Что такое...?

Что такое 3D печать?

Что такое 3D печать?

3D печать была изобретена 30 лет назад, а 3D ручки начали продаваться только недавно. Давайте разберемся в том, что такое трехмерная печать, как она работает, почему она популярна и какие ее основные преимущества и недостатки.

Что такое 3D печать?3D

3D печать – это производственный процесс, который создает физический объект из цифрового дизайна. Существуют различные технологии и материалы для 3D печати. Все они основаны на одном принципе: цифровая модель превращается в твердый трехмерный физический объект. В этой статье вы найдете все, что вам нужно знать о 3D печати.

Как работает 3D печать?

Каждая трехмерная печать начинается с 3D дизайна. Дизайн является планом для физического объекта. Файл дизайна нарезается на тонкие слои, которые отправляются на 3D принтер.

Здесь процесс печати зависит от технологии. Существует много видов 3D принтеров, начиная от настольных принтеров, которые расплавляют пластмассу до крупных промышленных 3D принтеров, которые используют лазер для расплавления металлического порошка при высоких температурах.

Продолжительность печати3D печать

Печать может занять несколько часов, в зависимости от размера, и печатные объекты часто дорабатываются для достижения желаемого результата.

Материалы

Материалы отличаются по типу принтера: от пластмассы до резины, песчаника, металлов и сплавов. С каждым днем на рынке появляется больше и больше материалов для трехмерной печати.

Краткая история 3D печатиПервый 3D принтер

Хоть 3D печать читается новой технологией, она существует уже более 30 лет.

Чак Халл изобрел первый процесс 3D печати в 1983 году, и назвал его “стереолитографией”.

В патенте он определил стереолитографию как:

способ и устройство для создания твердых объектов путем последовательной печати тонких слоев ультрафиолетового отверждаемого материала один поверх другого.

В этом патенте основное внимание уделяется “печати” световой отверждаемой жидкостью. После того, как Халл основал компанию “3D Systems”, он вскоре понял, что его техника не ограничивается только жидкостями. Далее он расширил определение до:

… любого материала, способного затвердевать или способного изменять его физическое состояние.

Благодаря этому он заложил основу того, что мы теперь знаем как 3D-печать.

Почему 3D печать стала популярной?

До 2009 года трехмерная печать в основном ограничивалась промышленным использованием, но затем истек патент на моделирование плавленого осаждения (FDM) – одну из самых распространенных технологий 3D-печати.

То, что когда-то стоило 200 000 долларов, внезапно стало стоить ниже 2000 долларов и рынок 3D печати резко взлетел в 2009 году.

С тех пор продажи 3D принтеров растут, и по мере того, как патенты на производство продолжают истекать, в ближайшие годы можно ожидать новых инноваций. В мире сейчас насчитывается около 300 000 потребительских 3D принтеров, и этот показатель удваивается каждый год.

Плюсы и минусы 3D печати

Трехмерная печать имеет свои преимущества и недостатки. Мы посмотрим на эту технологию с обеих сторон, чтобы помочь Вам лучше разобраться.

Преимущества 3D печати:

3D печать стала популярной

  • Создание сложного дизайна. 3D печать позволяет дизайнерам создавать сложные формы и детали. Многие из них не могут быть изготовлены обычными способами;
  • Каждый элемент уникален. Вы когда-нибудь задумывались, почему одежда имеет стандартные размеры? Это позволяет производителю делать и продавать продукцию по доступной цене. Но 3D печать позволяет создать уникальные предметы для удовлетворения конкретных потребностей пользователя без дополнительных производственных затрат;
  • Формы для изготовления больше не нужны. При изготовлении предметов из металла каждый продукт требует новой формы – это увеличивает затраты на производство. Чтобы окупить эти затраты, большинство компаний запускают массовое производство. Трехмерная печать не требует затрат времени или денег для изготовления уникальной детали;
  • Подходит для стартапов или мелкого производства. Поскольку для создания 3D объектов не нужно дорогостоящих инструментов, это очень экономичный метод запустить пробный тираж продукта.Таким образом, трехмерная печать предлагает гораздо менее рискованный выход на рынок для тех, кто занимается разработкой собственной идеи продукта;
  • Мало отходов. Традиционные производственные процессы имеют много отходов. Для многих продуктов, таких как кронштейн для самолета, – это нормально, чтобы потерять 90% сырья во время производства. Трехмерная печать создает объект слой за слоем. Естественно, когда объект создается таким образом, используется четкое количество материалов. Также, большинство материалов могут быть использованы вторично для печати.

Недостатки 3D печати:

  • Затратно для массового производства. Несмотря на все преимущества, 3D печать еще подходит для крупного производства. В большинстве 3D принтер может создать от 1,000 до 10,000 единиц товара (в зависимости от материала и конструкции). Но цены на принтеры и сырье продолжают снижаться, соответственно, ситуация может измениться;
  • Мало материалов для печати. Несмотря на то, что сегодня доступно более 600 трехмерных печатных материалов, большинство из них – пластмассы и металлы. Поэтому выбор по-прежнему ограничен по сравнению с обычными материалами. Тем не менее, эта область развивается и количество материалов растет.
  • Хрупкая конструкция. Прочность деталей может быть неравномерна из-за поэтапного изготовления (слоями). Таким образом, части, которые были напечатаны в 3D, часто слабее, чем их традиционно изготовленные копии. Идентичность печати одинаковых деталей также нужно улучшить: детали, изготовленные на разных машинах, могут быть слегка разными.
  • Низкая точность. Хотя мы не будем использовать 3D принтер для печати матрицы телефона, но точность печати остается достаточно низкой (около 20-100 микрон).

3D печать продолжает совершенствовать свои характеристики и развиваться как совершенно новая технология, которая может быть применила во многих областях. Вскоре все ограничения исчезнут и мы сможем создавать уникальные детали или игрушки для своих детей.