Популярно о 3D принтерах

Мир технологических новшеств не стоит на месте. Если 40 лет назад гениальным изобретением стали компьютеры, а 20 лет назад — сотовая связь, то сейчас это 3D-принтеры, которым пророчат невероятный успех во всех сферах жизни
3D-принтер — это устройство для создания или выращивания твердого объекта путем нанесения множества слоев.
История 3D-принтеров началась еще в 1980-х годах. Тогда эти устройства именовались машины для создания опытных образцов.
Как и в обычном принтере, здесь выделяют два вида печати — лазерный и струйный. Каждый тип имеет свои подвиды. Лазерный тип: лазерная печать, ламинирование и лазерное спекание.
Струйный тип делится на: полимеризацию фотополимерного пластика под действием УФ лампы, спекание порошкообразного материала и застывание материала при охлаждении.
Специальная головка (сопло) кладёт слой за слоем, печатая таким образом объект.
Для создания любого предмета нужна 3D-модель (специальный чертеж), которая конструируется в любом 3D-редакторе. С помощью программного обеспечения 3D-модель обрабатывается путем деления ее на поперечные слои.
Есть несколько способов ее получить — загрузить из специальных сайтов, (чаще в формате STL), нарисовать самому в САПР-программе или создать с помощью 3D-сканера, оцифровав практически любой существующий объект. Тандем из принтера и сканера 3D могут любой предмет сделать возможным для печати.
Для работы годятся два вида пластика ABS и PLA. Более профессиональное оборудование может делать вещи из разных металлических сплавов и даже продуцировать человеческие органы.
3D-принтеры пока что не дешевы — самая простая модель стоит в районе 2400 дол., а исходный материал — пластик от 40 дол. за кг. Эксперты прогнозируют, что в скором времени цены снизятся из-за многочисленных наработок в этой сфере.
Многие энтузиасты стараются собрать такой принтер в домашних условиях. Некоторые, даже дешевые модели, могут распечатывать свои собственные детали, что дает возможность самовоспроизводится.
Несмотря на всю свою фантастичность, у таких принтеров есть недостатки.
Во-первых, печать ограничивается разрешением, и напечатать детали меньше размера сопла не удастся. Если хотите сделать что-то большое — печатайте отдельные элементы и склеивайте.
Во-вторых — охлаждение. Если оно отсутствует, ваша модель может быть испорчена, ведь предыдущий слой не успевает остыть, а уже наносится последующий.
В-третьих, если модель имеет нависающие элементы, то необходимо печатать подпорки, которые сложно удалить и есть вероятность испортить изделие.
В-четвертых, поверхность модели не идеальна: наплывы, заусеницы, ребристость. Чтобы привести объект в товарный вид используется механическая (зашкуривание, срезание заусенец) и химическая обработка.
Аппарат дает возможность в домашних условиях получать детали, которые можно сделать только на производственных станках.
Компания Форд использует такие принтеры, чтобы сделать корпус авто, на это требуется в 60 раз меньше времени, чем при традиционном способе.
Незаменим 3D-принтер в медицине. Ученые австралийского университета разработали новейшее устройство для хирургии. BioPen — небольшой биопринтер, которым доктор печатает ткани пациента, нанося их на поврежденное место. «Чернила» BioPen — смесь защитного полимера и стволовых клеток.
3D-принтер может совершить революцию в протезировании. Создание протезов с его помощью намного дешевле, при этом их можно сделать очень быстро. Южноафриканский плотник Ричард Ван, лишившись пальцев, сделал для себя протез руки. Оценив результат, он напечатал несколько бесплатных протезов для детей. Себестоимость подобного протеза составляет всего 150, что тоже важно, ведь дети быстро растут.
Кроме того ученые уже напечатали с помощью биопринтера мочевой пузырь, протезы суставов, межпозвонковых дисков, ухо, способное воспринимать радиоволны, образцы печени, которые нормально функционировали 40 дней (при этом проявляя реакцию на вредные для людской печени вещества). Отличные результаты показывает биопринтер в протезировании зубов. А сделанный расширитель трахеи уже спас жизнь ребенку.
В ближайшем будущем даже гипс может печататься на 3D принтере.
Свой вклад чудо-принтер сможет сделать и в искусство — некие модели могут воспроизводить любые картины, причем не только цвет, но и фактуру.
Главное условие — хороший исходник. А нидерландский дизайнер Айрис ван Херпен использовала возможности 3D-принтера для создания нескольких платьев своей коллекции, представив ее на Парижской неделе моды.
Эра 3D-принтеров порождает много этических вопросов. Это проблема клонирования и все, что с этим связано, защита авторских прав, проблема изготовления оружия в домашних условиях.
В 2013 году в Филадельфии, после того как был создан полностью напечатанный на 3D-принтере пистолет Liberator (и схемы которого несколько дней были доступными для скачивания) был принят закон, о запрете изготовление оружия с помощью 3D-принтеров.
В Великобритании признали нелегальным печатание, продажу и владение таким аппаратом.
Как видим — 3D-принтер это действительно огромный шаг вперед. Будем надеяться, что его использование будет только на благо человечеству.