и изготавливает пластиковые игрушки, корпусы для медицинского и прочего оборудования, комплектующие для автомобилей, детали бытовых приборов и много чего еще. Обладая собственным производством, 3DVISION поможет тебе с воплощением любого тиража и обеспечит необходимыми качествами твои изделия. Просто подготовь свой запрос и свяжись с ними.
Компания 3DVISION 6 лет занимается печатью объёмных фигур разного масштаба из пластика, металла, керамической глины. Фигурки людей, подарочные статуэтки, прототипы джойстиков и самых разных сувениров — им под силу любой заказ. Теперь ты знаешь, кто напечатает или отольёт из пластика имперского гвардейца из Warhammer 40000 или Тиранду из World of Warcraft.

Источник