Что такое 3 д принтер и как он работает?

15 ответов на вопрос “Что такое 3 д принтер и как он работает?”

Mezishicage 05-12-2019 Ответить

3D-печать распространена повсеместно. Она позволяет создать что угодно — от прототипов всевозможных изделий, до функциональных частей реактивных двигателей самолетов и космических аппаратов, от канцелярских принадлежностей и автозапчастей, до шоколадок и сувениров.

Но, как именно работают 3D-принтеры, как они создают трехмерные объекты любой возможной формы — знают еще не все. Если вы хоть раз задавались этими вопросами, то перед вами — самое простое объяснение 3D-печати.

Общие принципы 3D-печати

Принцип 3D-печати по любой существующей технологии — создание объемных объектов из совокупности плоских слоев.
Цифровая модель изделия разделяется на слои специальной программой — слайсером, а принтер печатает эти слои, один на другом, составляя из них трехмерный объект. Так, из множества слоев, получается объемная деталь.
Общий принцип один, но технологии различаются; самая распространенная и доступная среди них — FDM.

FDM

Моделирование методом послойного наплавления (FDM), также известное как производство способом наплавления нитей (FFF) — самый популярный и массовый тип 3D-печати.

Стандартное FDM-устройство работает как термоклеевой пистолет управляемый роботом, что не удивляет, ведь разработка технологии FDM когда-то начиналась с опытов с термоклеем. Пластиковый пруток проталкивается через горячее сопло, где он плавится, а выходя из него укладывается слоями. Процесс повторяется снова и снова, пока не появится готовый 3D-объект.
Единственное отличие в том, что 3D-принтеры используют не стержни термоклея, а пластиковый филамент намотанный на катушки.

Самые распространенные материалы для FDM (FFF) — пластики ABS и PLA.
Пластиковая нить, она же филамент, выпускается в такой форме для того, чтобы она могла легко плавиться при заданной температуре, но очень быстро застывать — после охлаждения всего на пару градусов. Именно это и позволяет печатать 3D изделия со сложной геометрией с высокой точностью.

Проще говоря, 3D-печать отличается от традиционной 2D-печати только тем, что повторяется снова и снова, создавая слой за слоем, один на поверхности другого. В конце концов, тысячи слоев образуют 3D-объект.

FDM-принтер на примере MakerBot Replicator 2

Стереолитография
Samulabar 05-12-2019 Ответить

На данный момент соревнуются три вида аппаратов:
FDM (fused deposition modeling);
LOM (laminated object manufacturing);
SLA и STL (Stereolithography).
Также есть такие варианты, как:
Polyjet;
LENS;
LS (laser sintering);
3DP (three dimensional printing).
Рассмотрим некоторые из них более подробно.

Стереолитографические установки – что это такое для 3D печати

SLA или просто SL – это усовершенствованная система-прародитель. Ее истоки были положены Чаком Халлом, но на настоящий момент многие компании производят технику, основанную на принципе стереолитографии. В основу положены все те же материалы – жидкий фотополимер, запекающийся в пластик, и лазер. Луч как бы фиксирует определенные точки в емкости с жидкостью, постепенно поднимаясь снизу вверх слой за слоем. Оставшийся раствор стекает, оставляя необходимость шлифовки объекта.
Это очень эффективный, с точки зрения точности, метод. Он позволяет быстро достигнуть результата с погрешностью всего в 10 микрон. Но оборудование редко устанавливают дома, так как работа с едким веществом без соблюдения должных норм и предосторожностей чревато ожогами и токсическим отравлением организма.

Лазерное спекание – LS (laser sintering)

Метод аналогичен предыдущему, но усовершенствован за счет использования не жидкого полимера, а его сыпучего варианта. Преимущества новшества:
В растворе нередки случаи поломки объекта еще в процессе построения, так как еще неокрепшую, но уже тяжелую конструкцию ничего не поддерживает. В порошке все иначе – деталь не может сломаться, так как она опирается на твердое вещество.
Помимо полимера можно использовать измельченные частицы бронзы, стали, нейлона, титана.
Недостатки:
Температура плавления очень высока, поэтому предмет долго будет остывать.
Поверхность получается менее монолитная, в ней больше воздуха.
Некоторые смеси опасно хранить вне камеры с азотом.

Что такое 3Д печать методом послойного наплавления термопласта

Технология LOM предусматривает наложение вырезанных по лекалу пластов из бумаги, пластмассы или алюминия и их последующее склеивание. Точные очертания рассчитываются в специализированных САПРах, которые работают с 3D моделями. Функция структурирования простых и сложных объектов в софте form•Z jr от компании «ЗВСОФТ» позволяет создавать органичные формы за счет нанесения эскиза на простую сетку и последующего детального сглаживания линий, проработки деталей вручную или автоматически.
С использованием специализированных платформ моделирование по системе LOM становится легким и удобным.

С термопластом работает также технология FDM. Ее структура заключается в подаче материала (нить из пластика) через экструдер – печатающую головку механизма. Направленный слой запекается за счет специального сопла. Так послойно происходит создание объекта снизу вверх.

Из чего создаются изделия

Вещество-основа может различаться. Самый популярный и начальный элемент – это фотополимер. Он легок в обращении, имеет низкую температуру плавления и удобен на стадии последующей обработки – шлифовки. На его замену пришел термопластик (видов ABS и PLA) – усовершенствованный материал с рядом преимуществ, в частности, он более безопасный и экологически чистый.

