3D-печать: от тортов до огнестрела

Если раньше под 3D понимался исключительно кинематограф, то в последние годы все более популярной становится 3D-печать, которую иногда еще называют альтернативным конструированием. Технология, впервые презентованная в 1984 году, спустя несколько десятилетий имеет все возможности до неузнаваемости изменить этот мир.\n

Что такое 3D-печать?

Под 3D-печатью понимается процесс воссоздания реального объекта по образцу трехмерной модели. Модель передается в специальное устройство — 3D-принтер, который слой за слоем создает нужный объект.

3D-принтеров на сегодняшний день существует великое множество: от маленьких комнатных вариантов, которые по силам купить любому человеку, до больших промышленных, с большим количеством печатающих головок. Цена на такие модели может измеряться тысячами долларов.

Пример компактного трехмерного принтера:

В качестве материала, из которого печатаются объекты, может выступать практически что угодно, хотя наиболее распространенной на сегодняшний день основой является пластик.

Виды 3D-печати

Существует несколько основных технологий печати.

Лазерная стереолитография (SLA): принцип работы заключается в воздействии лазера на жидкий фотополимер, в результате чего он преобразуется в твердый пластик.

Преимущества: скорость, точность, минимум сбоев.

Недостатки: дороговизна, малая цветовая палитра, непрочность изделия.

Селективное лазерное спекание (SLS): многократное распыление отвердителя на слой порошка. Процедура очень похожа на SLA, с тем отличием, что в предыдущем способе порошок распределяется сам. В SLS такая опция не предусмотрена.

Преимущества: насыщенная цветовая палитра, безотходное производство.

Недостатки: время производства изделия может затянуться.

Метод наплавления MJM: расплавленный пластик наносится на печатающую платформу головкой, затвердевание происходит в результате ультрафиолетовых вспышек.

Метод наплавления DLP: процесс практически идентичен MJM-печати, разница лишь в том, что в DLP используется прожектор с обычным светом, в результате чего скорость производства становится меньше.

Послойная накладка полимера (FDM): FDM-печать напоминает работу струйных принтеров. Постепенное расплавление пластикового прута приводит к формированию маленьких капель, которые наносятся на движущуюся платформу в нужном месте.

Преимущества: наиболее богатая цветовая гамма, простота технологии, доступность расходников, прочность изделий.

Применение 3D-печати

Кулинария

Звучит невероятно, но уже сегодня трехмерные принтеры используются в такой области, как кулинария. Особенно пригодиться они могут при приготовлении необычных «архитектурных» блюд, например свадебных (и не только) тортов.

Вот короткое видео, в котором рассказывается о первом в мире принтере, который умеет «печатать» изделия  из шоколада:

Строительство

Еще одна практическая сфера применения технологий 3D-печати — строительство. В скором времени жилье станет как никогда красивым и доступным, ведь с новыми технологиями строить его можно будет за считаные часы, а стоимость будет гораздо ниже, чем сегодня.

Дом, полностью напечатанный на 3D-принтере в России:

А вот похожий домик в Милане:

Кстати, технологией вовсю интересуется Министерство обороны США и даже рассматривает для себя возможность печати солдатских казарм.

На создание аналогичной постройки из дерева потребовалось бы около 5 дней и 10 человек, в то время как 3D-принтер управился за 40 часов.

Производство

3D-печать знаменует абсолютно новую эру в производстве… да чего угодно! От игрушек до велосипедов, от ювелирных украшений до ракет.

Превосходным примером послужит модель человеческой ноги, созданная в натуральную величину:

А уже в ближайшем будущем ученые смогут не только создавать протезы, но с нуля печатать искусственные органы, ведь использовать в качестве материала живую материю они уже научились. Речь идет об исследователях из швейцарского Цюриха, где разработали уникальные биологические чернила, превосходно подходящие для создания биохимических конструкций.

Проблемы

Все более громкими становятся связанные с 3D-печатью скандалы. Дело в том, что, используя эту технологию, многие пытаются получить нечто незаконное. В частности, речь идет об огнестрельном оружии. Поскольку идентифицировать «напечатанный» огнестрел невозможно, представители общественности начинают бить тревогу.

Пистолет из металла, напечатанный на 3D-принтере:

В некоторых странах мира уже сегодня приняты законы, запрещающие не только «печатать» оружие, но и распространять инструкции, в которых сказано, как это сделать. Более того, некоторые эксперты говорят о необходимости внедрения методов идентификации принтеров, чтобы, взглянув на деталь, можно было сказать, кто ее изготовил.