3D-принтеры

Наверняка ты знаешь, что сейчас везде активно используются 3D принтеры. Сегодня это изобретение существует в творчестве, науке, технике, в том числе и медицине. Вообще, большинство людей думает, что 3D принтер придумали вот-вот совсем недавно. А между тем, это технология существует уже достаточно давно, с 80-х годов 20 века. В течение десятилетий это изобретение регулярно совершенствовалось, и теперь оно существует в повседневной жизни. А ведь твои родители могли видеть его в детстве только в фантастических фильмах и удивляться, как же такое может быть!

Сегодня 3D принтер где только не используют. Архитектура, строительство, медицина, образование, моделирование одежды, мелкосерийное производство, ювелирное дело и даже пищевая промышленность. Трехмерный принтер помогает человеку во всем. В архитектуре, например, с помощью 3D печати создают объемные макеты будущих скверов, парков, дорог, жилых комплексов. Кстати, современными инженерами создана система 3D печати для крупногабаритных объектов. Она работает, как строительный кран, который возводит стены из слоёв бетона. Такой принтер может построить двухэтажный дом всего в течение 20 часов.

Трехмерный принтер активно используется для производства фигурок персонажей любимых фильмов. В медицине благодаря 3D печати врачи могут воссоздавать копии человеческого скелета. Это позволяет впоследствии проводить успешные операции. Большой прорыв в медицине произошел благодаря трехмерной печати: теперь протезы тоже получают на 3D принтерах. В 2011 году учёным удалось воспроизвести живую человеческую почку.

Принцип работы 3D-принтера

Так что такое 3D принтер и как он работает? В компьютерной программе создают образец какой-нибудь 3D модели. Потом цифровая трехмерная модель сохраняется в специальном формате, и затем 3D принтер формирует реальное объёмное изделие. Как бы это фантастично не звучало, это удивительное изобретение способно создавать трёхмерные физические объекты. Машина послойно создает твердую модель, которая как будто «выращивается». То, что еще несколько лет назад делалось вручную, сегодня выполняет 3D принтер гораздо быстрее, качественнее и дешевле. И знаешь почему? Раньше весь этот процесс выполнялся разными людьми в течение нескольких месяцев, сегодня делается машиной и человеком в течение нескольких дней или недель, в зависимости от объёма работы. Будущая модель, перед тем как запускается на 3D принтер, рассматривается в трехмерном изображении в специальной программе на компьютере со всех сторон, и таким образом, это исключает ошибки и погрешности. При ручном изготовлении подобное удается с трудом. Так вот.

Струйный

Струйный Теперь самое время рассказать немного о технологии изготовления объекта на чудо-принтере. Существует два основных подхода печати: струйный и порошковый. Самый распространенный из них, струйный, когда в принтер подается твердый пластик, который попадает в зону нагрева, расплавляется и тонкой нитью слой за слоем формирует модель. Оказавшись на воздухе, пластик застывает, не растекается, поэтому фигурка получается очень аккуратной и точной.

Порошковый

Порошковый Другой способ называется «порошковым». На принтер в этом случае в качестве материала подается вещество, напоминающее пудру. Затем работает мощный лазерный луч. Он как бы спекает порошок, и получается деталь. Исходные материалы могут быть тоже самые разные: металл, пластик, керамика, стекло, литейный воск. Фигурка, выполненная из этого порошка, затем пропитывается специальным клеящим составом.

История

Разностная машина Чарльза Бэббиджа

Первым прообразом современных принтеров и, по совместительству, компьютеров можно считать знаменитую «разностную машину» Чарльза Бэббиджа. Изобретатель трудился над чертежами вычислительно-печатающего устройства с 1822 по 1834 годы, однако механизм так и не был построен. Лишь спустя полтора столетия энтузиасты собрали знаменитую машину. Механический монстр весил около двух тонн, однако оказался вполне рабочей моделью.

Первые действующие принтеры появились в США вскоре после изобретения ЭВМ в начале пятидесятых годов 20 века. А вот самым первым устройством для создания 3D-прототипов была американская SLA-установка, разработанная и запатентованная Чарльзом Халлом в 1986 году. Она использовала стереолитографию (лазерный принцип). Это еще не был первый 3D-принтер в современном понимании, но именно тогда стало понятным, как работает 3D-принтер: объекты наращиваются послойно.

Чарльз Халл и его 3D-принтер