Также могут использоваться:
нейлон – высокая прочность и износостойкость;
поликарбонат – широкий спектр комфортных для изделия температур от -100 до +115 градусов;
полиэтилен;
поливиниловый спирт – быстро схватывается, но растворяется при соприкосновении с водой;
целлюлоза;
полипропилен – нетоксичный и недорогой;
флекс – очень гибкий и эластичный;
HIPS – удобен при необходимости многоуровневых конструкций со сложными спайками и поддержками;
glassfil – прозрачный и невосприимчивый к ультрафиолету, механическим воздействиям и бактерицидной атаке, поэтому часто применяется в медицине;
керамический состав – содержит только частицы керамики, но при печати создает эффект камня;

PVA – быстрорастворяемый полимер, который подходит для временного склеивания элементов конструкции;
PVD – тонкий пластик, который подходит для упаковочной вентилируемой продукции;
PETG – полупрозрачный материал, образующий красивую глянцевую поверхность, подходит для элементов декора;
полиоксиметилен – прочный как металл, но удобный в обращении и легкий;
WOOD – достоверная имитация дерева с сохранением свойств материала-оригинала, то есть с сильными влаговпитывающими характеристиками;
ABS Antistatic – обычный полимер с эффектом антистатика для изоляции от электричества;
GLOW – люминесцентное вещество, способное впитывать и отдавать свет;
металл – состав содержит в себе элементы бронзы, алюминия и других веществ, на выходе предмет, напоминающий настоящее металлическое изделие.
Nerlaxyne 05-12-2019 Ответить

В наш век, век развития технологий, практически все знают или хотя бы слышали о 3D. В основном, люди связывают данную технологию с кинематографом, мультипликацией или фото, однако, все чаще в различных новостях появляется информация о 3D печати.
Что из себя представляют 3D принтеры, как они осуществляют печать и какие возможности в различных сферах науки и творчества сулят нам в будущем, об этом и поведает данная статья.

История появления 3D печати

Хотя 3D печать и начала распространяться относительно недавно, сама технология была зарождена относительно давно. В середине восьмидесятых годов прошлого века, а если быть более точным, то в 1984 году, корпорация «Charles Hull» создала методику трёхмерной печати для воссоздания объектов с применением цифровых данных, а уже в 1986 году, назвала и запатентовала свое изобретение. Техника получила название – стерео литография.
В том же году был сделан первый индустриальный 3D принтер. Спустя время, разрабатывать данную технологию продолжила уже «3D Systems», создавшая в 1988 году принтер для печатания в 3D формате, уже в бытовых условиях. Данная разработка получила название – SLA – 250.

В 1988 году, корпорация «Scott Grump» создала технологию моделировки плавлеными осадкообразованиями, после чего в развитии данной сферы наступил незначительный спад. Однако, спустя три года, а именно в 1991 году, корпорация «Helisys» создает и запускает в широкое производство технологию, способную производить многослойные объекты, а уже спустя год, в 1992 году, корпорация «DTM» демонстрирует миру первую на планете методику избирательной лазерной спайки.
Еще через год, на рынке появляется компания, под названием «Solidscape», начавшая серийный выпуск струйных принтеров, способных создавать детали небольшого размера с четкой поверхностью, при достаточно незначительных затратах.
В тоже время Massachusetts Institute of Technology оформляет патент на трехмерную печать, напоминающую струйную методику, стандартных 2D принтеров. Однако, безусловно, прорыв в развитии данного направления произошел уже в начале нашего века.
В 2005 году миру был представлен первый в истории 3D принтер, который мог создавать цветные объекты. Им оказался принтер Spectrum Z510, от компании «Z Corp». Уже в 2007 году был создан принтер, который мог печатать половину собственных деталей.

Из года в год, возможности и сферы использования 3D принтеров и 3D печати, начали увеличиваться в разы. На сегодняшний день на подобном оборудовании можно воссоздать практически все, от игрушек и мебели, до внутренних органов человека.

Так что же это – печать на 3D принтере?

Конечно же, принцип работы столь высокотехнологичного изобретения достаточно сложен, однако, мы попытаемся объяснить, чтобы это было понятно обывателю. И так, 3D печать – это создание настоящего объекта, по разработанному на компьютере 3D образцу. После того, как объект воссоздан на компьютере, его трехмерная модель сохраняется в STL файле, а затем, 3D принтер, на который вывели файл, необходимый для распечатки, создает натуральный объект.
Процесс печати представляет из себя череду воспроизводящихся действий, связанных с построением 3D моделей, при помощи нанесения на рабочий стол (элеватор) устройства, прослойки материалов, передвижением рабочего стола ниже, к уровню уде созданного слоя и снятием с рабочей поверхности остатков сырья.
Циклы постоянно повторяются: материал накладывается слоем на слой, элеватор опускается каждый раз до того времени, пока на рабочей поверхности не появится изделие в своем окончательном виде.

Принцип работы 3D принтера?

Использование 3D печати – значительная альтернатива классическим методикам создания прототипов и производству, осуществляющему выпуск небольшими партиями. 3D-принтер, отличается от обычного тем, что он создает физические трехмерные объекты.

