Разное

Что печатают на 3d принтере: Когда мы сможем печатать новые органы на 3D-принтере :: РБК Тренды

10.04.2020

Содержание

Когда мы сможем печатать новые органы на 3D-принтере :: РБК Тренды

Фото: Александр Рюмин / ТАСС

Миллионы людей в мире ждут своей очереди на пересадку органов. В одном только Китае в листе ожидания 1,5 млн человек, в США — 113 тыс., из них, в среднем, 20 человек в день умирают, так и не дождавшись донора. Новую почку — самый востребованный орган — приходится ждать от трех до пяти лет. Эту проблему можно решить: напечатав нужные органы на специальных 3D-принтерах.

Правда, не раньше, чем в ближайшие десять лет.

Биопринтинг: как печатают живые органы на 3D-принтере

(Видео: РБК)

Как это устроено?

Принцип примерно тот же, что и в обычной 3D-печати: на специальном принтере мы получаем трехмерный объект.

Первый этап — предпринтинг: сначала создают цифровую модель будущего органа или ткани. Для этого используют снимки, полученные на МРТ или КТ.

Затем печатают, слой за слоем — эта технология называется аддитивной. Только вместо обычного 3D-принтера здесь специальный биопринтер, а вместо чернил — биоматериалы. Это могут быть стволовые клетки человека, которые в организме выполняют роль любых клеток; свиной коллагеновый белок или клеточный материал на основе морских водорослей.

Ни один волосок не упадет: как 3D-печать помогает в борьбе с облысением

Если клетки живые, их берут с помощью биопсии и подготавливают в биореакторе: пока они не размножатся делением до нужного количества. Во время печати биопринтер полимеризует клеточную структуру — то есть связывает ее с помощью ультрафиолетового света, нагревания или охлаждения. Клеточные слои связываются при помощи гидрогеля — органического или искусственного.

Затем полученную структуру помещают в биосреду, где она «дозревает» перед пересадкой. Это — самый долгий этап: он может длиться несколько недель. За это время структура стабилизируется, а клетки готовы выполнять свои функции.

Потом орган пересаживают и следят за тем, как он приживается.

Помимо обычных аддитивных есть и другие биопринтеры. Одни из них печатают коллагеном непосредственно на открытую рану: так можно быстро нарастить новую кожу даже в полевых условиях. В этом случае этап дозревания (постпринтинга) пропускают.

Есть также принтеры, которые печатают в открытом космосе, в условиях невесомости. В будущем их можно будет применять на МКС:


История 3D-печати


Кто выпускает биопринтеры и сколько они стоят?

В мире более 100 компаний, которые выпускают биопринтеры для печати 3D. 39% из них — в США, 35% — в Европе (из них больше половины — во Франции и Германии), 17% — в Азии, 5% — в Латинской Америке.

В России биопринтеры выпускает 3D Bioprinting Solutions, она же занимается исследованиями в области биопринтинга.

Самый дешевый и компактный биопринтер — Tissue Scribe американской 3D Cultures, стоит от $1,5 тыс.

На втором месте — австралийский Rastrum от Inventia за $5 тыс.

Биопринтер Aether из США можно купить от $9 тыс.

Средний сегмент — от $10 тыс. и больше — представлен Bio X от CELLINK (Швеция), Regemat 3D испанской RX1 и канадским Aspect Biosystems.

От $100 тыс. стоят 3D Bioplotter немецкой EnvisionTEC, еще дороже — российский FABION (3D Bioprinting Solutions).

Наконец, самые дорогие биопринтеры — больше $200 тыс. — это NovoGen MMX от Organovo (США) и NGB-R от Poietis (Франция).

Помимо стоимости принтера, сам процесс печати — это еще плюс 15—20% от цены всего проекта. Еще дороже обойдется получение необходимого клеточного материала.

Как выглядит первая напечатанная на 3D-принтере деревня

Почему напечатанные органы до сих пор не пересаживают?

Пока что самым успешным опытом оказалась пересадка хрящевых тканей — тех самых ушей китайским детям.

Небольшие кости из искусственных клеток печатают на принтере, а затем покрывают слоем. Их планируют пересаживать вместо сломанного или поврежденного участка, после чего они за три месяца полностью регенерируют. В будущем технологию хотят использовать для травм позвоночника.

Самое перспективное направление — 3D-печать кожи. Уже через пять лет обещают, что это можно будет сделать прямо на человеке, поверх или вместо поврежденного участка. Кожу и другие ткани печатают из клеток больных раком, чтобы протестировать различные варианты терапии.

Более сложные органы — такие как почки или сердце — пока что печатают только в виде прототипов или пересаживают мышам, но не людям.

В погоне за молодостью и здоровьем: 3D-технологии для красоты

Чтобы органы хорошо приживались и функционировали в организме человека, берут клетки пациента, а потом они делятся, пока их не будет достаточно для печати. Существуют целые институты, которые создают клеточные линии для биопринтинга. Но проблема в том, что у клеток есть предел деления, после которого они уже не пригодны для использования. Поэтому можно напечатать модель сердца, но не в натуральную величину — то есть оно не подходит для пересадки человеку.

Вторая проблема — в том, что напечатанный орган должен функционировать в связке с остальным организмом: переваривать пищу, выделять гормоны, доставлять кровь и кислород. За все это отвечает сложная система клеток, тканей, нервов и сосудов. Воспроизвести ее в точности пока что не получается.

Программное обеспечение для биопринтеров тоже на стадии разработки: чтобы довести его до совершенства, нужно обработать большой объем медицинских, клинических, статистических данных.

Наконец, технологии биопринтинга пока что никак не регулируются. Все исследования должны пройти все стадии тестов — в том числе на человеке, а потом — получения патентов.

Пока что эксперты прогнозируют внедрение технологий не раньше, чем через 10—15 лет. К тому времени биопринтеры и клеточные материалы станут широко доступными, и пользоваться биопечатью смогут даже в самых отдаленных регионах.

Что еще почитать:


Подписывайтесь и читайте нас в Яндекс.Дзене — технологии, инновации, эко-номика, образование и шеринг в одном канале.

3D принтер печатает ваши мысли :: Инфониак

Невероятные факты

Если когда-то мы могли только мечтать о том, что лишь подумав о предмете мы получаем его перед собой, без разработки и опытно-конструкторских работ, то сегодня – это реальность.

Чилийская компания Thinker Thing, предназначение которой в создании программного обеспечения для взаимодействия нейро-технологического оборудования с новейшими 3D-печатными машинами, в буквальном смысле производит объекты с помощью силы мысли.

Звучит фантастически нереально, но компания уже создала небольшую игрушечную руку.


Вот как это работает.

Во-первых, человек надевает гарнитуру Emotiv EPOC, которая использует множество датчиков для измерения электрических сигналов мозга, связанных с чувствами и выражениями эмоций.

Далее программное обеспечение показывает человеку ряд отобранных, экранных форм. Так как эти формы постепенно видоизменяются, человек мысленно может принять или отклонить ту или иную форму в зависимости от предмета или объекта, который он задумал.

Гарнитура EPOC передает эти мысли системе, которая в конечном итоге, трансформирует задуманный объект в реальный, и печатает его на 3D-принтере.

"Наше программное обеспечение позволяет пользователю создавать 3D-модели с помощью силы мысли, при этом объекты печатаются с использованием Replicator MakerBot Industries, новейшего десктопа 3D печати", - говорится на веб-сайте компании.

Для того, чтобы об их деятельности узнало больше людей, компания даже создала свое шоу. Чилийское правительство профинансировало передвижную художественную выставку "Фантастические существа, созданные разумом".

Дети со всего Чили получат возможность создать и увидеть существ из своего воображения.

Ниже можно посмотреть промо-ролик проекта.

3D-печать

10 невероятных вещей, которые можно сделать с помощью 3D-принтера

Ближе к окончанию фильма о Джеймсе Бонде "Skyfall" есть сцена, во время которой главный герой и М едут на классическом Aston Martin DB5 1960 года, отличительном автомобиле Бонда, впервые использованном в 1965 году.


Позже этот автомобиль взрывается вместе с вертолетом.

Если вы смотрели какой-либо фильм за последние десятилетия, то вы наверняка знаете, что эту конкретную сцену не трудно делать создателям фильмов.

Все, что им необходимо, это вставить компьютерный взрыв, или же, в зависимости от бюджета, взорвать настоящий DB5, которых осталось на планете около трех сотен.


