3D принтер: майбутнє поруч

Напевно, сьогодні вже всі чули про цей диво-пристрій, але для багатьох принцип його роботи та сфери застосування залишається загадкою. І це тоді, коли він стає все більш доступним і простим у користуванні, а користь від нього є очевидною. То ж в цій статті ми поговоримо про те, як цей прилад працює і для чого він був винайдений.


Що це таке?

Для початку варто сказати, що таке 3D-друк. Омріяна письменниками-фантастами, технологія 3D-друку пройшла стрімкий шлях розвитку. Починаючи з 80-х років, коли про неї вперше заговорили, вчені невпинно працювали над її вдосконаленням. “Магічність” цієї технології полягає у простоті створення тривимірних об’єктів. Ви створюєте модель за допомогою комп’ютерної програми, запускаєте її на друк і вже через кілька хвилин (або годин, діб, залежить від складності моделі) перед вами постає цілком фізичний об’єкт. І для цього вам потрібен 3D-принтер, що базується на цій технології.

Сьогодні існують професійні та персональні 3D-принтери. В той час як перші дозволяють створювати складні моделі з різноманітних матеріалів і займають досить великі розміри, другі мають значно менші габарити і друкують лише зі спеціального пластику.

Як він працює?

На відміну від звичайного принтера, що друкує фарбами на папері, конструкція 3Д принтера побудована таким чином, аби на основі тривимірної моделі створити її фізичну копію. 3D-друк може здійснюватися різними способами і з використанням різних матеріалів, але в основі будь-якого з них лежить принцип пошарового створення твердого об’єкта.

На разі існує дві найпоширеніші технології 3D-друку. Одна з них – це лазерна технологія. У її основі лежить ультрафіолетовий лазер, що поступово, піксель за пікселем, засвічує рідкий фотополімер (речовина, що змінюється під впливом світла), або фотополімер засвічується ультрафіолетовою лампою через фотошаблон, що змінюється з новим шаром. При цьому рідкий полімер твердне і перетворюється на досить міцний пластик. Також модель може створюватися з великої кількості шарів робочого матеріалу, які поступово накладаються один на одного і склеюються, при цьому лазер вирізає в кожному контур перетину майбутньої деталі.

Існує також струменева технологія, яка полягає у застиганні матеріалу при охолодженні. Краплі розігрітого термопластика швидко застигають і злипаються один з одним, формуючи шари майбутнього об’єкта.

При цьому неможливо однозначно сказати, яка технологія є кращою, адже залежно від мети використовуються відповідні технології. Головне те, що результат залежить від можливостей конкретної моделі принтера, і фактично обмежується лише людською уявою та складністю конструкції об’єкта.

Що він може?

Звичайно, 3D-принтер не може надрукувати цілком ракету чи пасажирський літак, але окремі його частини – запросто. Мало того, нещодавно з’явився перший автомобіль, надрукований 3D-принтером. Сфери застосування технології 3D-друку є надзвичайно широкими. Це і протези для людей та тварин, друк космічних конструкцій, людських органів, текстильних та ювелірних виробів, взуття, витворів мистецтва та багато іншого. Навіть їжу можна надрукувати, аби була б відповідна сировина.

Які його переваги?

Перевагами подібних пристроїв перед звичайними способами створення моделей є висока швидкість, простота і низька вартість. Наприклад, для того, щоб створити модель вручну може знадобитися кілька тижнів або навіть місяців, залежно від складності виробу, в той час як 3D-принтер може виконати все значно швидше. В результаті значно підвищуються витрати на розробку, збільшуються терміни випуску готової продукції. Навіть у порівнянні із багатоступеневим конвеєрним виробництвом, що запроваджене у побудові сучасних транспортних засобів, технологія 3D-друку дозволяє значно спростити окремі його ступені. 3D-принтери дозволяють повністю позбутися ручної праці і створювати об’єкти значно швидше. До того ж повністю зникає людський фактор, що робить процес виробництва значно безпечнішим.

Скільки він коштує?

Лише декілька років тому, із появою персональних моделей, вартість 3D-принтерів почала знижуватись. Сьогодні їх ціна коливається з 400$ до 10 000$ і вище, крім цього, варто враховувати також і сировину для виробництва. Але, як показує час, все більше людей згодні розпрощатись із значною сумою грошей за можливість відчути себе справжнім творцем.

Маланюк Тарас