На сегодняшний день, подобное оборудование способно применять в качестве рабочего материала, фотополимерные смолы, разнообразные виды пластиковых нитей, порошки из керамики и глинометалл.

Что это – 3d принтер?

В работу трехмерного принтера вложен принцип послойного формирования твердого объекта, который «выводится» из конкретного материала (об этом вы узнаете в дальнейшем). Привилегиями данного метода, в сравнении с вариантом создания объекта в ручную, является внушительная скорость, легкость и незначительная стоимость.
К примеру, для формирования трехмерного объекта вручную, придется затратить внушительное количество времени, дни, а возможно и месяцы. Ведь в перечень работ входит не только создание, а и чертежи и схематическое построение планируемого объекта, которые, в конечном итоге, так и не дают полной картины и визуального восприятия объекта в окончательном виде.
По этой причине затраты на разработку увеличиваются, возрастает длительность времени от исполнения до серийного выпуска.
Технология печати трехмерного объекта, в свою очередь, дает возможность отказаться от ручного труда в полной мере. В результате применения 3D технологии, нет нужды в чертежах и расчетах на бумаге. Благодаря программе, модель можно будет увидеть на мониторе со всех сторон и убрать погрешности и недочеты не во время финальной стадии, как это происходит при ручном варианте, а прямо при производстве. А на всю работу будет затрачено несколько часов, что во временном эквиваленте будет быстрее в n-ое количество раз.
Также, стоит добавить, что ошибки, допускающиеся при ручной работе, исключены при применении 3D технологии.

Стоит также отметить, что имеются разнообразные технологии данной печати. Они разнятся между собой способом накладки наслоений изготавливаемого объекта. Перейдем к рассмотрению наиболее популярных из них.
Наиболее популярными являются SLS (селекционное лазерное сплетение), НРМ (накладка наслоений расплавленных материалов) и SLA (стерео литография).
Максимально используемой, в основном из-за своей внушительной скорости при создании объектов, является SLA (стерео литография).
SLA Technology
Принцип работы данной технологии таков – луч лазера посылается на фото полимер, после этого материал приобретает твердую форму.

В качестве фото-полимера применяют незамутненный материал, изменяющий форму под действием влаги.
После того, как материал стал твердым, он может быть подвержен покраске, оклейке, механизированной обработке и так далее. Элеватор размещается в сосуде с фото-полимером. После того, как сквозь полимер прошел лазер и наслоение затвердело, рабочая поверхность опускается ниже.
SLS Technology
Соединение порошковых исходных веществ, при помощи лазерного луча или SLS — единственная в своем роде 3D технология, применяющаяся при создании форм из металлического и пластмассового литья.

Пластиковые объекты имеют великолепные механические качества, из-за чего способны применятся в создании полностью работоспособных изделий. В SLS применяются вещества, очень схожие по свойствам к произведенному конечному продукту: керамика, порошковая пластмасса, сталь.
Порошковые материалы размещаются на рабочей поверхности элеватора и соединяются под действием луча лазера в затвердевший слой, подходящий габаритам модели и обуславливающий её форму.

DLP Technology
DLP – одна из новых технологий 3D печати. Стерео литографические устройства, в настоящее время, обозначаются, как противовес FDM устройствам. Устройства этого типа применяют технологию нумерационного возделывания светом. Возникает логичный вопрос, чем тогда печатают данные принтеры? Ответ прост, для создания трехмерных объектов, данная разновидность принтера применяет фотополимерные смолы и проектор DLP.
Несмотря на оригинальное название, данные аппарат практически ничем не разнится от прочих 3D принтеров. Стоит отметить, что создатели данного устройства, а именно
«QSQM Technology Corporation», уже начали серийно производить свое оборудование. Разницу в работе SLA и DLP вы можете увидеть на изображении ниже.

EBM Technology
Хотелось бы добавить, что SLS/DMLS не единственные варианты, способные создавать металлические трехмерные модели. На сегодняшний день, для воссоздания трехмерных объектов из металла, очень часто применяется электронно-лучевое плавление. Длительные испытания подтвердили, что применение проволоки из металла для плавления слоями, при создании максимально точных деталей, не слишком эффективно. В связи с этим, специалистами был создан специализированный материал, который называется металлоглина.
Глина металл, применяющаяся в виде основы, при электронно-лучевом плавлении, создается из смеси органичного клея, стружки металла и некоторого количества воды. Для преобразования данного материала в твердое состояние, необходимо нагреть его до такой температуры, при которой жидкость и клей испарятся, а стружка переплавится в монолитный объект.

Как функционирует EBM 3D принтер

Очевидно, такая же технология использовалась при работе с SLS принтерами. Однако, есть в ней существенные отличия, EBM преобразовывает для плавления металлической глины сконцентрированные электронные импульсы, а не лазер, как в случае с SLS. Стоит отметить, что преимущество данного метода заключается в том, что печать оказывается более качественная, а детали маленького размера получаются более четкими.
В настоящее время реализуются только EBM принтеры промышленных масштабов, для собственного пользования приобрести их не представляется возможным.
НРМ (FDM) HPM Technology
НРМ позволяет производить, как модели, так и законченные части из классических, конструкторских и значительно эффективных термических пластиков. Единственная в свое роде технология, применяющая термические пластики высочайшего класса, гарантирующие вне аналоговую механическую, температурную и составную крепость деталей.
Печать по данной технологии характеризуется аккуратностью, легкостью в применении и возможностью использования в офисных помещениях. Изделия из термического пластика отлично переносят внушительные температуры, механические нагрузки, попадания разного рода химических элементов, а также чрезмерно сухой или влажной внешней среде.
Растворяющиеся добавочные материалы, дают возможность изготавливать замысловатые несколько уровневые объекты, углубления и просветы, которые было затруднительно получить при помощи стандартных методик. Аппараты, работающие по НРМ, изготавливают детали послойно, разогревая материал до тягучего состояния и вытесняя его, согласно рассчитанным на компьютере порядком.