Вместо этого создатели фильма напечатали в масштабах 1:3 на 3D-принтере модель Aston Martin и взорвали ее, тем самым сохранив настоящие автомобили для музеев.


Вот десять способов того, как люди используют такие принтеры для создания чего-то функционального, а иногда и для продвижения важных изменений в мире.

3D-одежда

10. Одежда и обувь


В первое время существования 3D-принтера, объекты, которые он печатал, как правило, представляли собой громоздкие пластиковые конструкции, впоследствии выступавшие в качестве прототипа и визуального руководства для создания реальных вещей.

Теперь, когда технология стала более точной, на принтере можно печатать маленькие, с детальными подробностями, объекты. Таким образом, сегодня доступна нейлоновая одежда, напечатанная таким образом, которая выводит объекты по точнейшим размерам человека, являясь самой персонализированной одеждой в мире.


Первая коллекция одежды, созданная так, носит название "N12 бикини" (N12 в данном контексте означает нейлон 12, материал, из которого она сделана).



Бикини в данном случае подразумевает, что одежда изготовлена из небольших пересеченных кругов, алгоритм взаимодействия которых регулируется на основе изгибов кривой, большей, чем сами круги.

Вся конструкция основана на сканировании тела, поэтому конечный продукт идеально подходит носителю этой одежды.


Гитара 3D


Начиная примерно с 12 века, гитары или, по крайней мере, их предшественники, изготавливались из дерева. В последние годы применялся и пластик, но сам процесс из создания был приблизительно одинаков.

Инструменты делались так называемым методом вычитания, то есть бралось полотно, на котором вырезался аппарат нужной формы. Таким образом, с помощью резьбы по дереву в конечном итоге получалась гитара.

3D-печать, с другой стороны, это построение слоев в правильную форму с помощью материала, который позднее превращается в твердое вещество.

Такой процесс может применяться для создания практически всего, в том числе и для получения идеальной акустической гитары.


Данная гитара является первой в своем роде, она прекрасный пример творения Скотта Сумми (Scott Summi). Каждая ее часть была напечатана отдельно, за исключением шеи и струн, даже металлические составляющие инструмента были созданы с помощью принтера.


Весь процесс занял около двух часов. А так как любой печатаемый на 3D-принтере объект задается компьютерной моделью, то не существует никаких ограничений, что, в свою очередь, открывает двери огромному творческому потенциалу.

Создание 3D-дома


В прошлом году Берок Кошневис (Behrokh Khoshnevis), инженер-профессор университета Южной Калифорнии (University of Southern California) выступил с докладом , в котором он описал, как за менее чем 20 часов с помощью 3D-принтера можно построить дом, размером в 2320 квадратных метра с работающей сантехникой и электропроводкой.

Эти сроки звучат, как нечто невероятное. Целые кварталы могут быть сооружены за месяц, а все, что нужно сделать, это изменить дизайн компьютерного проекта дома, чтобы они выглядели иначе.

3D-принтер на солнечных батареях создает здания из песка

Более того, эта система может быть использована для замены домов в трущобах или для того, чтобы быстро обеспечить жильем людей, пострадавших от стихийных бедствий. Если бы эта система уже полностью работала, то возможно почти все, кто остался без крова в результате землетрясения в Гаити в 2010 году, уже получили бы жилье.

7. Оптика для фотоаппаратов


Фото, вероятно, это последняя область, откуда ждешь прорыва в области 3D-печати. Камера хорошего качества может стоить несколько тысяч долларов, а линзы, которые идут с ней в комплекте, также не дешевые.

Этому есть объяснение: фотография по своей сути – это захват света, поэтому для лучшего результата вам нужно самое лучшее оборудование. Линзы особенно важны, поскольку они отвечают за преломление света под прямым углом для создания координационного центра, в результате чего получается кристально чистое изображение.

Хотя сегодня напечатанные на 3D-принтере линзы отличаются низким качеством от традиционных линз, но технологии по их созданию продвигаются семимильными шагами. Отчасти это связано с появлением многочисленных сайтов, таких как Thingiverse , на которые пользователи самостоятельно могут загружать свои проекты по дизайну, позволяя другим людям их бесплатно скачивать и улучшать.

К примеру, объектив представленной ниже камеры был изготовлен на домашнем 3D-принтере.


При этом снимки с его помощью получаются вполне приличные.


Более дорогостоящие принтеры уже могут печатать стеклянные предметы, так что на самом деле пройдет не много времени, когда в домашних условиях можно будет создать стеклянную линзу для фотоаппарата, которая по своим характеристикам не будет уступать коммерческим линзам.

Еда 3D


NASA использует 3D-принтеры для печати некоторых частей своих космических кораблей уже в течение нескольких лет, и этот факт о многом говорит. Сегодня же NASA принимает эту концепцию в совершенно новом направлении, сейчас эксперты уже прошли первый их трех запланированных этапов по созданию печатной еды, пригодной для употребления космонавтами.


Данная космическая программа не является новаторской технологией, однако, работу возглавляет Андраш Форгакс (Andras Forgacs), который в прошлом году стал первым человеком, который отведал мясо, напечатанное на 3D-принтере.

Процесс печати еды, по существу, такой же, как и печать всего остального: пластик просто заменяется живыми клетками, и выстраивает мышечную ткань слой за слоем.

При этой простой замене вы также собственноручно удаляете тысячи экологических проблем, которыми напичкано современное сельское хозяйство.

3D искусство


Человек – это очень захватывающее существо. Существуют среди нас те, кто намеревается спасти мир, а также те, кем вдохновляется мир. Искусство играло свою роль в развитии человеческого интеллекта на протяжении многих веков, и 3D-печать предлагает еще одно средство художникам, чтобы самовыразиться, при этом некоторые достигают в этом деле абсолютно умопомрачительных результатов.

Представленные ниже скульптуры, также как и вышерасположенное творение принадлежат руке Софи Кан (Sophie Kahn), фотографа и скульптора, которая первоначально увлеклась 3D-печатью как частью "пост-фотографического" процесса, способа достигнуть нового уровня в своей работе.


Софи Кан произвела всплеск в мире искусства, но уже сейчас в мире есть сотни людей, для которых 3D-печать – это ничто иное, как творческий выход.

Более того, это более дешевый способ реализовать свои творческие амбиции для художника, потому как расходные материалы гораздо дешевле по сравнению с традиционными художественными принадлежностями.

4. Протезирование


В 2011 году столяр Ричард ван Эс (Richard Van As) в результате производственной травмы потерял четыре пальца. Столкнувшись с тем, что для механических протезов необходима сумма в 10 000 долларов, мужчина решил соорудить их сам.

Сделал он это дома с помощью 3D-принтера.

Его прототип, под названием Robohand, обладает пятью пальцами, которые "складываются", когда он сгибает запястье. После того, как он закончил работу над искусственной рукой, Ричард загрузил полученную конечность в интернет для того, чтобы другие люди могли ею пользоваться.

Затем Ричард пошел еще дальше: сегодня он и его партнер сооружают протез руки для южноафриканских детей с отсутствующими пальцами, как у пятилетнего мальчика в нижепредставленном видео, который родился с синдромом амниотических перетяжек, в этом случае дети появляются на свет без пальцев.

Самое увлекательное в этом вопросе то, что работа Ричарда – это всего лишь верхушка айсберга. В 2009 году человеку по имени Эрик Моджер (Eric Moger) удалили опухоль с лица, оставив на левой щеке отверстие, величиной с теннисный мяч.


Позднее врачам удалось напечатать протез, которая отражает правую сторону лица Эрика. Протез состоит из очень гибкой и качественной кожи, при этом выглядит он поразительно реалистично.


Более того, в начале этого года в Соединенных Штатах мужчине был имплантирован в череп протез, охватывающий почти четверть всей головы.

3D-печать органов


Пока человечество не научилось выращивать потерянные руки и ноги с ящероподобным эффектом, но движение в этом направлении есть.

К примеру, инженеры Корнельского университета (Cornell University) сумели напечатать работоспособное ухо с использованием клеток, полученных из ребра пациента. Клетки смешали со специальным гелеобразным материалом, используемым в 3D-принтере, для того, чтобы соорудить модель.

Родители смогут купить 3D-модели нерожденного плода

В итоге ухо практически через три месяца начало выращивать свои собственные хрящи.

Более того, совсем недавно исследовательская компания Organovo из Сан-Диего объявила о том, что они успешно распечатали ткань человеческой печени на 3D-принтере, которая способна выполнять все функции, свойственные печени. Полноценный орган они пока не сумели создать, но горизонт все ближе.

