Факты о 3D-печати

Из всех грядущих инноваций в науке 3D-печать является очень перспективной технологией для различных отраслей. Теоретически 3D-печать позволяет практически любому человеку мгновенно создавать объекты, независимо от их количества. Если эта технология будет полностью внедрена в общество, она может изменить представление о еде, одежде и даже медицине. Ознакомьтесь с процессом 3D-печати подробнее с помощью этих фактов.

  1. Производители ожидают, что в 2020 году будет поставлено 6,7 миллиона 3D-принтеров.
  2. Компания Boeing сэкономила 3 миллиона долларов, перейдя на 3D-печать титановых деталей.
  3. General Electric рассчитывает сэкономить от 3 до 5 миллиардов долларов в течение следующих 10 лет, перейдя на 3D-печать в производстве.
  4. По прогнозам, к 2022 году рыночная стоимость 3D-печати в одной только медицинской отрасли составит 9,4 миллиарда долларов.
  5. Ожидается, что к 2026 году рынок 3D-печати металлами вырастет до 6,6 млрд долларов.
  1. Дэвид Джонс впервые опубликовал концепцию 3D-печати в 1974 году.
  2. Хидэо Кодама разработал 2 метода создания 3D-моделей из пластика в 1981 году.
  3. Билл Мастерс запатентовал первый 3D-принтер в 1984 году.
  4. Чак Халл также разработал стереолитографию в 1984 году.
  5. Компания Stratasys выпустила на рынок первые 3D-принтеры FDM в 1992 году.
  6. В 1995 году Общество Фраунгофера разработало технологию селективной лазерной плавки.
  7. Срок действия патентов на FDM истек в 2009 году.
  8. Производители начали выпускать металлические детали для конечного использования с помощью 3D-печати в 2010-х годах.
  9. В 2012 году компания Filabot разработала новую систему для производства более широкого ассортимента пластиковых изделий.
  10. Бенджамин С. Кук и Манос М. Тенцерис в 2014 году разработали метод производства сложной электроники с помощью 3D-печати.
  1. D-печать также называется аддитивным производством.
  2. Конструкции для 3D-печати сначала создаются с помощью автоматизированного проектирования (CAD).
  3. Изначально 3D-печать использовалась только для пластика, но затем стала включать в себя металл и керамику.
  4. Некоторые учёные утверждают, что 3D-печать предвещает следующую промышленную революцию.
  5. Даже ВМС США изучали возможность использования 3D-печати для изготовления запасных частей.

 Моделирование методом послойного наплавления (FDM) сегодня является наиболее распространенной формой 3D-печати.

 Стереолитография использует свет для 3D-печати.

 Селективное лазерное спекание (SLS) — это новый метод 3D-печати.

 Селективное лазерное плавление (SLM) работает так же, как SLS.

 Самые современные 3D-принтеры могут использовать множество видов сырья.

 3D-печать впервые была использована для создания инструментов и прототипов.

 Учёные изучают возможность 3D-печати продуктов питания.

 Мировые бренды уже производят одежду с 3D-печатью.

 Интеллектуальная собственность является серьёзной проблемой, когда речь идёт о 3D-печати.

 Оружие, напечатанное на 3D-принтере, — ещё один возможный недостаток 3D-печати.

На сегодняшний день наиболее распространённой формой 3D-печати является послойное наплавление (FDM).

Моделирование методом послойного наплавления, также называемое Fused Filament Fabrication (FFF), составляет 48% от всех используемых 3D-принтеров. Оно позволяет создавать формы путём наплавления термопластика, подобно тому, как работает клеевой пистолет. Эти 3D-принтеры обычно создают объекты снизу вверх.

prusa i3, 3d-печать
Фото Джона Абеллы из Википедии

Стереолитография использует свет для 3D-печати.

При стереолитографии модель вырезается из светового луча внутри ёмкости с сырьём. Используемое сырьё чувствительно к свету и затвердевает, когда свет проходит сквозь него. Свет отверждает сырьё, слой за слоем формируя объект. Когда каждый слой готов, его извлекают из ёмкости, и модель появляется в полном объёме, как только она будет готова.

Селективное лазерное спекание (SLS) — это новый метод 3D-печати.

Как следует из названия, селективное лазерное спекание позволяет создавать модели с помощью лазеров, которые сплавляют порошкообразное сырьё в конечную форму. Обычно в этом методе используется нейлоновое сырьё. Лазер нагревает нейлоновый порошок до температуры плавления, что делает материал пластичным и позволяет придать ему желаемую форму. Процесс печати завершается, когда модель полностью сплавляется.

