3D-принтер

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
3D-принтер

3D-принтер — пристрій, що використовує метод пошарового створення фізичного об'єкта за цифровою 3D-моделлю.

Біопринтери — друк 3D-структури майбутнього об'єкта (органу для пересадки) проводиться стовбуровими клітинами. Далі поділ, ріст і модифікації клітин забезпечує остаточне формування об'єкта.

Також відомі дві технології позиціонування друкувальної голівки:

  1. Декартова, коли в конструкції використовуються три взаємно-перпендикулярні напрямні, уздовж кожної з яких рухається або друкувальна головка, або підстава моделі. За допомогою трьох паралелограмів, коли три радіально-симетрично розташовані двигуни узгоджено зміщують підстави трьох паралелограмів, прикріплених до друкуючої голівки.
  2. Лазерна стереолітографія — об'єкт формується із спеціального рідкого фотополімеру, який твердне під дією лазерного випромінювання (або випромінювання ртутних ламп). При цьому лазерне випромінювання формує на поверхні поточний шар розробляється об'єкта, після чого, об'єкт занурюється в фотополімер на товщину одного шару, щоб лазер міг приступити до формування наступного шару.

Селективне лазерне спікання — об'єкт формується з плавкого порошкового матеріалу (пластик, метал) шляхом його плавлення під дією лазерного випромінювання.[1][2][3] Порошкоподібний матеріал наноситься на платформу тонким рівномірним шаром (зазвичай спеціальним вирівнювальним валиком), після чого лазерне випромінювання формує на поверхні поточний шар об'єкта, що виготовляється. Потім платформа опускається на товщину одного шару, і на неї знову наноситься порошкоподібний матеріал. Застосовується для швидкого прототипування, тобто швидкого виготовлення прототипів моделей і об'єктів для подальшого доведення. Вже на етапі проектування можна кардинальним чином змінити конструкцію вузла або об'єкта в цілому. У інженерії такий підхід здатний істотно знизити витрати у виробництві та освоєнні нової продукції.

Дана технологія також придатна для швидкого виробництва — виготовлення готових деталей з матеріалів, підтримуваних 3D-принтерами. Це відмінне рішення для випуску малосерійної продукції, виготовлення моделей і форм для ливарного виробництва.

Формати файлів[ред. | ред. код]

Найбільш поширені типи файлів, що застосовуються у 3D принтерах [4]:

  • OBJ - відкритий формат файла, який підтримується більшістю програм 3D моделювання і принтерів для 3D друку;
  • STL - використовується для монохромного друку моделей без кольору або однокольорових[2];
  • VRML (або WRL) - підтримує кольоровий 3D-друк з використанням текстур, сумісний з програмами 3D Builder та Print 3D, що входять до типового набору програм Windows 10;
  • X3G - тип файла для 3D принтерів MakerBot;
  • PLY - формат файлів для 3D сканування;
  • FBX - формат файлів, розроблений компанією Autodesk, застосовується для обміну даними між програмами 3ds Max, Autodesk Maya та іншими програмними продуктами даної компанії;
  • GCODE – формат файлів, що використовується багатьма 3D-принтерами для управління процесом друку. Файли GCODE можливо відкрити за допомогою різних програм 3D-друку, наприклад, Simplify3D, GCode Viewer, а також за допомогою текстового редактора, оскільки їхній зміст являє собою звичайний текст.

Приклади використання 3D-принтера[ред. | ред. код]

  • Виробництво різних дрібниць в домашніх умовах.
  • Виробництво складних, масивних, міцних і недорогих систем. Наприклад, безпілотний літак Polecat компанії Lockheed, велика частина деталей якого була виготовлена ​​методом швидкісного тривимірної друку.
  • Виготовлення деталей для космічної галузі. Зразком такого використання ЗD принтера стало виготовлення величезної маківки (купола) з титану. Діаметр деталі становить 1,16 м, і в межах проекту корпорацією Lockheed Martin буде виготовлена ще одна ідентична деталь. Була використана технологія електронно-променевого наплавлення металевих прутків, що допомогло зекономити не тільки час на виготовлення деталі, а й гроші. Також, що дуже важливо для цього напряму галузі, економнішим виявилось використання ресурсів. Виробники зазначають, що завдяки 3D друку весь процес виготовлення деталей вдається скоротити з двох років до трьох місяців.[5]
  • Друк їжі, технологію якого було представлено у межах конференції Experimental Biology 2018[6]

Розробка такої машини — проект RepRap, на даний момент принтер вже виробляє більше половини власних деталей. Проект являє собою розробку з загальнодоступними напрацюваннями.

Див. також[ред. | ред. код]

Посилання[ред. | ред. код]

Примітки[ред. | ред. код]

  1. Слюсар, В.И. (2002). Фаббер-технологии: сам себе конструктор и фабрикант.. Конструктор. – 2002. - № 1. с. C. 5 – 7. 
  2. а б Слюсар, В.И. (2003). Фаббер-технологии. Новое средство трехмерного моделирования.. Электроника: наука, технология, бизнес. - 2003. - № 5. с. C. 54 – 60. 
  3. Слюсар, В.И. (2008). Фабрика в каждый дом.. Вокруг света. – № 1 (2808). - Январь, 2008. с. C. 96 – 102. 
  4. Какие форматы файлов используются для 3D печати?. 2016-10-20. Процитовано 2019-01-26. 
  5. В США на 3D принтері надрукували найбільшу деталь у космічній галузі. Tokar.ua (uk-UA). 2018-07-26. Процитовано 2018-09-28. 
  6. У Південній Кореї навчилися друкувати їжу на 3D-принтері. Tokar.ua. 2018-05-09. Процитовано 2018-12-24.