Это, безусловно, важный шаг на пути замены больных органов печатными, которые могут спасать тысячи жизни ежегодно.

Сердце на печать


Люди очень увлечены идеей вдыхания жизни в другое существо. Возможно, все потому, что роботы – удивительные создания.

Несмотря ни на что, уже сейчас существует довольно большое количество исследовательских групп, которые начали создавать прототипы роботов с помощью 3D-принтеров. В Германии, к примеру, компания Fraunhofer-Gesellschaft разработала модель восьминогого робота-паука.

Причем напечатали они его с такой легкостью, что один из исследователей сравнил робота с одноразовыми резиновыми перчатками, подразумевая, что после того, как вы его использовали однажды, легче просто напечатать нового.

Стоит отметить, что команда экспертов из Массачусетского технологического института (MIT) создали уникального робота, который может собраться самостоятельно.


Бот создан с помощью запоминающих образ полимеров, которые могут сложиться в форму, изначально запрограммированную перед печатью.

Наконец, с помощью 3D-печати был создан робот, который реагирует на голосовые команды совершенно необычным образом. Его модель находится в свободном доступе в интернете, поэтому каждый желающий сможет соорудить себе нечто подобное и сыграть свою роль в создании армии роботов.

RepRap: 3D-принтер


Уже существует принтер, который может печатать другие 3D-принтеры. Называемый RepRap, принтер использует находящийся в открытом доступе план-дизайн, и может печатать все детали другого принтера (за исключением нескольких металлических гаек и болтов).


В 2008 году машина была протестирована в университете Бата (University of Bath) в Великобритании, где она успешно "сдала экзамен", выдав свою копию. Спустя три минуты, "ребенок" смог напечатать продолжение своей "робо-генеалогической" линии.


Поскольку весь план создания 3D-принтера находится в свободном доступе в интернете, вокруг этой темы сформировалось своего рода сообщество, деятельность которого направлена на постоянное усовершенствование аппарата.

К примеру, один человек может скачать все чертежи, сделать свои улучшения, а затем загрузить полученное. Это, пожалуй, первый настоящий пример аппаратного краудсорсинга в истории, и никто не знает, к чему это приведет в будущем.

От пиццы до автомобиля: 8 ошеломительных примеров того, что можно напечатать на 3D-принтере

В 1986 году американский инженер Чак Халл представил миру свою установку для стереолитографии и даже напечатал на ней небольшую чашку. Он тогда и не думал, что станет отцом технологии 3D-печати. Впрочем, сам термин "3D-печать" появился только в 1995 году в Массачусетском технологическом институте. Несмотря на большую заинтересованность научного мира столь ценным изобретением, дальнейшее развитие технологии несколько застопорилось – 3D-принтерам не хватало мощности, они делали всё медленно и неточно, после печати изделия приходилось дорабатывать напильником в прямом смысле этого слова.


Фото с сайта gadgetreview.com

Первые напечатанные 3D-изделия нуждались в значительной доработке


Только в 2005 году удалось создать принтер с высоким качеством печати, но работали все 3D-принтеры только с пластиком ABC. В 2008 году произошёл ещё один переломный момент: Connex500 – это принтер, который мог печатать несколькими видами материалов. Вот примерно тогда и началась настоящая эпоха 3D-печати. Сейчас принтеры могут печатать с помощью пластика, бумаги, металла, органических тканей и других всевозможных материалов.


Фото с сайта futurezone.at

Геометрические фигурки, напечатанные на пищевом принтере из сахара и воды


Сегодня технология 3D-печати уже не кажется чем-то фантастическим. 3D-принтеры успешно применяют для создания самых разнообразных вещей – от произведений искусства до космических кораблей. Ниже приведены основные сферы, в которых используется эта технология.

1. Архитектура


Фото с сайта i.materialise.com

Макет собора Sagrada Familia Антонио Гауди, распечатанный на 3D-принтере


В последние годы 3D-печать стала чуть ли не главным помощником у архитекторов в модельном проектировании. Причём не только в крупных проектировочных компаниях – даже небольшие архитектурные бюро упрощают себе жизнь, заказывая 3D-модели будущих сооружений, напечатанные на принтере. А подчас только с помощью 3D-печати удаётся создать и воплотить сложный проект, как это случилось со знаменитым долгостроем – объект наследия ЮНЕСКО строится уже больше века, но так и не может быть закончен из-за сложности элементов, к тому же были утеряны все чертежи Гауди. Теперь же благодаря современным технологиям инженерам и архитекторам удалось с помощью 3D-печати воссоздать задумку гения, а нам только остаётся ждать скорейшего завершения строительства. Ориентировочная дата – 2026 год. Быть может к этому времени и достраивать собор будут на каком-нибудь специальном 3D-принтере, тем более, что подобные принтеры уже используются в строительстве.

2. Строительство


Фото с сайта rt.com

Понадобилось 17 дней, чтобы напечатать офис Dubai Future Foundation


Совсем недавно в Дубае открылся первый в мире офис, здание которого было полностью напечатано на специальном строительном 3D-принтере. Этот принтер, высотой 6 метров, длиной 36 метров и шириной 12 метров, смог распечатать за 17 дней здание площадью 250 квадратных метров. Собственно, строителям оставалось подвести коммуникации и расставить мебель. Надо заметить, что строительство с помощью принтера позволяет снизить затраты в среднем на 50% и существенно ускорить сам процесс строительства, поэтому разработки в этом направлении ведутся просто огромные: тут и проекты по строительству домов на Марсе, и нашумевший проект AMIE – автономный дом, напечатанный на 3D-принтере, который снабжается энергией от внедорожника. А вспомнить 5-этажный дом в Китае, напечатанный на 3D-принтере, тогда комания WinSun decoration design engineering company наделала много шума, создав жилой дом из смеси бетона, стекловолокна, песка и отвердителя. Так что в скором будущем все новые дачные домики будут строить не сезонные рабочие без нужной квалификации, а какие-нибудь специальные 3D-инженеры. Буквально за пару часов – достаточно будет на пальцах объяснить, как должен выглядеть дом вашей мечты. Эх, мечты, мечты.

3. Дизайн и интерьер


Фото с сайта 3dtoday.ru

3D-принтер который печатает мебель на выставке Maker Faire Paris


Помимо самих домов, технология 3D-печати поможет и обустроить ваше жилище. Напечатанная на принтере мебель – что может быть проще? Какой простор для дизайнерской мысли! Уже сейчас можно купить оригинальную и неповторимую мебель из самых разнообразных материалов, включая металл. Но одним из самых интересных представителей среди дизайнеров интерьера является компания Drawn, которая начала с того, что создала свой собственный уникальный 3D-принтер Galatea и уже с его помощью смогла осуществить свои идеи. В настоящее время компания подумывает о серийном выпуске различных дизайнерских штук, распечатанных на своём принтере, а в это время другие дизайнеры занимаются созданием эксклюзивных вещей которые просто не похожи ни на что из созданного ранее человеком и приближают нас таким образом к фантастическим интерьерам будущего.

4. Мода


Фото с сайта huffingtonpost.com

Платье Диты фон Тиз было специально напечатано для неё на 3D-принтере


Раз уж можно печатать дома и мебель, почему нельзя печатать одежду? Многие кутюрье и законодатели мод в поисках чего-то нового обратили свой взор на высокие технологии. А когда смешиваются красота и наука, получается непередаваемая смесь из… из того, что могут сделать с наукой красивые люди. Впрочем, есть и очень удачные решения – спортивная обувь именитых компаний, распечатанная на 3D-принтерах в их секретных лабораториях. Да, кроссовки мечты, которые не трут, поддерживают где надо и помогают добиваться рекордов, уже существуют! Ну а высокая мода – она всегда была для узкого круга ценителей. Впрочем, благодаря этой самой высокой моде в серию запущены первые партии нормальной одежды не из пластика, а из ткани – 3D-принтеры научились, благодаря моде, печатать ткань, вернее готовые вещи, да ещё и без швов!

5. Автомобилестроение


Фото с сайта businesswire.com

Первый в мире суперкар напечатанный на 3D-принтере


Самый первый автомобиль напечатали в 2013 году – это был Urbee 2. Трицикл с салоном, напечатанный на принтере. Этот автомобиль имел в основе металлическую раму, а передвигался за счёт гибридного двигателя. Следующим громким автомобилем стал Strati от Local Motors. Поговаривают, что он может стать первым серийным автомобилем, который будут печатать на принтере, ведь на создание одной машины уходит чуть менее 50 часов. Стоить она будет от 18 000 долларов и сможет проехать 200 километров от одной подзарядки.