Для НРМ печати применяются два разных материала — основной, из которого состоит готовый объект и дополнительный, применяющийся для поддержки. Нити каждого материала, выдавливаются из отверстий 3D-принтера в воспроизводящую головку, которая двигается согласно заданным X и Y координатам, и наслаивает плавильный материал, образовывая текущее наслоение, до тех пор, пока фундамент объекта не опустится ниже и не начнется создание последующего слоя.
После завершения создания объекта, необходимо механически убрать дополнительный материал или растворить его при помощи моющего средства. Это финальная фаза, после данных действий изделие готово к последующей эксплуатации.

Стоит отметить, что в наше время, достаточно распространены не только настольные HPM принтеры, но и устройства позволяющие осуществлять ручную печать. Данную разновидность устройств можно назвать «ручкой» для создания 3D объектов.

«Ручки» созданы по такое же технологии, что и принтеры. Они применяют технику плавления слоями. Нить плавится внутри «ручки» до необходимого состояния и выдавливается через незначительных размеров насадку. При внушительной квалификации, можно создавать фигурки вот такого плана.
Безусловно, учитывая то, что все технологии разнятся между собой, принтеры отличаются друг от друга тоже. Принтер рассчитанный на SLA не сможет применить SLS, то есть отдельный принтер заточен под конкретную печатную технику.

3D-печать в цвете

Уникальнейшая технология, дающая возможность создавать объекты любых оттенков и цветов. Знаменательно, что придание цвета изделию, осуществляется во время его создания. Благодаря этому, получаются невероятно реалистичные конструкции. Из-за чего данная технология невероятно популярна среди дизайнеров.
Очень часто, в виде рабочего материала используется порошок, разработанный на гипсовой основе. Специальные ролики и щеточки создают незначительный по толщине расходный слой. После этого, при помощи двигающейся головки, на нужные части переносятся микроскопические капельки материала, напоминающего клей (перед началом работы, ему предают необходимый цвет). По составу, он напоминает цианокрилатный клей. Слоями формируется конечный объект необходимых цветов. Финишная отделка объекта цианокрилатом, гарантирует его блеск и крепость.

Производственные и подручные 3D-принтеры, печатающие в цвете

В наше время существуют самые разные 3D-принтеры со множеством цветов. Благодаря им, в домашних условиях, изготавливаются изделия различных цветов. Однако, основная масса подобных аппаратов предназначается для высокопрофессионального применения.

Высокопрофессиональная 3D печать в цвете производится благодаря:

Линейке «Zрrintеr» выпускаемой «3D Sуstems». Данный агрегат способен изготавливать внушительные по размерам изделия, различных цветов и оттенков. Оборудован он пятью картриджами и возможностью загружать рабочий материал в автоматическом режиме. Технология практически полностью автоматизирована, так что настраивание или контролирование этапов создания не обязательны. Масса подобного устройства составляет около трехсот сорока килограмм, а стоимость в пределе 89-129 тысяч долларов.

Мсor Iris в полном цвете. Изделия различных цветов изготавливаются методом склейки клочков бумаги. Устройство от фирмы «Мсоr Тесhnologies Ltd.» изготавливает внушительные объекты различных цветов с хорошими прочностными показателями. Количество генерируемых цветов, составляет, не много, ни мало, один миллион, цена в районе пятнадцати тысяч долларов.

Модели для домашнего применения:

3D Тоuch. Устройство функционирующее по технологии FDМ. Устройство может быть оборудовано от одной до трех экструзионных головок. Использует АВS или РLА пластик. Масса около тридцати восьми килограмм, стоимость до четырех тысяч долларов.
ВFB 3000 РАNTHER – первый реализуемый на рынке цветной принтер. Цена на данный агрегат составляет почти две с половиной тысячи долларов. В его работе используется классическая пластиковая нить. Для использования необходима нить трех различных оттенков.
Наиболее бюджетная модель – РroDеsk3D. Для изготовления объектов, применяется пяти картриджная система. В качестве рабочего материала допускается РLA или АВS пластик. Устройство оборудовано автоматической настройкой. Цена две тысячи долларов. Показатели разрешения печати невнушительны, и это один из главных минусов данного бюджетного устройства.