Селективное лазерное плавление (SLM) работает аналогично SLS.

Железный порошок, используемый в качестве сырья для SLM 3D-печати.
Фото Анонимски из Википедии

Поскольку в обоих методах 3D-печати используются лазеры, SLM часто называют подтипом SLS. Однако эксперты не принимают эту классификацию. В SLM лазеры фактически расплавляют исходный материал слоями толщиной около 20 мм, прежде чем сваривать их вместе. В процессе сварки они формируют рисунок конечного объекта.

В отличие от SLS, в SLM используется металлический порошок, а не пластик или синтетические волокна. SLM — один из самых распространённых методов 3D-печати с использованием металла.

Самые передовые 3D-принтеры могут использовать множество видов сырья.

Большинство современных 3D-принтеров используют только один вид сырья, например пластик, ткань или металл. Теперь для печати чего-либо из нескольких видов материалов необходимо печатать конечный объект по частям. После этого утомительного процесса отдельные части соединяются.

Однако сейчас учёные изучают, как создать принтер, который может одновременно использовать несколько видов сырья. Несмотря на то, что до завершения разработки ещё далеко, в медицине уже с нетерпением ждут окончательного варианта. Теоретически, 3D-печать таблеток и других лекарств значительно снизит производственные затраты и позволит выпускать больше продукции.

3D-печать впервые была использована для создания инструментов и прототипов.

Изначально 3D-печать использовалась в основном на заводах и в инженерных бюро для более эффективного изготовления запасных инструментов и деталей. На ранних этапах 3D-печать также использовалась для создания масштабных прототипов с большей детализацией и точностью по сравнению с другими методами.

Только в 2010-х годах высокий спрос и более совершенные технологии позволили 3D-принтерам производить сложные устройства.

керамика, 3d-печать
Фото Берната Куни из Википедии

Ученые изучают продукты питания, напечатанные на 3D-принтере.

Это звучит как что-то из научно-фантастического фильма, но это правда. Сегодня учёные рассматривают 3D-принтеры как источник пищи. В настоящее время 3D-печать продуктов питания всё ещё ограничена и работает только с более мягкими ингредиентами, такими как сыр, шоколад и сироп. Однако учёные считают, что даже с учётом этих ограничений их работа перспективна.

По мнению учёных, 3D-печать может стать прорывом для людей с особыми диетами и пожилых людей, которые не могут есть твёрдую пищу. NASA также изучает возможность обеспечения питанием своих астронавтов.

Мировые бренды уже производят одежду с 3D-принтом.

Большая часть 3D-печати в сфере производства одежды связана с созданием прототипов, таких как женское нижнее бельё или роскошная одежда, для модельеров. Однако крупные бренды, такие как Nike, уже используют 3D-принтеры для изготовления обуви для игроков в американский футбол с 2020 года. Компания New Balance также использует 3D-принтеры для изготовления обуви на заказ для всех видов спорта.

Интеллектуальная собственность является серьезной проблемой, когда дело доходит до 3D-печати.

Хотя 3D-печать, кажется, является будущим, она также представляет угрозу для изобретателей и новаторов. Заинтересованные лица и организации уже выразили обеспокоенность по поводу недостатков 3D-печати, когда речь заходит о нарушении патентов и авторских прав.

Однако с тех пор суды постановили, что если материалы, напечатанные на 3D-принтере, не продаются и не используются с целью получения прибыли, то они подпадают под условия добросовестного использования, предусмотренные законом.

Оружие, напечатанное на 3D-принтере, — ещё один возможный недостаток 3D-печати.

Удобство 3D-печати позволяет мгновенно производить в больших масштабах любые объекты, в том числе оружие. С тех пор правительство выразило обеспокоенность тем, что это угрожает существующим правилам обращения с оружием. Пока что этот вопрос по-прежнему регулируется существующими правилами.

Например, изготовление оружия самостоятельно незаконно, если у вас нет лицензии на владение оружием. Также незаконно, если один человек изготавливает оружие на продажу. Модели оружия, принадлежащие Национальной стрелковой ассоциации (NRA), облагаются дополнительными налогами и требуют получения ещё одной лицензии, прежде чем вы сможете их воспроизвести.

3d-печать, пистолеты
Фото Шенриливана из Википедии

Похожие записи

Фото аватара

Автор: Екатерина Воронова

Автор контента. Использует множество авторитетных источников, включая научные публикации, статические данные и первоисточники. Особое внимание уделяет проверке информации на предмет достоверности, сравнивая данные из разных источников и обращаясь к экспертам в различных областях. 🎓 Экспертная группа