А пока Европа с Америкой изобретают, в Китае вовсю путешествует самый дешёвый автомобиль из напечатанных. Да чего уж там – самый дешёвый автомобиль из существующих! За сумму, немногим меньшую 2 000 долларов, вы получаете яркий двухместный электромобиль, который может развивать скорость до 40 километров в час. Если так дело пойдёт дальше, то скоро мы все пересядем на практичные машины, которые сами и будем распечатывать в своих гаражах. Которые тоже сами себе будем распечатывать.

6. Аэрокосмическая инженерия


Фото с сайта rg.ru

Искусственный спутник Земли "ТОМСК-ТПУ-120", корпус которого напечатан на 3D-принтере


1 апреля 2016 года на МКС был доставлен первый в мире спутник, корпус которого был распечатан на 3D-принтере студентами Томского политеха. Так что технология 3D-печати добралась уже и до орбиты Земли. Хотя, если честно, более точно было бы сказать: "вышла за пределы космической станции". Ведь на борту МКС уже давно стоит принтер, способный печатать при нулевой гравитации. Помимо того что он просто умеет печатать в невесомости, иногда этот принтер помогает космонавтам с ремонтом оборудования и созданием нужных запчастей и инструментов. Так, во время одного из сеансов связи с Землёй космонавты пожаловались на нехватку гаечного ключа, и добрые инженеры выслали им файл, загрузив который в принтер, через несколько минут космонавты получили свой свеженапечатанный ключ. А вообще, конечно, разработка космических 3D-принтеров ведётся для того, чтобы наладить в будущем большие космические производства для постройки антенн, спутников, дополнительных отсеков МКС и даже, может быть, целых поселений на других планетах.

7. Пищевая промышленность


Фото с сайта ndtv.com

3D-принтер который печатает пиццу за 70 секунд


Совсем недавно компания Anjan Contractor выиграла у NASA грант на создание 3D-принтера, способного печатать пищу – и вот уже перед нами красавец-принтер создающий пиццу послойно. Поскольку цель NASA – печатать еду в космосе для дальних перелётов, то главное требование к этому принтеру – сохранность питательных картриджей. В идеале лет на тридцать. А для нас, простых смертных, которым космос только снится, можно заесть тоску по звёздам шоколадными фигурками, распечатанными на всё тех же 3D-принтерах. Любой формы и вкуса! Помимо шоколада учёные-сладкоежки научились использовать в принтере сахар, создавая на основе него и воды фантастические съедобные фигуры.

8. Медицина


Фото с сайта 3dprinte.ru

Выпускник Университета Виктории в Веллингтоне при помощи 3D-принтера создал пластиковый каркас, заменяющий гипсовую повязку во время перелома


В 2010 году медицинская компания Organovo. Inc объявила о создании технологии 3D-печати искусственных кровеносных сосудов, но пока не осуществила заявленную технологию, потому китайские ученые, которые уже печатают прототипы человеческих органов, не могут добавить этим органам живучести – у них нет этих самых кровеносных сосудов. Если когда-нибудь эти две технологии объединятся, то ждать нам бессмертия, войны с биороботами и неизвестно чего ещё. А пока по всему миру успешно проводятся разнообразные операции про протезированию и имплантированию, ведь импланты и протезы, напечатанные на 3D-принтере, получаются быстрее, легче, надёжнее и качественнее, чем выполненные по традиционной технологии. А совсем недавно в бразильской саванне людям удалось спасти из пожара черепаху, у которой сильно пострадал панцирь и если бы раньше животное не выжило, то теперь благодаря 3D-печати черепаха стала первой в мире обладательницей 3D-панциря.

Сферы применения 3D-принтеров и их невероятных возможностей

Метод 3D-печати стал неотъемлемой составляющей современной промышленности и является самой революционной и перспективной технологией последних десятилетий. В начале своего развития на таком оборудовании можно было печатать только небольшие предметы невысокого качества. Сегодняшние аппараты способны создавать сложнейшие, готовые к использованию объекты, неотличимые от настоящих. Это могут быть металлические и пищевые изделия, монолитные или составные (свисток с шариком внутри), крупногабаритные, размером с автомобиль, или тончайшие имплантаты кровеносных сосудов.

Вполне может быть, что не за горами те времена, когда 3D-принтер будет стоять в каждом доме и все бытовые необходимости, вроде тарелок или полочки для интерьерных украшений, люди будут печатать себе сами. Уже сейчас при помощи 3D-принтера можно печатать:

  • Мебель и фурнитуру к ней. Речь пока не идет о массовом производстве, технологии и модели еще только оттачиваются, но перспектива покупки отпечатанной кровати или кухонного гарнитура становится все ближе.

    Сложно предположить, что этот стильный стул отпечатан на 3D-принтере
     

  • Игрушки и конструкторы – изделия, которые уже сегодня в состоянии сделать даже простейший бытовой 3D-принтер.
  • Скульптуры – очень востребованное направление. Это и миниатюрные настольные статуэтки, и ростовые скульптуры для украшения парков и скверов, и учебные пособия для анатомических кабинетов. Многие ведущие музеи воспользовались технологиями трехмерной печати, чтобы сделать копии имеющихся у них экспонатов.
  • Макеты зданий. Архитекторы и градостроители одними из первых оценили потенциал аддитивных технологий и начали использовать его в полной мере: создавать не только объемные макеты строений, но и целые городские кварталы с дорогами, уличным освещением, мостами и скверами.

    Макет будущего парка отдыха, созданный на 3D-принтере
     

  • Прототипы – это могут быть даже автомобили и беспилотные аппараты. Возможности прототипирования объектов широко используются в архитектуре, инженерии и кинематографе, ведь разрушить ради съемок распечатанную раритетную машину намного дешевле, чем настоящую. Кроме того, имея физическую модель будущего продукта, можно выявить все ошибки в расчетах и скорректировать их до того, как изделие выйдет в тираж.

    Рабочая модель беспилотного самолета достигает скорости 160 километров в час и имеет размах крыльев 2 м
     

  • Пресс-формы для любой промышленной и бытовой области: от ювелирного дела до космической отрасли.
  • Детали и механизмы в машино- и станкостроении.
  • Жилые дома. Первый успешно заселенный дом был напечатан еще в 2013 году в Китае. С тех пор технология применения 3D-печати в строительстве непрерывно совершенствуется, и уже через пару лет можно ожидать ее повсеместного использования в этой области. В перспективах создание полностью готовых к использованию сооружений с напечатанной сантехникой, мебелью и проводкой в стенах. Примечательно, что для 3D-принтера не существует преград в виде сложности внешней и внутренней архитектурной формы - здания могут быть шаровидные, волнообразные и т.д.

    Макет стройки будущего
     

  • Биологические протезы и внутренние части тела. Медицина также в числе первых начала использовать возможности трехмерной печати. И если поначалу это были только зубные протезы, то сейчас уже речь идет о протезировании конечностей, костных тканей, внутренних органов и элементов кровеносной системы. Отпечатанные фрагменты отличаются высочайшим качеством, точностью и прочностью.

    Используя 3D-принтер можно напечатать полностью функциональный протез
     

  • Прочие изделия: музыкальные инструменты, посуда, чехлы для планшетов и мобильных телефонов, обувь, одежда, бижутерия и многое другое.

    При помощи 3D-принтера можно создавать самые оригинальные и необычные вещи

Возможности 3D-печати практически безграничны – оборудование может печатать металлические, пластиковые, керамические, пищевые изделия любой формы, сложности и прочности. Единственное, что отделяет нас от его массового применения – это очень высокая, пока еще, цена на промышленные печатные центры (около 1 млн. долларов). Но, глядя на то, какими семимильными шагами развивается аддитивное направление, в том числе и работы над снижением стоимости самих станков, можно ожидать, что проблема цены уже через 5 лет не будет столь серьезна.

 

Как печатает 3Д принтер, что это и чем отличается от стандартных аппаратов

3Д принтер что это и как работает? Традиционным принтерам вопросов никто уже не задаёт. Аппараты, печатающие на бумаге, давно стали привычными, а применяют их не реже, чем кофеварки. Но устройства, называемые 3D принтер, это нечто новое, пусть даже имеющее в названии знакомые всем буквы. Действительно, этот инновационный проект, нацеленный на то, чтобы создавать трёхмерные объекты методом послойной печати, совершил настоящую революцию. Оказывается, печатать можно не только тексты на бумаге. С не меньшим успехом печатаются, к примеру, натуральные жилые дома.