Где применяется 3D печать

3D печать дала возможность расширять возможность различных сфер деятельности, таких как: строительство, медицина, образование, дизайн и многое другое.
В архитектурном плане, данное направление дает возможность изготавливать макеты строений в объеме, да и не только отдельные строения, но и целые районы с указанием инфраструктуры (парки, тротуары, остановки, дороги, фонари и так далее).
Плюс ко всему, из-за дешевизны применяемых материалов, себестоимость данных проектов становится гораздо ниже, чем была ранее. А почти четыреста тысяч различных оттенков и цветов, дают возможность воплощать в жизнь все имеющиеся в голове архитектора фантазии.
Благодаря развитию подобных технологий, можно смело сказать, что в ближайшем будущем постройка зданий станет куда проще. Инженерами из Соединенных Штатов Америки уже разработана новая система создания 3D объектов внушительных размеров. Она функционирует, как строительный кран, создающий стены из наслоения бетона.
Подобное устройство, может соорудить каркас двухэтажного жилого дома, менее чем за сутки.
В основном данные технологии применяются для создания элитарных изделий, предметов искусства, различных прототипов или высокоточных деталей.
В медицинской отрасли, с помощью 3D принтера, врачи уже научились создавать точную копию скелета человека и человеческую кожу, благодаря чему они смогут более тщательно усовершенствовать свое мастерство. Не так давно, ученные сделали прорыв в попытках создания внутренних органов человека. Шесть лет назад на 3D принтере удалось создать живую почку.
Популярными 3D принтеры становятся у дантистов и стоматологов. Ведь при использовании новейших технологий, процесс создания протезов ускоряется в разы, в сравнении с нынешним их изготовлением.
Невероятно, но факт, возможности, открывающиеся перед 3D печатью, не имеют границ. Они способствуют упрощению жизнедеятельности человека во всех сферах.
Устройства, которые создают пищу, протезы конечностей, внутренние органы человека, обувь – это не история из фантастической книжки, это сегодняшние реалии.
Надеемся, данная статья заинтересовала вас и стала для вас полезной. Учитесь, совершайте каждый день новые открытия и стремитесь к познаниям, ведь учение – это свет!
Arashim 05-12-2019 Ответить

3D-принтер — это устройство, которое создает объемный объект. Вот некоторая история в датах.
Впервые прибор изобрели в 1984 году. Тогда он назывался аппаратом стереолитографии. С тех пор началось его совершенствование и видоизменение.
В 2000-х машины для печати “объемных приборов” стали относительно доступны для покупателя.
В 2009-м сняли патент на технологию FDM. И в продаже появились дешевые настольные принтеры. Многие из них сделали в Китае.
С 2010 года начался бум новостей о невероятных возможностях 3D-печати и ее применении в разных отраслях промышленности.
Сейчас “инфошум” немного стих. Но бизнес-тренеры все еще предлагают построить дело «на миллион» с использованием 3д-принтеров. Стартапы то и дело радуют изобретениями в этой сфере. А ученые с лабораторными опытами 3д-печати будоражат ленты мировых СМИ.
Вместе с тем, эксперты единодушны: однажды наступит день, когда 3D-принтер станет привычной бытовой техникой, как холодильник, к примеру.

Как работает 3D-принтер

Не будем вдаваться в технодетали. Но среди множества способов самые распространенные — охлаждение, склеивание, фотополимеры, плавление.
Печатают объекты специальными чернилами. Их состав зависит от способа печати и конечного продукта. Поэтому в чернилах может быть и металл, и полимер, и жидкость с живыми клетками для печати органов.
Ученые постоянно экспериментируют с материалами. А весной 2018 года научились даже “чеканить” обычной водой.
Узнать подробнее

Где применяют 3D-печать

3д-принтеры применяют в разных отраслях. Рассмотрим основные из них.

#1 Пища

Еда — один из самых спорных и долгожданных продуктов, которые когда-либо печатали на 3D-принтере. Дело в том, что если ученым удастся создать искусственную еду, но из натуральных ингредиентов, то это, возможно, решит проблему голода.
А ведь одна ужасающая. Мы уже писали, как климат и войны практически свели “на нет” усилия ООН в этом направлении.
Подробно часть сегмента искусственной пищи мы рассмотрели в тренде о мясе из пробирки.
Компания BeeHex уже создала принтер, который готовит пиццу. А ученые из Южной Кореи придумали устройство для печати разных блюд. Причем человек может заранее задать их вкус и калорийность. Разработчики обещают, что в чернилах нет ничего искусственного.
Узнать подробнее

#2 Медицина

К 2020 году 3д-печать в медицине будет стоить 2,3 млрд долларов.
Выращивание донорских органов, которые состоят из клеток самого пациента, — это шанс для миллионов людей, которые ждут своей очереди на операцию.
Кроме того, на биопринтере печатают части бионических протезов, макеты органов, которые изучают при подготовке к операции, кости, зубы, уши…
Эксперты сходятся во мнении: 3d-принтеры — это одно из ключевых направлений медицины.
Узнать подробнее
А из свежих новостей 3d-печати в медицине — клей для быстрого заживления ран. Пока устройство протестировали на животных. Остался еще один этап — испытание на людях. И после этого пистолет-принтер поступит на вооружение медицинских учреждений.
Узнать подробнее

