Что такое 3D печать и как это работает

3D печать уже давно перешла от теории к практике, и в последние годы 3D принтеры стали гораздо дешевле и доступнее. Эксперты прогнозируют, что в ближайшие годы, технология 3D печати будет широко представлена в наших домах, и мы будем использовать её каждый день, как кофеварки и микроволновые печи.

В настоящее время, 3D печать используется для производства очень широкого спектра вещей: от прототипов деталей для систем и оборудования промышленности, печати имплантатов в медицине и хирургии, и до целого ряда предметов быта, гаджетов и игрушек.

Сейчас появились даже бытовые 3D принтеры. Такой принтер можно использовать для, например, изготовления сувениров, например, серии значков. Тем не менее, пока такая печать слишком дорога, проще и выгоднее изготовление значков на заказ на традиционном оборудовании.

Что такое 3D печать и зачем она нужна

Действительно ли она нужна нам и на самом деле ли деле через несколько лет каждый сможет её иметь?

3D-принтер не будет создавать любой объект по требованию, как показано, например, в сериале “Star Trek”, но все большее число 3D принтеров и различных технологий, которые сейчас используются, уже начали революцию в бизнесе создания вещей для различных сегментов рынка. 3D принтеры печатают объемные предметы с помощью разных материалов, таких как пластик, керамика и металл (материалов для печати все больше). Процедура печати состоит в создании и нанесении слоев определенной толщины материала на столе принтера, и когда слой был завершен, наложении на него следующего. Например, при печати материалом ABS, поток горячего, полурасплавленного пластика подается на стол по определенной схеме, и когда слой затвердевает, на него наносится другой слой.

Проект готовится для печати в любом графическом редакторе, который позволяет создать структурные модели в САПР. Файлы должны быть экспортированы в формат STL, который является стандартом в 3D-печати. Так, например, модель в AutoCAD, экспортируется в формат STL, а затем его вы открываете в программе, которая поддерживает принтер и отправляете на печать.

История возникновения 3D печати

Промышленному использованию технологии 3D печати более 20 лет. В 1986 году Чарльз Халл создал первый коммерческий 3D-принтер и начал его продажу. Халл использовал стереолитографическую машину и лазерные технологии. Халл считается одним из пионеров технологии 3D печати. Его первый успешный проект восходит к 1983 году, когда он смог напечатать чайную чашку для жены. Халл также создал файловый формат STL.

Тем не менее, как технология, 3D печать была неизвестна широкой аудитории. Это недавно поменялось в США, где начали создавать и продавать оборудование для обычных пользователей. В отличие от профессиональных промышленных машин, любительские 3D устройства гораздо дешевле и проще в использовании. Конечно, это отражается на качестве и производительности принтера, но со временем устройства становятся все лучше и все более популярными.

Будущее 3D-печати в повседневной жизни

3D печать не заменит традиционного производства продуктов массового использования. 3D принтер не может печатать даже самую простую деталь, состоящую из нескольких видов материалов. При всей их простоте с использованием 3D-принтера сделать функциональные зубные щетки или бритвы не удастся. Однако, с другой стороны, 3D-принтеры окажутся успешны там, где вам нужно создать объемный макет проекта или произвести небольшое количество однородных по материалу продуктов. Вы сможете предложить совершенно новый вид услуг в виде производства вещей (печать по требованию).

На волне растущей популярности 3D-печати, появилась целая куча новых, высокорентабельных предприятий. Крупнейшим из них является, несомненно, Shapeways – интернет сервис, который позволяет проектировать, печатать и продавать печатную продукцию в 3D. Другим примером является быстрый рост Makerbot, создателя одного из самых популярных 3D-принтеров – Replicator. Компания растет очень быстро, и в течение нескольких лет был одним из отличительных характеристик отрасли в мире.

Технология 3D печать привела к появлению совершенно нового сегмента рынка. С новостных сервисов, таких как Shapeways, каждый может загрузить какую-то вещь, распечатать её, а затем продать людям. Это немного похоже на eBay или Аллегро, только с возможностью создавать и продавать собственные элементы. Чтобы избежать трудностей, связанных с транспортными расходами или таможенными пошлинами, клиент может распечатать заказанный продукт в своей собственной стране/городе, избавляясь от бремени лишних накладных расходов.

Другая отрасль, которая сильно выигрывает от внедрения новой технологии, это медицинская промышленность. Наконец-то возможностью создания уникальных объектов, что когда-то было невозможно сделать по причинам стоимости или сложности, находится в пределах досягаемости. С помощью 3D технологии хирурги сделали ряд впечатляющих достижений типа 75% трансплантации черепа, реконструкции лица или создания бионического уха.

Кроме того, специализированные 3D-принтеры уже используются для реализации крупных проектов, начиная от визуализации интерьеров и планов застройки, и заканчивая печатью жилых зданий. Стоит также отметить первые попытки печати продуктов питания: печать с использованием шоколада, сахара или соли.

Технология 3D-печати является технологией будущего. Почти каждый месяц появляются все новая и новая информация о следующих шагах, сделанных в направлении модернизации принтеров и оптимизации их работы. Расширяется количество материалов, которые можно использовать для печати.