Принцип трёхмерной печати

Интерес узнать, как работают 3D принтеры, преследует многих. Это понятно. Инновации всегда интересны до первого случая их массового применения. Однако в работе 3D принтеров фактически нет ничего необычного. Принцип действия здесь относительно простой – создание объекта путём последовательного наслоения материала. Правда, ассортимент технологий, при помощи которых создаётся это самое наслоение, достаточно богатый. Вот только некоторые из них:

  • наплавление,
  • стереолитография,
  • плавление электронным лучом,
  • ламинирование,
  • многоструйное моделирование.

Попробуем глубже вникнуть в технологический процесс применения 3D принтера, чтобы точнее уяснить принцип его работы. Обратимся, для начала, к моделированию методом наплавления (технология аддитивного продукта). Посмотрим — как работают 3D принтеры в рамках процесса FDM.

Читать также: О новых принтерах-докстанциях для смартфонов

Технология аддитивного продукта (наплавление)

Технология аддитивного продукта (FDM) активно применяется в создании трёхмерных моделей. Она широко распространена в промышленности на стадиях создания прототипов различных машин и оборудования.

Как работают 3D принтеры по технологии аддитивного продукта? Прежде чем начинается применение 3D принтера, создаётся цифровая модель объекта печати. Затем начинается последовательное послойное «выращивание» объекта. Обычно в качестве материала используется пластик – точнее, пластиковая нить.

Смотанный в катушку материал постепенно загружается в экструдер – устройство с нагревателем и специальным соплом. Здесь нить расплавляется за счёт нагрева, а полученный жидкий пластик выдавливается сквозь сопло на рабочую площадку. Сопло в данном случае исполняет роль печатающей головки – укладывает пластик слой за слоем, выстраивая фигуру объекта по контуру цифровой модели. Вот и всё – нет ничего сложного для понимания, что такое 3D-принтер.

На базе технологии FDM запущено и работает производство бытовых 3D принтеров. Это один из недорогих способов трёхмерной печати, допускающий применение 3D принтера дома. И не только в домашних условиях, но также в малом бизнесе становится реальным применение подобных устройств. С помощью оборудования FDM легко организовать, например, мелкосерийное производство – изготовление игрушек, сувениров, бижутерии и т.п.

Популярными материалами для 3D принтеров с технологией наплавления являются PLA и ABS пластики. Между тем это оборудование поддерживает также работу с другими материалами:

  • нейлон,
  • поликарбонат,
  • полиэтилен,
  • древесина,
  • металл,
  • камень.

Правда, три последних материала списка используются, как правило, в виде порошковых добавок к основным материалам — термопластикам. Так, на практике отмечены примеры печати композитом, состоящим на 85% из пыли натуральной древесины. Таким способом удаётся получить деревянные изделия – предметы мебели, быта, домашнего хозяйства.

Также имеются реальные примеры печати композитом, состоящим в большей его части из пыли бронзы. Полученные в результате изделия, после шлифовки и полировки, внешне мало чем отличаются от натуральных бронзовых деталей. Но по качеству такие изделия, конечно же, уступают натуральным металлам. Всё-таки связывающим звеном композитных материалов являются термопластики. Именно их качественные характеристики определяют свойства готовых «напечатанных» изделий.

Ещё по теме: Про облачную печать через сервисы Google

Как работают 3D принтеры типа SLA

Лазерная стереолитография (SLA) – это ещё одна прогрессирующая технология для 3D принтеров, патент на которую был выдан в 1986 году. Здесь используется лазер и ФПК (фотополимерная композиция). Изначально объект проектируется на компьютере в виде трёхмерной модели. Затем по цифровому шаблону выполняется процесс «выращивания» фигуры с помощью жидкого ФПК и лазерного излучения.

Здесь своя особенность техники исполнения. Объект формируется на подвижной платформе, погруженной в специальную ванну, заполненную ФПК. Полимеризация жидкой ФПК на нужных участках объекта происходит за счёт засветки этих участков лазером. Изначально платформа погружается на небольшую глубину. Затем, по мере наращивания каждого нового слоя, выполняется дополнительное погружение на глубину, равную толщине нового слоя. Процесс продолжается до полного создания объекта.

Применение 3D принтера с лазерной стереолитографией поражает исключительно высокой скоростью работы. Изготовить продукты, разные по сложности геометрии, можно всего за несколько часов. Однако сроки созидания сложных геометрических форм могут составлять несколько дней. Стандартные размеры готовых продуктов, полученных в результате применения 3D принтеров SLA, обычно не превышают 50-60 см во всех плоскостях измерений.

В общем, всё в этом направлении инноваций удачно, кроме цены SLA принтеров. Далеко не каждый может позволить себе применить такой 3D принтер дома. Поэтому основные ниши их применения:

  • конструкторские и дизайнерские студии,
  • литейное производство (изготовление форм для литья),
  • медицинская сфера,
  • археологическая сфера,
  • криминалистика.

На заметку пользователю: Рекомендации по выбору принтеров

3Д принтер EBM — что это и как работает?

На основе технологии электронно-лучевой плавки (Electron Beam Melting) работает следующий вид 3D принтера. Методика предполагает выполнение плавки металлического порошка при помощи электронного луча. Затем расплавленная масса – своеобразный тонер, подаётся для «печати» первого и последующих слоёв объекта. Вся операция происходит в условиях полного вакуума.

Этот метод благодаря условиям вакуума позволяет «печатать» цельнометаллические детали, которые обладают уникальными техническими характеристиками. К тому же здесь открываются возможности для качественной работы с такими металлами, как золото, платина, титан. Так же, как в случаях с другими технологиями, ориентиром для создания объекта служит цифровая модель, предварительно спроектированная на компьютере.

LOM – печать 3D объекта ламинированием

Доступным для самых разных сфер, включая бытовую сферу, считается 3D принтер, действующий по технологии LOM (Laminated Object Manufacturing). Эта методика трёхмерной печати разрабатывалась фирмой Helisys и показала успешные результаты. Технологический вариант LOM для 3D принтера предполагает «выращивание» объекта из бумажных, пластиковых, металлических листов, которые склеиваются между собой. Требуемый контур вырезается лазером или специальным резаком. Процесс, примерно, следующий:

  1. Накладывается первый лист и приклеивается к подложке
  2. Автоматика вычисляет контуры прототипа
  3. Лазерный луч отсекает ненужные части листа
  4. Рабочая платформа сдвигается вниз и в сторону
  5. Накладывается и приклеивается следующий лист
  6. Платформа вновь перемещается под лазерный излучатель
  7. Процесс повторяется.

Точность исполнения и качество здесь несколько ниже, чем даёт применение 3D принтера со стереолитографией или электронно-лучевой плавкой. Но по сравнению с этими аппаратами, методика ламинирования обходится пользователям таких принтеров значительно дешевле. Доступная цена LOM аппаратов позволяет применять такой 3D принтер дома.

О технологиях: Изогнутые и гибкие телевизоры от Samsung

Методика струйной печати (MJM)

Многоструйное моделирование с использованием воска или фото-полимера тоже находит широкое применение в качестве технологии трёхмерной печати. Подобный метод хорошо знаком владельцам обычных принтеров. Однако в случае с трёхмерной печатью по технологии Multi Jet Modeling процесс проходит немного своеобразно.

Жидкий полимер или расплавленный воск подаются на специальную распределительную головку. Такая головка имеет множество малых сопел (от 96 до 448 в зависимости от модели принтера). По мере продвижения головки по заданному контуру, рабочий материал выдавливается сквозь выбранные процессором сопла. Следом жидкий материал тут же подвергается засветке ультрафиолетом. В результате полимер, будучи жидком виде, переходит в твёрдое состояние.

Где применяются 3D принтеры струйной печати MJM? Основное применение этих аппаратов отмечается на производствах, где практикуют литьё деталей. Благодаря принтерам трёхмерной печати MJM легко и быстро воспроизводятся прототипы самых разных предметов, деталей, фигур. Также это оборудование применяется для изготовления литейных форм.