#3 Строительство

3д-принтер печатает бетоном.Дома и даже целые поселения, распечатанные на 3D-принтере, — это уже не фантастика. Ученые в лабораториях, стартапы из глубинок — кажется, нет преград для работы в этом направлении. Футурологи обещают, что в будущем на 3d-принтерах будут создавать целые мегаполисы с инфраструктурными элементами.
В Нидерландах уже напечатали 8 м пешеходный мост. Материал — прессованный бетон. Его понадобилось 800 слоев.
Тот самый мост в Нидердандах, который напечатали на 3д-принтере.Разработчики создают не просто здания, а “умные” сооружения. С автономным интеллектуальным отоплением, техникой и другими составляющими смарт-жилищ. Их цена пока в пределах 6-10 тысяч долларов. Но в будущем стоимость должна снижаться.
Узнать подробнее
Американские стартаперы пошли еще дальше: они печатают целые деревни. Все дома — разборные, поэтому их можно перевозить за собой. Возможно, это еще один шаг на пути к мегаполисам…
Узнать подробнее

#4 Автомобилестроение

В отрасли автомобилестроения 3d-принтер — тоже полезная штука. Такой мини-электрокар уже напечатали итальянцы. В продажу он должен поступить в 2019 году. Стоить будет около 10 тысяч долларов.
Узнать подробнее

#5 Одежда на 3д-принтере

3д-принтеры не оставили и рынок моды. Он быстро реагирует на нововведения. Мы уже писали о том, как искусственный интеллект применяют в сегменте fashion и что это значит для индустрии.
Узнать подробнее
Компания Adidas создала подошву из пластикового мусора, напечатав ее на 3d-принтере. Такое решение одобрили покупатели.

На тему переработки мусора у нас есть отдельный тренд. В нем рассмотрена проблема превращения планеты в “массовую свалку” и пути ее очищения.
“Напечатанная” одежда пока встречается только в кутюрных коллекциях. В повседневной жизни модели не нашли широкого применения. Однако, когда создадут “натуральные чернила”, а изделия не будут такими “дубовыми”, 3д-печать может вполне заменить дизайнеров в привычном понимании профессии.

#6 Быт

Теоретически, все, что нас окружает, может быть напечатано на 3d-принтере. Начиная от посуды и заканчивая бытовой техникой. Есть и более “необычные” варианты. На выставке в Амстердаме ученые представили “капсулу для красивого самоубийства”.
Ее макет выложат в сеть для свободного пользования, чтобы каждый мог решить, сколько ему осталось жить. Но разработчик пообещал, что перед скачиванием макета нужно пройти тест на “ясность ума”.
Узнать подробнее

Как заработать на 3D-принтерах

Самый простой способ “прикоснуться” к тренду — это вложить в акции компании, которая разрабатывает технологии, производит сами 3д-принтеры или продает результаты их печати.
Издание Investing News Network создало рейтинг компаний на основе их новостей и финансовых показателей. Так что берите на заметку.
Узнать подробнее

Дальше — больше: 4D

Технология 3D-печати уже популярна, но пока не нашла массового применения и работает не на полную мощность. Однако ученые уже “трудятся” над четырехмерной печатью. Как минимум, уже есть две технологии 4D. Под четвертым пространством понимают время. То есть, способность объекта видоизменяться под воздействием определенных явлений — влага, тепло и так далее, либо же с течением времени.
Зачем это нужно? Самосборная мебель, одежда, которая “подтягивается” по фигуре — , не полный перечень возможного применения.
Узнать подробнее
Резюме. 3D-принтеры — это однозначно перспективное направление. Их применение — самое разнообразное: медицина, промышленность, космос, пища, мода… Популярность устройств будет расти как среди бизнесменов, так и обычных людей.
3д-принтеры через 10-15 лет могут стать обычным бытовым прибором. Что на нем распечатать? Завтрак, костюм на встречу, подарок, запчасти для авто и еще много-много всего.
Как попасть на прибыльную волну тренда 3D-принтер?
Открыть бизнес на 3д-печати. Фигурки, сувениры, очки, обувь или даже дома — печатать можно практически все. Главное — занять уникальную нишу. Ведь вещи, напечатанные на 3D-принтере, выглядят футуристически и привлекают внимание. Цена бытовых приборов — от 300 долларов. В youtube много роликов на тему идей для бизнеса и обзоры 3D-принтеров.
Купить акции компании. Выше мы рассмотрели несколько лидеров отрасли. Обращайте внимание на финансовые показатели, разработки и стратегию фирмы.
Инвестировать в разработчиков чернил и биопринтеры — очень перспективная ниша. Дело в том, что результаты их печати могут спасти миллионы жизней. Или существенно упростить ее. Однако, здесь нужен капитал, так как вход в сферу достаточно высок.
Разработать уникальное устройство, прибор или любую вещь, которую можно напечатать на 3д-принтере.
Сейчас — расцвет разработок в сфере 3д-печати. Поэтому есть выбор и для инвестиций, и для бизнеса. Главное — начать.
Видео: youtube Удивительные Факты, Harvard University. Подготовила Наталья Най
Rico_Solus 05-12-2019 Ответить

Отличие 3D-принтера от обычного, используемого в быту и офисах, состоит в том, что он не печатает на бумаге, а создает объемный предмет.
То есть вы можете напечатать все, что угодно: машину, дом, планету, мебель, самолёт и пр. Правда, в США есть ограничение — нельзя в открытый доступ выкладывать информацию, позволяющую создать на принтере оружие. Думаю, и в нашей стране это не будет приветствоваться.

Не спешите радоваться, мол, куплю себе 3D-принтер, и сделаю необходимые для жизни материальные блага. Сначала узнайте, чем печатает этот аппарат. Используются фотополимерные смолы, разные типы пластиковой нити, металлоглина, силикон, воск и керамический порошок.

Сфера применения

Как видите, ни один из указанных выше материалов не подойдет для создания настоящей виллы или спорткара. Но их уменьшенные модели сделать можно. Этим пользуются в своей работе дизайнеры, архитекторы, автомобилестроительные заводы, промышленные предприятия и прочие для создания макетов.
Делают также полноценные изделия. Например, в медицинской сфере 3D-принтер необходим для создания моделей органов в качестве наглядного пособия и для подготовки к операциям. Также с его помощью изготавливают настоящие протезы.
Другая область печати — создание декораций для кино и театра. В Китае, пожалуй, 3D-принтер является базовым оборудованием, ведь на нем можно напечатать различные изделия из пластика: игрушки, бижутерию, элементы домашнего интерьера и прочую мелочь. В принципе, что такое 3д принтер я думаю ясно. Теперь нужно понять, как же это она так печатает.

Как работает 3D-принтер?

Аппарат состоит из корпуса с направляющими, по которым как на рельсах передвигается печатающая головка (экструдер) посредством шаговых моторчиков. Также имеется рабочий стол, где создаются предметы. Всем этим процессом заведует электроника: одной из популярных плат является Arduino.

Принцип работы такого принтера заключается в выращивании изделия слой за слоем согласно цифровому 3D-макету. Простыми словами, происходит это так:
Программа, которая устанавливается на компьютер для определенной модели аппарата, считывает ранее нарисованный макет. Делает она это путем его деления на большое количество поперечных слоев.

Дозирующая камера накладывает порошок на дно специальной емкости.
Ось оборудования разравнивает материал тонким слоем.
Струйная печатная головка намазывает клеем или другим связующим компонентом то место, на которое будет накладываться следующий слой. Что, собственно, и происходит далее.
Предыдущий шаг повторяется раз за разом, пока предмет ни будет готов.
Tv1ster 05-12-2019 Ответить

3Д-технологии открывают перед человечеством просто невероятные возможности. Об этом знают многие. Принцип работы 3Dпринтера, тем не менее, известен далеко не всем. И почти все уверены, что это что-то немыслимо сложное. Безусловно, технологии и возможности оборудования сильно отличаются. При этом спектр расходных материалов также велик. Но, есть нечто общее, определяющее единый принцип работы, не углубляясь в вопросы технологии. Но сначала нужно определиться, что такое 3Д-принтер.
Это устройство, которое позволяет из расходного материала создавать объёмные предметы разной степени сложности. Эти объекты должны быть смоделированы в специальной CAD-программе и переданы на печать в виде файла определённого формата.

Основный принцип работы

Если кратко, принтер для объёмной печати, независимо от типа используемого материала и применяемой технологии, работает по следующему принципу:
на компьютере в специальной CAD-программе моделируется объект;
готовый объект, сохраненный в специальном формате, нарезается программой — слайсером, которая идет в комплекте с устройством, причём толщина каждого слоя определяется возможностями 3д-принтера и выбранными настройками;
каждый слой переводится в двоичный командный код, который получает устройство, и в соответствии с которым, согласно координатам, наносится слой материала;
слой за слоем формируется объект.
Именно таким образом осуществляется 3D-печать и видео это иллюстрирует прекрасно. Детальный принцип работы оборудования будет определяться используемой технологией.

Технологии трёхмерной печати

Существует довольно большое число технологий, применяемых в 3D-печати. От технологии и технология зависят от используемого для печати материала. В настоящее время для этого можно использовать: пластиковые нити, фотополимерные смолы, металлические порошковые сплавы;
гипсовый композитный порошок, воск, а также разные строительные и кулинарные смеси.
Наиболее известны следующие технологии 3D-печати:
FDM;
SLS и SLM;
ламинирование;
фотополимерная печать;
печать гипсом;
строительная печать бетонной смесью и другие.
Каждая отдельно взятая технология имеет свои характерные особенности, сферу применения и сложности. На некоторых стоит остановиться более подробно.

Послойное наплавление

Наиболее простая и популярная технология печати – это FDM или технология послойного наплавления. Она подразумевает подачу пластиковой нити к специальному нагревательному элементу. Посредством экструдера расплавленный пластик наносится в заданной печатной области. Экструдер закреплён на печатной головке, которая перемещается по рабочей зоне печати в горизонтальной плоскости. Как только слой будет напечатан, рабочая платформа опустится на величину слоя и работа продолжится снова.
Этот тип печати является наиболее доступным. И устройства, основанные на нём стоят дешевле всего. Именно поэтому такие 3D-принтеры являются самыми востребованными для домашне-бытовых целей, то есть персонального использования.

Фотополимерная печать

Фотополимерная печать осуществляется несколько иначе. Материал также наносится послойно, но он изначально находится в жидком состоянии в специальной ванне. Слой за слоем на материал воздействует лазерный или ультрафиолетовый луч, и платформа поднимается вверх. То есть объект как бы выращивается. Под действием излучения материал полимеризуется и твердеет.
Так как такая технология позволяет получать изделия с высочайшей точностью, в том числе и тонкостенные, то она является более перспективной и обладает более широкими возможностями. Именно она используется на сложных производствах и предприятиях.
Востребованы подобные устройства и в медицинской сфере, открывая широчайшие возможности изготовления высокоточных хирургических шаблонов и даже протезов.

Взгляд в будущее

Возможно, в будущем технологии существенно изменятся, и принцип работы трёхмерных принтеров тоже будет иным. Но пока что, независимо от технологии и материала, сферы применения и сложности оборудования основополагающий принцип остаётся неизменным. При работе с гипсом послойно наносится клеевой слой и порошок. А с кулинарными 3Д-принтерами дело обстоит аналогично строительным устройствам – слой за слоем формируется объект. При помощи экструдера, смесь послойно наносится, а застывание происходит естественным путем. И даже в медицине биосовместимые элементы и органы формируются послойно, согласно запрограммированной слайсером информации.
Kafym 05-12-2019 Ответить

3Д-принтер – это специальное устройство, предназначенное для создания трехмерных объектов путем послойного наращивания исходного материала, слой за слоем, на базе построенной цифровой 3д-модели этого объекта.
В качестве исходных материалов могут применяться различные пластики, металл, фотополимеры, акрил, нейлон и т.д. Используются 3d принтеры, как правило, для создания прототипов изделий и деталей, которые сложно получить традиционными способами.

Как работает 3D принтер. Принцип работы 3d принтера

Как работает 3d принтер? Рассмотрим принцип работы 3d принтера. Как правило, печать на 3д принтере основана на технологиях послойного наращивания объекта, но это еще не все методы 3д-печати, существуют и другие ее виды.

Способы 3D-печати

Лазерное спекание порошков. Специальный порошок подается в 3д-принтер при помощи вращающегося вала, далее равномерно распределяется на горизонтальной поверхности. Оставшийся по окончанию печати материал удаляется, но затем снова применяется при нанесении последующего слоя. Данный метод отличается высокой точностью готовой модели изделия, благодаря неподвижности детали. Главный недостаток лазерного спекания порошков – шероховатость поверхности готового изделия, требующая дальнейшей постобработки.
Стереолитография – один из самых популярных методов 3д-печати, основанный на действии луча лазера на фотополимерную смолу. На месте контакта происходит затвердевание материала, после чего наносится следующий слой фотополимера. После чего процесс повторяется. Лишний материал удаляется, затем используется повторно.

Склеивание порошков. Максимально простой способ печати на 3д принтере. Крахмально-целлюлозный порошок и клей, изготовленный на водной основе, подаются на печатающую головку. Порошок связывается клеем, и так формируются контуры будущей модели. Имеющиеся пустоты в материале заливают жидким воском для придания изделию прочности.

Струйное моделирование – при данном способе печати используется моделирующий и поддерживающий материалы. Как поддерживающий материал часто применяют воск, в качестве моделирующего – может быть использован целый перечень различных материалов. Чаще всего это материалы по свойствам похожие на конструкционные термопласты. В процессе печчати одновременно наносится и моделирующий и поддерживающий материал после чего следует полимеризация и механическое выравнивание. Струйное моделирование позволяет создавать как твердые, так и мягкие изделия.

Основные характеристики 3D принтера

Разделить 3d-принтеры на различные вида можно на основе таких основных характеристик:
стоимость (цена на 3д-принтер может варьироваться в рамках 500 долл. – 1 млн. долл.);
технология печати (послойное наращивание, лазерное спекание порошков или же склеивание порошков);
материалы для печати (пластики – нейлон, PLA, ABS; металлический порошок, фотополимеры, гипс, акрил и т.д.).

Применение 3D принтера

При помощи современного 3д-принтера можно изготовить любую вещь, начиная от шахматной фигурки, и заканчивая медицинскими протезами или автомобилями.
Печать на 3d принтере применяется сегодня в следующих областях:
медицина. Создание зубных протезов, деталей для медицинского оборудования, синтезирование отдельных клеток человеческого организма, создание искусственной почки, клеток кожи, печени, сосудов и тканей;
киноиндустрия. Элементы декора и создание декораций – автомобили, антиквариат, драгоценные камни, ювелирные изделия и т.д.;
архитектура и строительства. Создание архитектурных макетов и демонстрационных макетов для презентации заказчику. Построение миниатюр известных памятников культуры, с целью проведения реставрации оригинала;
образование. Создание учебно-презентационных макетов как наглядного пособия для учеников;
прототипирование. Изготовление прототипа нового изделия, производство которого находится на стадии запуска;
серийное и мелкосерийное производство: печать деталей, механизмов, запчастей, корпусов приборов и т.д.;
дизайн интерьера. Производство элементов оформления интерьера, декора. Предметов быта, ваз и т.д.;
ювелирное искусство и производство бижутерии.
Если вы ищете 3d принтер в Украине, компании KLONA к вашим услугам. 3д моделирование, трехмерное сканирование, визуализация модели, печать на 3d принтере и многое другое. Все это вы найдете у нас.
VideoAnswer 05-12-2019 Ответить
VideoAnswer 05-12-2019 Ответить
VideoAnswer 05-12-2019 Ответить
VideoAnswer 05-12-2019 Ответить

Что такое 3 д принтер и как он работает?

15 ответов на вопрос “Что такое 3 д принтер и как он работает?”

Добавить ответ Отменить ответ