Как печатают жилые дома

Совсем недавно (2014 год) события, связанные с 3D принтерами, пополнились интригующей новостью. Сообщалось о появлении технологии Contour Grafting, которую удалось адаптировать под строительство жилых зданий. Тут же нашлись умельцы (из университета Южной Калифорнии), которые создали прототип строительной автоматизированной машины. Пробная модель гигантского 3D принтера смогла «напечатать» жилое здание площадью 250 м.кв. всего за одни сутки.

По мнению одного из авторов строительного детища – профессора Беркока Хошневиса, будущее компьютерной машины быстрого строительства дешёвого жилья не за горами. Если технология Counter Grafting будет внедрена в строительную сферу, перемены в гражданском и промышленном строительстве обещают быть глобальные. Стоимость процесса удешевится в разы, и на столько же возрастёт производительность.

Это интересно: Мгновенная фотопечать Instant Lab

Под завершение 

Удивляться новым технологиям общество заставляют всё чаще. Да и как не удивляться, если с помощью тех же технологий трёхмерной печати уже без труда делается любой вид стрелкового оружия. Если появляются проекты био-принтеров, способных выращивать человеческие органы, пригодные для пересадки. Три года назад  китайцы продемонстрировали экспериментальные аппараты, печатающие из живой ткани почки, печёнку и даже уши. Серийное производство подобных устройств ожидается через 20-25 лет. Так что жильём обеспечат всех. Органов для пересадки будет более чем достаточно. Останется единственное – разработать технологию бессмертия человечества.

Читайте также

Что нельзя напечатать на 3D принтере?. Интернет журнал о новых технологиях

Что нельзя напечатать на 3D принтере?

Теги: Технологии , 3D печать

На 3D принтере, казалось бы уже печатают все. Еще не так давно, мы сами же писали статью о только зарождающейся технологии 3D принтинга, и вот — уже сейчас на нем печатают детали автомобилей, дома и человеческие органы. Но, естественно, в каждой технологии должна быть погрешность. Ведь то-то же нельзя напечатать на 3D принтере? Что же это? Ученым, видимо, уже настолько надоело искать что можно напечатать, что они стали искать что же напечатать нельзя. Конечно, ведь когда система работает, искать в ней дырки становится довольно интересным занятием. Итак,благодаря стараниям ученых, наконец-то стало известным что на 3D принтере нельзя напечатать электрическую батарею. Иначе говоря, электронные приборы, вышедшие из такого принтера не функционируют.

Дженнифер Льюис (Университет Гарварда) работает над этим вопросом. Все же должен в итоге наступить момент, когда мы сможем печатать электронные устройства, в том числе и батарейки. Первым шагом к этому становится поиск чернил, которые могут затвердевать внутри электрических компонентов. Конечно, речь не идет о чернилах, которыми пишут. В данном случае это некая смесь оксид лития титана, деионизированной воды и этиленгликоля вместе с керамическими шариками. Вся эта смесь вращается на протяжении 24 часов. За это время, шарики разбивают комки в частицах, что дает смеси смешаться очень четко и равномерно.

После этой процедуры всю смесь помещают в шприц, который направляемый 3D принтером может создавать самые разнообразные фигуры. Будучи выпрыснутой из шприца эта смесь затвердевает. Таким образом очень медленно, но верно,3D принтер строит катод батареи.

Используя один шприц, 3D принтеру на создание батареи потребуется несколько минут. Один принтер может использовать сотни таких шприцов. Далее математика может стать удивительной.

В настоящее время у Льюис и ее команды специалистов есть восемь патентов на эти чернила. Она планирует поставить проект на коммерческий уровень в ближайшие несколько лет.

Эти планы звучат многообещающе, ведь это поможет нам печатать такие приборы, как слуховые аппараты или же компьютерные составляющие почти в домашних условиях. Не это ли мечта большинства людей? Потеряли пульт от телевизора — напечатали новый. Собака сжевала наушники — нет проблем — печатаем еще одни. Любое электронное устройство сможет быть напечатано прямо из дома. Как насчет подделок Ipod и других гаджетов? Вы сможете сделать себе любой в своем дизайне.

Введение и руководство для начинающих по началу работы с 3D-печатью

3D-печать , Аддитивная печать или Стереолитография , если вы столкнулись с этими терминами и просто моргнули над ними, возможно, вы захотите прочитать эту статью узнать об этом удивительном мире 3D-печати. 3D-печать - это быстро развивающаяся область, популярность и использование 3D-принтеров растет с каждым днем. В этой статье мы попытаемся дать новичку введение в 3D-принтеры , как можно извлечь из этого пользу и как это изменит ситуацию в будущем.

Итак !! Что такое 3D-печать и как она работает?

3D-печать или аддитивное производство - это процесс создания трехмерных твердых объектов из цифрового файла. Он использует принтер, подобный машине, который плавит материал (обычно пластик) и заливает его на основу заранее определенным образом, создавая последовательные слои, чтобы сделать его трехмерным. Проще говоря, принтер строит буханку хлеба по кусочкам.

Существует множество типов технологий 3D-печати , но наиболее часто используется Стереолитография (SLA) , потому что она более доступна по сравнению с другими.

Этот аппарат может преобразовать любой 3D-файл в 3D-объект, выполнив следующие действия.

  1. 3D-файл проверяется программным обеспечением на предмет пригодности для печати.
  2. Затем программа нарезает файл и отправляет его на машину.
  3. Пластиковая нить пропущена через печатающую головку.
  4. Нить плавится, и головка кладет ее на строительную платформу.
  5. Головка перемещается, укладывая материал, так что он составляет нижний срез объекта.
  6. Головка возвращается в исходное положение, и строительная платформа опускается.
  7. Затем голова создает новый слой поверх первого, и это повторяется, пока объект не будет готов.

Является ли 3D-печать новым для рынка?

Нет, демонстративно нет !!!!. Просто потому, что в наши дни 3D-печати привлекают все больше внимания, эта идея или технология не новы. Вы будете удивлены, узнав, что все началось в конце 1980 года, когда был придуман термин аддитивное производство , который в основном использовался для быстрого прототипирования.Но примерно в 2014 году, с появлением недорогих 3D-принтеров, технология превратилась в прорывное движение для любителей, учащихся, технопредпринимателей, изобретателей, учителей, исследователей и других людей. Таким образом, он получает широкий рынок и большие перспективы на будущее.

3D-принтеров изначально созданы для помощи космонавтам. Команде было сложно собрать все инструменты и материалы, которые понадобятся им для работы над своим проектом. Наличие лишних инструментов увеличит вес челнока, что в конечном итоге приведет к увеличению расхода топлива.Поэтому они пришли к идее, когда 3D-принтер будет отправлен в космос вместе с астронавтами, когда им понадобятся какие-либо инструменты или материалы для работы, им просто нужно щелкнуть файл STL и распечатать его. В случае возникновения каких-либо аварийных ситуаций или создания нового дизайна, он будет выполнен на базовой станции и отправлен экипажу для его печати. Но с развитием технологий все изменилось, и теперь каждый дом может иметь принтер.

«Но сейчас многие люди ошибаются, рассматривая 3D-печать как еще один метод создания объектов, который позволяет добиться большей гибкости формы за счет скорости и точности.Но это узкая точка зрения на 3D-печать. По своей концепции 3D-печать больше похожа на цифровое, дискретное и произвольное производство. Исходя из основного предположения, что как только вы сможете «разрезать» объект желания и расположить маленькие кусочки по слоям за слоями, приложение и последствия станут бесконечными. Потребительские товары, пластмассы, электроника, продукты питания и даже ткани человека - все, что является сложным для нынешнего метода массового производства (достаточно сложным, чтобы создать единичную единицу продукции с минимальными затратами), теперь возможно », - говорит Онкар Кулкарни в одном из своих ответов qura.

Как начать пользоваться 3D-принтерами?

Поскольку новейшие технологии позволили снизить цены на 3D-принтеры настолько, чтобы их мог купить и использовать средний человек, 3D-печать больше не является волшебным оборудованием или оборудованием промышленного уровня. Благодаря онлайн-форумам и проектам теперь любой, кто умеет работать на компьютере, может распечатать свое воображение. Подобно тому, как лазерные принтеры стали обычным явлением в нашем доме, эти 3D-принтеры еще не нашли свое применение в нашем доме или на рабочем месте.Итак, давайте посмотрим, как можно начать работу с с 3D-печатью , чтобы выполнить любую печать, выполните следующие четыре простых шага:

1. 3D-моделирование в САПР

2. Нарезка и другие настройки.

3. Послойная печать

4. Заполнить деталь

3D-МОДЕЛИРОВАНИЕ в САПР :

Да, чтобы что-то напечатать на принтере, вам нужно разработать программное обеспечение для моделирования.

Если вы профессиональный дизайнер , вы можете использовать любое программное обеспечение для моделирования, которое может сохранять файл в формате.STL (стереолитография) или .OBJ (объект). После того, как дизайн создан, его можно переходить к этапу нарезки. Здесь вы можете изменять, редактировать или настраивать свой дизайн так, как вам нравится, поскольку весь дизайн создается вами.

Если вы изучаете , , то есть масса бесплатного программного обеспечения с открытым исходным кодом, которое можно использовать в своем дизайне. Это было бы похоже на размещение строительного блока. Если ваш дизайн слишком хорош, вам также будут платить некоторые онлайн-сообщества.

Если вы новичок и не знаете, как создать 3D-модель, не волнуйтесь !.. Есть много веб-сайтов, которые предоставляют бесплатные файлы STL. Эти файлы тестируются и печатаются людьми, которые их разработали, поэтому они надежны и их легко распечатать. Единственное ограничение для этих файлов состоит в том, что они имеют форматы .STL (в основном). Этот формат нельзя настроить так, как нам нравится, но даже в этом случае его можно изменить с помощью программного обеспечения для нарезки. Если вы абсолютный новичок, мы бы порекомендовали вам начать с некоторых дизайнов, доступных на рынке.

Как только дизайн сделан, работа программного обеспечения для 3D-моделирования завершена.Теперь файлы отправляются в программное обеспечение Slicing, где оно готовится к печати на принтере.

НАРЕЗКА И ДРУГИЕ НАСТРОЙКИ:

Разработанные модели должны быть преобразованы в серию кода, называемого G-кодом, чтобы принтер распознал его и начал печать. Эта часть называется нарезкой. Качество печати зависит от сделанных здесь настроек. Прежде чем мы перейдем к этому, давайте познакомимся с тем, насколько на самом деле прост 3D-принтер !!!!

3D-печать - это не волшебство!

Если вы все еще смущены или удивлены , как на самом деле работает 3D-принтер s, поверьте мне, это не ракетостроение.Многие студенты успешно пытались построить себе 3D-принтер. В следующих нескольких абзацах я объясню части простого 3D-принтера, которые помогут вам лучше понять принтеры.

Типичные детали 3D-принтера показаны на рисунке ниже.

Экструдер - самая важная часть нашего принтера. Это место, где нити плавятся и выдавливаются. Экструдер состоит из узкой трубки, через которую шаговый двигатель проталкивает нить.Он состоит из нагревательного материала, обычно называемого hot end , который нагревает нить, нагретая нить выталкивается за пределы сопла, подобно выдавливанию зубной пасты из сопла. По мере того, как нить тает, шаговый двигатель будет проталкивать нить внутрь, которая будет установлена ​​как катушка на держателе катушки .

Каждый месяц на рынок поступает множество видов волокон накаливания и многое другое. Каждая нить имеет свой диаметр и температуру печати, наиболее часто используемый PLA имеет температуру 180-210 ° C.

Этот экструдер в сборе установлен над подвижными рельсами. Когда нить плавится и выходит наружу, экструдер приводится в движение другими шаговыми двигателями (в направлении красных стрелок), присутствующими в требуемом направлении, и печатает на базовой пластине .

Теперь, когда у нас есть базовое представление о том, как работает наш принтер, давайте вернемся к нашей программе SLICING. Наиболее используемым программным обеспечением является Cura. Это программное обеспечение было создано в основном для принтера под названием Ultimaker.Но поскольку он был сделан бесплатным и с открытым исходным кодом, большинство принтеров начали использовать Cura.

В этом программном обеспечении параметры печати отправляются так же, как мы отправляем для нашего лазерного принтера. Здесь мы можем масштабировать, выравнивать и ориентировать нашу модель печати. Другие важные настройки, такие как температура, скорость втягивания, диаметр сопла нити и т. Д., Передаются в принтер с помощью этого программного обеспечения.

СЛОЙ - РАЗУМНАЯ ПЕЧАТЬ:

В зависимости от настроек время печати и длина материала, необходимые для печати, будут отображаться самой программой, как показано на рисунке ниже.Здесь время печати составляет 1 час 14 минут, а используемый материал - 10 грамм. Другие настройки для этого отпечатка также можно найти на рисунке

.

.

После загрузки файла STL и выполнения настроек это программное обеспечение можно использовать для визуализации того, как будет выполняться наша печать с использованием параметра слоев, как показано на рисунке ниже. Так будет выглядеть принт при печати 78-го слоя этого отпечатка. Синяя цветная линия указывает путь нашего экструдера.

Как только это будет сделано, файл можно преобразовать в G-код, который можно передать на принтер для печати.То есть ваша модель будет напечатана в указанное время.

Это было так сложно?

Какое будущее ждет 3D-печать?

Однако у 3D-печати

есть свой набор проблем. Он страдает низкой скоростью работы, механическими дефектами в изделиях и ограниченным выбором материалов (в основном пластик). Из-за низкой скорости работы 3D-принтеров компании-производители могут проиграть в конкуренции с неэффективной стратегией выхода на рынок. Но, надеюсь, эта область будет развиваться по мере того, как вы читаете эту статью, и впереди у нее большие возможности.Все зависит от того, как человек решил использовать эту технологию.

3ders.org - Что такое 3D-печать?

В прессе сегодня горячая тема 3D-печати!

Технология 3D-печати пришла в технологический мир в 1986 году, но не приобрела особого значения до 1990 года. Она не была так популярна за пределами мира инженерии, архитектуры и производства.

3D-печать также известна как изготовление настольных ПК, она может формировать любой материал, который можно получить в виде порошка.Для создания объекта вам понадобится цифровая 3D-модель. Вы можете сканировать набор трехмерных изображений или рисовать их с помощью компьютерного дизайна или программного обеспечения САПР. Вы также можете скачать их из Интернета. Цифровая 3D-модель обычно сохраняется в формате STL и затем отправляется на принтер. Процесс "печати" трехмерного объекта послойно с помощью оборудования, который очень похож на струйные принтеры.

Одно из наиболее важных приложений 3D-печати - это медицинская промышленность.С помощью 3D-печати хирурги могут создавать макеты частей тела своего пациента, которые необходимо прооперировать.

3D-печать позволяет изготавливать деталь с нуля за считанные часы. Это позволяет дизайнерам и разработчикам перейти от плоского экрана к точной детали.

В настоящее время почти все, от аэрокосмических компонентов до игрушек, создается с помощью 3D-принтеров.

3D-печать

может обеспечить значительную экономию затрат на сборку, поскольку с ее помощью можно печатать уже собранные изделия.С помощью 3D-печати компании теперь могут экспериментировать с новыми идеями и многочисленными итерациями дизайна без значительных затрат времени или инструментов. Они могут решить, стоит ли выделять дополнительные ресурсы на концепцию продукта. В будущем 3D-печать может даже бросить вызов методу массового производства.

3D-печать повлияет на многие отрасли, такие как автомобилестроение, медицина, бизнес и промышленное оборудование, образование, архитектура и производство потребительских товаров.

Посмотрите видео ниже.

Читайте и просматривайте самые свежие онлайн-ресурсы 3der.org, информацию и многое другое:

** Комментарии? Подсказки? Находите ошибки? Или предложения, идеи, напишите нам в форме «свяжитесь с нами». Спасибо.

Ваш гид по успешной 3D-печати

Мой коллега, инженер Филип Томас, по выходным работает инструктором по парашютному спорту. CAD - это весело, но он всегда ищет дополнительного прилива адреналина.Филипп (парень в синем костюме на переднем плане) недавно разработал и изготовил невероятную систему крепления шлема, показанную ниже, используя только Onshape и 3D-принтер.

Система крепления включает в себя бесчисленное количество единиц электронного оборудования, которое помогает парашютистам общаться друг с другом и поддерживать осведомленность о высоте - и все это организовано в виде логической панели управления.

Это крепление для шлема для прыжков с парашютом было разработано компанией Onshape и изготовлено на 3D-принтере.

Если вы похожи на большинство сотрудников Onshape, вам нравятся новые производственные технологии.Вы, наверное, рассматривали аддитивное производство (также известное как 3D-печать). Эта технология может значительно сократить время, необходимое для изготовления деталей, а также может создавать формы, которые невозможно изготовить с помощью традиционных производственных процессов. 3D-печать дает обычному Джо (или Джейн) возможность воплотить в жизнь преобразующую идею без больших капитальных вложений.

Какая ваша идея изменит мир? Независимо от того, что вы создаете, первым делом вам будет создана отличная 3D-модель.К счастью, любой, у кого есть современный веб-браузер, теперь может создавать свой дизайн с помощью Onshape. Так что все, что вам нужно, это разработать свою деталь и нажать на печать, верно?

Ну, я не хочу быть мокрым одеялом, но это не так просто, как нажать кнопку и получить свою часть. Есть еще несколько факторов, которые упростят вашу задачу.

Давайте сделаем шаг назад и рассмотрим некоторые хорошо известные производственные принципы. Представьте, что мы создаем вашу деталь с использованием более традиционного производственного процесса.Поскольку это крупносерийное производство, мы, скорее всего, спроектируем деталь из пластика и выберем процесс литья под давлением. При проектировании пластиковой детали действуют определенные кардинальные правила. Вам нужно добавить уклон к детали, чтобы вы могли вытащить деталь из формы, вы не должны использовать сильно различающуюся толщину стенок и т. Д. (Кстати, у Onshape прямо сейчас есть отличные инструменты для проектирования пластмасс и форм). Думая о технологичности с помощью 3D-печати, ничем не отличается. Чтобы успешно изготовить деталь, вам следует подумать о встраивании определенных элементов дизайна, чтобы избежать переделок и брака.

Во-первых, узнайте свой принтер. В каждом принтере используются разные методы сборки и разные конструктивные ограничения. Поскольку сегодня на рынке представлено так много принтеров, я не могу указать на особенности каждого из них, но я рассмотрю несколько общих элементов:

  1. Определите объем своей камеры сборки. Сегодня на рынке есть устройства, которые печатают относительно небольшие объемы деталей в очень большие объемы. Если вы хотите распечатать деталь, показанную на обычном принтере в стиле FDM, возможно, ее нужно разделить на несколько частей, если вы хотите собрать ее за один раз.К счастью, у Onshape для этого есть отличный рабочий процесс. Создайте свою деталь, как обычно, и все как одно целое. Если размер камеры сборки составляет 8 x 8 x 6 дюймов, и деталь будет выходить за эти границы, вы можете легко разделить деталь в Onshape Part Studio.

  2. Каков фактический печатный носитель? (т. Е. Нить, смола, порошок) Если это принтер в стиле FDM, диаметр нити будет иметь прямое отношение к толщине стенки, которую вы проектируете в свою деталь.Всегда следует проверять, есть ли у вас несколько слоев материала для тонких стен. Инструмент «Вид сечения» внутри Onshape гарантирует, что вы можете проверить и измерить стены с любой ориентации. Быстрый просмотр разреза и измерение гарантируют, что вы создаете разделы стены, которые можно будет успешно распечатать.
  3. При использовании системы на основе фотополимера вы должны учитывать, что жидкость должна выходить из объемов, которые могут задерживать смолу. Для того, чтобы позволить смолы избежать, особенно в отношении ожидаемой структуры поддержки, убедитесь, что дизайн отверстий в части, чтобы смола стечь внутрь объемов, где они могут собирать. Вид в разрезе также полезен для выяснения того, где следует располагать дренажные отверстия. Мой коллега Даррен Генри недавно изучил все возможности просмотра сечения, которые могут помочь в этом процессе.
  4. А что насчет деталей, которые стыкуются с врезанной резьбой, например, кофейной чашки с крышкой? Врежьте резьбу в деталь, а затем установите сопрягаемую деталь вокруг крышки.Оставьте небольшой зазор между крышкой и чашкой, чтобы детали могли правильно соответствовать друг другу.

Хорошо, теперь, когда мы готовы фактически создавать детали на 3D-принтере, нам нужно создать файл из Onshape, который будет понимать 3D-принтер; файл STL. Думайте о файле STL как о PDF-файле документа. Он предназначен для цифрового представления вашей детали только для чтения - моментального снимка. Теперь вы можете загрузить файл STL и открыть его в проприетарном программном обеспечении предварительной обработки вашего 3D-принтера для производства.

Получайте удовольствие от этой замечательной идеи, которая изменит мир!


Лучшие принтеры A3 2020: лучшие принтеры для больших распечаток

Если вы ищете лучшие принтеры A3 2020 года, вы обратились по адресу. Мы собрали лучшие принтеры, которые могут обрабатывать широкоформатные распечатки A3 для плакатов, дисплеев и портфолио.

Подавляющее большинство принтеров поддерживает форматы до A4, что нормально для стандартных документов, но для больших документов, таких как плакаты и рекламные дисплеи, вам понадобятся лучшие принтеры формата A3 для вашего бюджета.Принтеры, представленные на этой странице, могут работать с большими форматами без ущерба для качества.

В конце концов, нет смысла распечатывать большие документы, если они не будут хорошо выглядеть. Однако, если вам нужен лучший принтер формата A3, который может производить отличные крупномасштабные распечатки, вам придется тщательно планировать его бюджет, поскольку эти принтеры могут быть довольно дорогими.

Однако это не означает, что вам нужно тратить целое состояние, поскольку наш инструмент сравнения цен поможет вам получить лучшую цену на выбранный вами принтер A3.

Итак, давайте взглянем на лучшие принтеры формата А3. Если вам нужно делать большие распечатки, это лучший выбор, который вам следует рассмотреть.

(Изображение предоставлено Джимом Хиллом)

1. Принтер OKI C844dnw

Встречайте самый маленький принтер A3

Технические характеристики

Категория: Цветной лазерный принтер A3

Скорость печати: 36 стр. / Мин

Размеры бумаги: до A3

Емкость бумаги: 300

Вес: 37 кг

Причины для покупки

+ Самый маленький принтер A3 + Возможность модернизации

Причины, которых следует избегать

-Дорогой

То, что похоже на ваш типичный принтер A4, оказывается самым маленьким принтером A3 на рынке с доступными аксессуарами, чтобы сделать его одним из крупнейших.Он может вмещать 300 листов бумаги в основном лотке для бумаги и 100 листов в многоцелевом лотке, но при добавлении еще трех ящиков он увеличивается до 2540 листов. Вы даже можете выбрать обновление лотка для транспарантов для печати на рулонах бумаги. Он поддерживает автоматическую двустороннюю печать и имеет встроенный Wi-Fi в стандартной комплектации. В нем используются светодиоды, а не лазер, но с аналогичным эффектом.

Прочтите полный обзор: Oki C844dnw

(Изображение предоставлено: Джим Хилл)

2. Xerox VersaLink C7000DN

Premium A3 для печати со всеми функциями

Технические характеристики

Категория: 4-в-1 цветной лазерный MFD

Скорость печати: 35 стр. / мин

Размеры бумаги: A3

Емкость бумаги: 520

Вес: 54 кг

Причины для покупки

+ Настраиваемый сенсорный экран + Печать с высоким разрешением

Причины, которых следует избегать

-Wi- Fi стоит сверхдорогой тонер

Этот высококачественный лазерный принтер значительно сократит объем вашего офиса и вашего бюджета, но VersaLink C7000DN не может справиться с этой задачей исключительно хорошо.Во-первых, он может двустороннюю печать на бумаге формата A3 и делать это с разрешением 1200 x 2400 точек на дюйм. Он также может сканировать, копировать и отправлять факсы со всеми этими функциями, упрощенными за счет сложного пятидюймового цветного сенсорного экрана. Текст исключительно четкий, а цвета особенно жирные, а с множеством дополнительных модулей, доступных для увеличения емкости бумаги, этот принтер удовлетворит требования любого офиса среднего размера.

Прочтите полный обзор: Xerox VersaLink C7000DN

(Изображение предоставлено Epson)

3.Epson Expression Photo XP-970

Элегантный фотопринтер с шестью красителями и навыками A3

Технические характеристики

Категория: цветной струйный принтер 3-в-1 MFD

Скорость печати: 28 стр. / Мин

Размеры бумаги: A3

Емкость бумаги : 100

Вес: 8,7 кг

Причины для покупки

+ Реалистичные фотопечати + Тонкий дизайн

Причины, которых следует избегать

- Дорогой в эксплуатации - Нет двустороннего режима A3

Эта фотография для струйной печати благодаря удивительно тонкому дизайну Принтер может скользить под столом, когда он не используется, и при этом он достаточно велик, чтобы вмещать сто листов формата A4 и обрабатывать бумагу формата A3 через заднюю подачу.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *