Создание физического 3D-объекта по цифровому прототипу с помощью практически портативного устройства, 3 D - принтера, открывает много интересных возможностей в творчестве, искусстве, науке, бизнесе, других сферах деятельности человека и даже просто в быту.

На текущем этапе развития аддитивных технологий (технологий послойного синтеза) в области быстрого прототипирования и производства 3D-объектов возможность их использования в домашних условиях или в условиях небольшого производства уже более чем доступна. Приемлемые цены на сами устройства, на их обслуживание и на расходные материалы привлекают предприимчивых и просто увлеченных людей, заинтересованных в развитии малого бизнеса или домашнего творчества.

В обзоре под понятием «домашние принтеры» рассматриваются устройства низших ценовых категорий, т.е. самые дешевые 3D-принтеры для дома или небольшой мастерской, небольшого офиса, и только из тех, которые можно запросто купить в российских интернет-магазинах. В каталоге 3dprint.tkat.ru собраны и сгруппированы предложения российских интернет магазинов, продающих 3D принтеры.

В таких устройствах чаще всего используется метод моделирования объектов путем послойного наплавления рабочего материала (в основном нити из пластика, в некоторых моделях - металла, воска, пластилина, глины, керамики), подаваемого экструзионной головкой на платформу. Эта технология обозначается аббревиатурой FDM, от английского fused deposition modeling. Самые распространенные для FDM виды используемого пластика – ABS (АБС – Акрилонитрилбутадиенстирол, ударопрочный и эластичный, долговечный, но подвержен разрушению под воздействием ультрафиолета) и PLA (ПЛА – Полилактид, самый экологичный и биологически совместимый термопластичный полиэфир, изготавливаемый из отходов сахарной свеклы или кукурузы, однако достаточно быстро разлагаемый)

1. Обзор возможностей домашних 3D-принтеров

1.1..Быстрое прототипирование. Сегодня даже самый дешевый и простой настольный 3Д-принтер, купленный со скидкой как некондиционный (после приведения в кондицию, конечно), может напечатать трехмерную модель из пластика с точностью в 100 микрон. Человек при этом участвует только как оператор ЭВМ, а напечатанный предмет будет точной копией компьютерной 3Д модели. В этом огромный потенциал возможностей для творчества и искусства. В целях моделирования, прототипирования и в практических целях можно печатать модели изобретений, техники, зданий, мебели, аксессуаров, различные бытовые устройства и приспособления, которых не купишь в магазине. Можно печатать подарки родным и близким: сувениры, бижутерию, конструкторы, игрушки и т.д.

1.2..Самовоспроизведение (репликация). Так называемый проект RepRap. Проект подразумевает создание такого принтера, который сможет полностью воспроизвести себя, то есть все свои детали. Сейчас уже есть принтеры RepRap, способные к самовоспроизведению на 50 процентов и чуть более пятидесяти.

1.3..Печать оружия на 3 D-принтере. В принципе можно напечатать и боевой пистолет, и нож, и кастет, и алебарду - такие прецеденты уже есть. Но подробное описание этих возможностей опустим за ненадобностью, так как за изготовление, переделку и ремонт оружия предусмотрена уголовная ответственность со сроками лишения свободы до 8-ми лет. Печатайте модели, но не боевое оружие.

2. Краткий обзор нескольких бюджетных моделей

2.1.. . Производитель предлагает две модели, MBot Wood Double Head (в деревянном корпусе) и MBot Cube II (в стальном корпусе с напылением). Эти принтеры имеют две или одну экструзионные головки, в зависимости от модификации. Две головки дают возможность печатать одновременно двумя цветами, что, безусловно, относится к плюсам устройства. Минусом эксперты называют отсутствие гарантии и затрудненную обратную связь с производителем, китайской компанией Magicfirm. В общем обе модели оценивают в среднем на 7-8 баллов из 10. Домашний 3D-принтер Mbot Cube работает ABS и PLA материалами. Диаметр используемого волокна – 1,75 мм. Скорость печати – приблизительно 40 мм/с. С такой скоростью объект средних размеров типа корпуса мобильного телефона напечатается за время чуть больше одного часа. Максимально возможный объем печатаемого объекта 8 и почти 12 литров (200 х 200 х 200 мм - для MBot Wood Double Head и 260 х 230 х 200 мм – для MBot Cube II). Для управления устройством имеется жидкокристаллический не сенсорный дисплей. Оба устройства поставляются с блоками питания, USB-кабелями, SD-картой, программным обеспечением для OSX/Windows/Linux, пробной порцией расходного материала. Wi-Fi подключение и подключение флэш накопителей не поддерживаются.

2.2.. 3D принтер PP3DP UP! Plus 2 . Один из пионеров домашних 3D-принтеров, поддерживающихся платформой Windows 8.1. Тем, у кого на компьютере установлена эта операционная система, нет необходимости в специальном программном обеспечении и драйверах. В комплекте с Win 8.1 все это уже есть для работы с Up! Plus 2. От предыдущей модификации, UP! Plus, эта модель внешне отличается незначительно, оставлен открытый дизайн (кстати, для печати ABS пластиками это не совсем хорошо, так как для них требуется постоянная равномерная температура, зато хорошо для печати PLA пластиками). Зато существенно усовершенствован двигатель и система проводки, полностью автоматизирована калибровка платформы, что немаловажно, особенно для начинающих. Обе модели, несмотря на то, что имеют по одному экструдеру, могут печатать разными цветами. Для этого в новом софте, от версии 2 и выше, предусмотрена возможность остановки печати, замены цвета пластика и возобновление печати уже новым цветом. Подключение к управляющему компьютеру только посредством USB. Имея небольшой вес и габариты, годовую гарантию, этот принтер прекрасно подходит для домашнего использования. Объем печати 140 х 140 х 135 мм, это 2,7 литра, значительно меньше, чем у MBot. Для печати используются ABS и PLA филаменты, причем катушка ABS пластика есть в комплекте с принтером (это логично, он же дешевле, чем PLA). В среднем этот принтер оценивается на 6,5 баллов из 10.

2.3.. и MyRiwell 3D принтер RL-200A . Китайские 3D принтеры в ярком, представляемом в разных цветах, закрытом корпусе. Закрытая конструкция - основной плюс при печати ABS пластиком. Но, с другой стороны, тяжелее печатать PLA пластиками, так как недостаточно циркуляции воздушных масс, даже если выполнять печать с открытой крышкой. Точность (разрешение) печати - 150 мкм, объем печати 225х145х150 мм (4,9 литра). Это хорошие параметры для такого класса устройств. Однако, реально эти параметры в силу особенностей конструкции используются не в полной мере, печатать с высоким качеством на этом принтере проблематично. Использовать его целесообразно только в домашних условиях, для промышленного качества 3D-прототипирования он не дотягивает. В среднем можно оценить этот принтер на 6 баллов из 10.

2.4.. 3D принтер WANHAO Duplicator 4 и . Второй отличается от первого только наличием сверху основного корпуса корпуса термокамеры, поддерживающей оптимальный температурный режим в зоне печати для предотвращения деламинации, деформации и расслоения 3D модели. Обе модификации – это китайский вариант американского MakerBot Replicator 2. Китайцы добились почти таких же характеристик как и у американского прототипа, но в два раза меньшей ценой завоевали внимание покупателей. Как и американцы, китайцы используют в своем дупликаторе сопла достаточно крупного диаметра, 0,4 мм, это многовато для высококачественной 3D печати. Американцы компенсировали этот недостаток гибким программным обеспечением, а китайцы – низкой ценой принтера. Обе модификации Duplicator выпускаются в трех видах корпуса каждый, вернее в корпусах из разного материала – пластика, дерева и металла. И в каждом из корпусов размещают начинку с одним или двумя экструдерами. Понятно, что при двух экструдерах доступна цветная, точнее даже разноцветная печать. Цветная доступна и при одном экструдере, при использовании разноцветных пластиков. Кроме того, в отличие от Replicator 2, Duplicator 4 и 4Х используют метод подогрева рабочей платформы, это улучшает показатели качества печати как PLA, так и особенно ABS филаментами. Кстати, использованием во многих дешевых 3D-принтерах этой функции и, соответственно, возможностью печати ABS пластиком, производители также привлекают покупателей. По 10-ти бальной шкале 4 и 4Х оценивают на 6 и 7 баллов соответственно.

2.5..3D-ручки – это приборы, позволяющие буквально рисовать в воздухе расплавленным пластиком, который застывает при контакте с воздухом. Кроме того, с помощью 3D-ручки можно поправлять изъяны, которые возможны при использовании 3D-принтера.
Одной из самых популярных моделей является американская 3D-ручка 3Doodler . Ее вес всего 150 грамм, а размер – 4,5 на 17,5 см. Толщина расходной пластиковой нити 3 мм. Присутствуют кнопки контроля скорости печати, подачи пластика, а также клавиша для остановки печати. При работе с устройством температура кончика ручки достигает 270 градусов, что заставляет стержень плавиться. Материал моментально застывает при контакте с воздухом, что позволяет создавать фигуры любой формы.

Довольно сильный конкурент 3Doodler - это 3D-ручка 3DYAYA китайского происхождения. Она имеет более тонкий расходный стержень – при печати используется пластиковая нить толщиной 1,75 мм. Такая ручка также, как и 3Doodler , имеет кнопки подачи пластика, немедленной остановки печати и управления скоростью. 3D-ручка 3DYAYA имеет запатентованную систему охлаждения.

3D-ручка RainSun 3D pen имеет практически одинаковые габариты с 3Doodler и 3DYAYA, но корпус более безопасен, так как кнопка контроля подачи пластика находится значительно выше сопла-экструдера, что исключает возможность ожога. Охлаждение выполняется при помощи вентилятора, скорость вращения которого зависит от интенсивности нагрева. Минус этой ручки - невозможность выбора температуры нагрева пластика, поэтому в ней можно использовать только ABS-пластик.

3D-ручка Lix – самая компактная из существующих моделей, ее диаметр составляет всего 1,40 см, а длина – 16 см. Толщина расходного стержня составляет 1,75 мм. Одним из преимуществ этой ручки является питание через USB, что позволяет заряжать ее от компьютера или ноутбука. Ручка такого размера очень удобна, но обладает одним очевидным минусом – после печати 15-20 сантиметровой линии придется вставлять новый расходный стержень.

Относительно новая модель - 3D-ручка от компании MyRiwell. Эта ручка имеет ряд преимуществ по сравнению со своими предшественниками. Сменное сопло позволяет изменять толщину линии от 0,4 до 0,7 мм, а блок питания с предохранителем защитит ручку от поломок, связанных с перепадами напряжения. Кроме того, ручка MyRiwell перестает нагреваться, если не используется в течение 7 минут. Также имеется функция регулировки температуры нагрева пластика.

К сожалению, в сети пока недостаточно отзывов реальных пользователей персональных 3D-принтеров, позволяющих в полной мере объективно оценить их возможности. На нынешнем этапе приходится принимать решение о покупке исходя из заявленных производителями свойств и характеристик, опубликованных результатов немногочисленных практических экспериментов, проводимых инициативными экспертами. По мере сбора информации этот обзор будет дополняться и корректироваться, чтобы у заинтересованных потребителей было больше информации для принятия решения. Одно бесспорно - 3D технологии стремительно развиваются и внедряются в наш быт, упрощая его и добавляя в него разнообразия.

Не смотря на то, что первый 3D принтер появился около 30 лет назад, широким массам эта технология стала доступной совсем недавно. Конечно, многие слышали, и даже видели такие устройства, а некоторые даже пользуются ими дома. Однако, мало кому известны все возможности 3D принтера.

Принтер для трехмерной печати – это в полной мере универсальный инструмент, который нашел свое применение практически во всех областях промышленности. Кроме этого такие устройства успешно используются и в офисах и в личных целях – в быту. Это объясняется уникальными характеристиками и возможностями 3Д принтеров, которые практически не имеют границ.

1. Возможности 3Д принтера

Многие задаются вопросом, для чего нужен 3D принтер? Ответ лежит в их возможностях. А возможности современных 3D принтеров крайне широки и ограничиваются только вашей фантазией. С их помощью можно изготовить практически любой физический объект. При этом качество распечатанной модели, ее детализация и структура поражает своей точностью.

Стоит отметить, что современные принтеры для трехмерной печати способны работать с разными материалами, что позволяет использовать их в разных областях производства. На сегодняшний день такие устройства способны использовать следующие материалы для печати:

• Металлическая пудра (от нержавеющей стали до титана);
• Пищевые материалы для выпечки;
• Строительные смеси (цемент, гипс и так далее;
• Стеклянный порошок;
• Различные виды пластика;
• Мягкая резина и полиуретан.

Как уже говорилось выше, 3Д принтеры нашли широкое применение во всех отраслях промышленности. С их помощью создаются опытные образцы, которые позволяют наглядно изучать детали и узлы механизмов, улучшать их и создавать рабочие прототипы. Благодаря этому трехмерная печать уже несколько лет успешно используется в автомобильной промышленности и в производстве всевозможных механизмов. Кроме этого 3Д принтеры используются в кондитерской промышленности, в строительстве, в дизайнерских студиях, в быту и так далее.

1.1. Типы 3Д принтеров

Существуют различные виды устройств для трехмерной печати. В зависимости от типа различаются и возможности. К примеру, принтер, печатающий металлом, способен изготовить практически любую деталь из любого металла. При этом напечатанные на 3D принтере изделия уступают по прочности и другим характеристикам деталям, изготовленным традиционным методом. Более того, такой трехмерная печать позволяет создавать детали гораздо быстрее и с меньшими затратами.

Также существуют огромные 3Д принтеры, которые способны создать целый жилой дом в натуральную величину. Конечно, пока еще высота дома не превышает 6-8 метров, однако эта технология активно развивается, и уже в скором времени этот показатель существенно вырастет. Данная технология уже достаточно давно и весьма успешно используется в строительстве для создания декоративных ограждений из бетона, а также для изготовления различных декоративных украшений для сада и дома.

В архитектуре 3Д принтеры также преуспели. С их помощью создаются уменьшенные копии будущих зданий, и даже целых кварталов. Это позволяет архитекторам дорабатывать свои идеи и воплощать их в жизнь.

Пожалуй, наибольшим распространением пользуются принтеры, печатающие пластиком. Они пользуются огромным спросом в ювелирном производстве, так как с их помощью можно создавать прототипы колец и других украшений. Кроме этого такие принтеры используются для изготовления всевозможных сувениров, брелков, игрушек для детей любых возрастов, чехлов для телефонов, мебельной фурнитуры и так далее. Возможности 3Д принтера, независимо от используемого расходного материала, действительно поражают.

1.2. Бытовые и промышленные 3Д принтеры

Различие между бытовыми и промышленными устройствами для трехмерной печати заключается лишь в размерах. Это означает, что принцип работы таких устройств абсолютно одинаковый. Более того, скорость и качество печати также практически не отличается. Однако благодаря большим размерам промышленный 3D принтер имеет больше возможностей, так как он способен распечатать практически любую деталь без ограничений по размерам.

Ответ на вопрос, что можно распечатать на 3D принтере – все что угодно. На сегодняшний день существуют автомобили, здания, украшения, детали для механизмов и многие другие вещи, распечатанные на 3Д принтере. Кроме этого существуют принтеры, способные распечатывать одежду. Конечно, пока еще в качестве расходных материалов используется мягкая резина и полиуретан. Однако ведутся активные разработки, и в скором времени этот список будет существенно шире.

2. Трехмерный принтер: Видео

2.1. Что еще можно делать на 3D принтере

Как вы уже знаете, возможности 3D принтера ограничиваются только вашей фантазией. Другими словами с его помощью можно создавать любые физические объекты, от опытных образцов деталей и целых механизмов, до абстрактных украшений, которые вы сможете смоделировать. Кроме этого стоит отметить, что технология трехмерной печати активно развивается. Каждый год появляются новые расходные материалы и новые модели самих принтеров, имеющих еще больше возможностей и более высокие показатели скорости и качества печати.

3. Как использовать 3D принтер

Несмотря на то, что технология трехмерной печати уже достаточно плотно вошла в жизнь людей, многие не знают, как использовать такие устройства. В первую очередь стоит отметить, что при покупке 3Д принтера в комплекте присутствует инструкция, которая относится конкретно к данной модели. Но, учитывая что все принтеры имеют один принцип работы, можно выделить общие правила использования.

Для начала требуемую деталь необходимо смоделировать на компьютере. Для этого существует специальное программное обеспечение для работы с трехмерными объектами. После этого принтер подключится к ПК (способ подключения описан в инструкции) и начинается печать. Перед началом печати принтер необходимо подготовить. Как это сделать также указано в инструкции.

Вконтакте

Одноклассники

3D печать всё прочнее входит в нашу жизнь, превращаясь из узконаправленной и дорогой услуги в незаменимого помощника для профессионалов различных сфер деятельности. Доступность 3D печати позволяет проводить смелые эксперименты в архитектуре, строительстве, мелкосерийном производстве, медицине, образовании, ювелирном деле, полиграфии, изготовлении рекламной и сувенирной продукции. В настоящей статье мы раскроем основные сферы применения 3D печати в наши дни.

Архитектура

3D печать находит широкое применение в изготовлении архитектурных макетов зданий, сооружений, целых микрорайонов, коттеджных посёлков со всей инфраструктурой: дорогами, деревьями, уличным освещением.

На рисунке показаны макеты зданий, созданные с использованием трёхмерной печати.

Применение 3D печати в архитектуре

Для печати трёхмерных архитектурных макетов используют дешёвый гипсовый композит, который обеспечивает низкую себестоимость готовых моделей.

На сегодняшний день для 3D печати доступно 390 тысяч оттенков палитры CMYK , что позволяет воплотить в жизнь любую цветовую фантазию архитектора.

Для трёхмерной печати архитектурных моделей и прототипов чаще всего используются цветные 3D ZPrinter модели 250, 450, 650, 850 и чёрно-белые 3D ZPrinter модели 150 и 350.

Строительство

Инженеры из университета Южной Калифорнии создали систему 3D печати для работы с крупногабаритными объектами. Система работает по принципу строительного крана, который возводит стены из слоёв бетона. Такой 3D принтер может возвести двухэтажный дом всего лишь за 20 часов. Рабочим останется только установить окна, двери и провести внутреннюю отделку помещения.

3D принтер строит дом

Голландские архитекторы предложили напечатать при помощи строительного 3D принтера уникальный дом в форме ленты Мёбиуса. «Печать» дома запланирована на 2014 год. Дом планируется напечатать из смеси песка и связующих материалов.

Здание в форме ленты Мёбиуса, напечатанное 3D принтером

Вполне возможно, что через несколько десятков лет вырастут целые посёлки с великолепными комфортными домами, построенными по технологии 3D печати.

Мелкосерийное производство

Профессиональные 3D принтеры постепенно отвоёвывают свои позиции в сфере мелкосерийного производства. Чаще всего данную технологию печати используют для изготовления эксклюзивных изделий, например предметов искусства, фигурок персонажей для участников ролевых интернет-игр, прототипов и концептуальных моделей будущих потребительских товаров или их конструктивных деталей. Такие модели используются как в экспериментальных целях, так и для презентаций новых товаров.

Мелкосерийные модели, напечатанные 3D принтером

Для мелкосерийной 3D печати чаще всего используют системы Dimension, модели Elite и SST 1200ES, а также системы Fortus, модели 400mc и 900 mc.

Функциональное тестирование

Использование 3D принтеров для функционального тестирования – это один из современных методов инновационных разработок. В большинстве случаев требуется протестировать новый механизм в сборе, но изготовить отдельные компоненты в одном экземпляре слишком долго, дорого и весьма проблематично. На помощь приходят 3D принтеры с различной степенью детализации моделей.

Функциональное 3D тестирование

Для функционального 3D тестирования рекомендуется использовать принтеры Objet 24 и 30, устройства Eden 250, 260V, 350, 500V, а также Objet 260 Connex, Connex 350 и 500. Для изготовления функциональных 3D моделей из пластика разработаны машины Dimension uPrint, uPrint+, Elite, SST 1200ES, а также Fortus 400mc и 900mc.

Медицина

Использование 3D принтеров в медицине позволяет спасти человеческие жизни. Такие принтеры могут воссоздать точную копию человеческого скелета для отработки приёмов, гарантирующих проведение успешной операции. Всё чаще 3D принтеры используют в протезировании и стоматологии, так как трёхмерная печать позволяет получить протезы и коронки значительно быстрее классической технологии производства.

Прототипы зубных коронок, напечатанные на 3D принтере

Медицинские трёхмерные модели могут быть изготовлены из целого ряда материалов, включая живые органические клетки. Выбор того или иного материала для медицинского прототипирования зависит от целей и задач, стоящих перед медиками, и проблем, связанных со здоровьем пациента.

Совсем недавно сила и мощь 3D печати была продемонстрирована на примере обыкновенного орла, который по вине браконьеров лишился клюва. 3D печать позволила изготовить точную копию орлиного клюва.

Орлиный клюв, напечатанный 3D принтером

На рисунке ниже показана малышка Emma Lavalle (Эмма Лаваль), страдающая от редкого врождённого заболевания, при котором атрофируются мышцы рук, и ребёнок не может взять в руки даже лёгкую игрушку. Медики разработали и напечатали на 3D принтере специальный пластиковый экзоскелет, который помогает девочке жить полноценной жизнью.

Экзоскелет, напечатанный на 3D принтере для девочки с отрафированными мышцами рук

По мере роста девочки, специалисты печатают новые запасные части для экзоскелета, так что он всегда ей в пору.

Не останавливаясь на достигнутом, медики научились печатать «заплатки» для повреждённой человеческой кожи. В качестве материалов для печати используется специальный гель из клеток донора. По словам учёных, для печати кожи может быть использован даже самый обычный офисный принтер, немного модернизированный под поставленную задачу.

«Заплатка» для человеческой кожи, напечатанная 3D биопринтером

В 2011 году учёные сумели воспроизвести живую человеческую почку. Для этого 3D принтеру потребовалось всего лишь 3 часа.

3D принтер печатает живую почку

Для печати пластиковых медицинских прототипов, совместимых с биологическими организмами, используются 3D принтеры Eden 250, 260V, 350, 350V, 500; Fortus 400mc, 900mc; Objet 260 Connex, Connex 350 и 500.

Образование

Использование технологии 3D печати в образовании позволяет получить наглядные пособия, которые отлично подходят для классных комнат любых образовательных учреждений, начиная от детских садов и заканчивая вузами.

Современные 3D принтеры отлично подходят для классных комнат, поскольку имеют повышенную надёжность, не выделяют во время печати вредных для здоровья продуктов, не предъявляют особых требований к утилизации, не содержат режущих и бритвенных материалов, не имеют лазеров.

Наглядные пособия, напечатанные 3D принтером для учреждений среднего профессионального образования

Предполагается, что оснащение образовательных учреждений конструкторских или дизайнерских специальностей 3D принтерами поспособствует повышению эффективности образовательного процесса и быстрому усвоению знаний учащимися и студентами.

Производство одежды

Принтеры с технологией 3D печати постепенно осваивают сферу производства одежды, и в первую очередь – производство моделей для высокой моды.

Не так давно голландский модельер Айрис Ван Херпен представила коллекцию «Напряжение», все модели которой были созданы при помощи 3D печати. Коллекция была представлена на Неделе высокой моды в Париже.

Комплекты одежды, напечатанные с использованием 3D принтера

Технология 3D печати позволяет использовать для изготовления одного предмета одежды несколько различных материалов. Такой подход позволяет решить проблемы, связанные с прочностью и эластичностью изготавливаемых вещей.

Комплекты одежды, напечатанные 3D принтером

Одежду, напечатанную 3D принтером, пока можно увидеть только на показах мод. Но не остаётся сомнений, что внедрение подобных изделий в массовое производство является лишь вопросом времени. Возможно, в ближайшем будущем мы сможем не выходя из дома напечатать себе новую рубашку, вечернее платье или даже шубу необходимого цвета и размера.

Изготовление обуви

Первая пара обуви, напечатанная на 3D принтере, появилась в 2011 году благодаря стараниям шведских студентов. Сегодня трёхмерная обувь, напечатанная на принтерах, красуется на ведущих подиумах всего мира. Существенным преимуществом такой обуви является точный учёт индивидуальных особенностей её владельца, включая размер и форму стопы.

Женская обувь, напечатанная на 3D принтере

Внешний вид 3D обуви существенно отличается от традиционной, поэтому она будет пользоваться спросом среди креативных молодых людей, которые хотят подчеркнуть свою индивидуальность.

3D принтеры научились печатать не только женскую, но и мужскую обувь. Студент Лондонского колледжа моды Росс Бербер в своей дебютной коллекции представил пять пар обуви, напечатанных на принтере.

Мужская обувь, напечатанная на 3D принтере

Для изготовления 3D обуви используют полиуретан, резину и пластик. Стоимость такой обуви пока слишком высока, чтобы наладить её массовое производство.

Ювелирные изделия

Как известно, при изготовлении ювелирных изделий самой трудоёмкой процедурой является создание восковых прототипов, которое требует колоссальных затрат времени. С появлением 3D принтеров у ювелиров появилась возможность быстро выращивать восковые модели украшений, предварительно разработанные в специальной программе.

Прототипы ювелирных украшений, напечатанные 3D принтером

Для создания прототипов ювелирных украшений с использованием 3D принтера используется специальный материал, по своему составу похожий на ювелирный воск.

Для печати прототипов ювелирных украшений можно использовать следующие 3D принтеры: Soldscape T76, Eden 260V и 500V, Objet260 Connex и др.

Дизайн упаковки

Трёхмерные принтеры позволяют изготавливать пробные макеты упаковки, флаконов и бутылок оригинальной формы. Прототипы могут быть цветными, с включением всех элементов дизайна, в т.ч. этикеток, штрих-кодов, фирменных знаков. Готовые модели упаковки могут быть продемонстрированы заказчику перед запуском в массовое производство. Преимущество 3D прототипов налицо: заказчик может подержать упаковку в руках, оценить её фактуру, текстуру, цветовое оформление и некоторые другие характеристики.

Прототипы бутылок, напечатанные 3D принтером

Для изготовления пластиковых упаковок в настоящее время используют следующие 3D принтеры: Dimension uPrint, uPrint+, Elite, SST 1200ES; Fortus 400mc и 900mc. Для изготовления полупрозрачной и детализированной упаковки используются принтеры: Objet 24 и 30; Eden 250, 260V, 350, 500V; Objet 260 Connex, Connex 350 и 500. Для печати цветной упаковки лучше всего подойдут принтеры ZPrinter 250, 450, 650 и 850.

Печать игрушек и сувениров

Использование 3D принтеров для создания уникальных игрушек и сувениров уже ни у кого не вызывает удивления. Теперь легко получить готовый полноцветный прототип перед запуском изделия в массовое производство. Анализ прототипа позволяет изучить текстуру будущего изделия, его форму, размер и цвет.

Чаще всего сувенирные изделия печатают из гипсовых материалов, дополнительно обработанных для увеличения прочности готового изделия. 3D принтеры печатают сувениры с различной цветностью, вплоть до полноцветной текстуры в 390000 оттенков.

Игрушки и сувениры, напечатанные 3D принтерами

Для изготовления цветных игрушек и сувениров больше всего подходят принтеры ZPrinter 250, 450, 650 и 850.

Геоинформационные системы

Применяя 3D принтеры можно создавать объёмные цветные карты, точно отображающие ландшафт местности или указывающие уровни залегания различных пород.

Ландшафтная 3D карта

Возможно, в ближайшем будущем 3D принтер станет таким же неотъемлемым атрибутом нашего быта, как холодильник, микроволновая печь или телевизор, и мы будем с удивлением вспоминать те времена, когда люди не умели печатать одежду, посуду, обувь и прочие полезные предметы в домашних условиях, а покупали всё это в магазине.

Вконтакте

Постепенно технологии 3D печати входят в нашу жизнь, открывая новые возможности в самых разных областях деятельности. 3D печать позволяет создать трехмерную модель какого-то изделия на компьютере и за считанное время получить полноценный физический объект, соответствующим заданным параметрам. Преимущества использования современных 3D принтеров очевидны: снижение себестоимости изготовления продукции и сокращение сроков ее появления на рынке, моделирование элементов любой формы и сложности, быстрота и высокая точность изготовления, возможность использования разных материалов. В ближайшие годы снижение стоимости 3D принтеров должно открыть новые перспективы для реализации трехмерной печати.

Печать в 3 D формате уже получает самое широкое распространение. Можно выделить несколько областей, где начинают активно применяться трехмерные принтеры:

— Быстрое прототипирование и машиностроение

В области промышленного производства для проектирования новой продукции всегда требуется создание моделей – прототипов будущей продукции. Для этих целей применяются такие традиционные способы, как механическая обработка и литье. На изготовление прототипа обычно уходят недели или даже месяцы кропотливой работы. Это весьма дорогостоящий и трудоемкий этап производства.

Creative Tools / Foter / CC BY

Трехмерные принтеры позволяют существенно убыстрить весь процесс – можно получать готовые прототипы практически одним нажатием кнопки. В результате, вне зависимости от технических характеристик изделия его можно создать за считанные минуты или часы. Тем самым, экономятся ресурсы и время. Особенно это актуально для машиностроения и многих других областей промышленного производства.

Creative Tools / Foter / CC BY

Благодаря использованию трехмерных принтеров сокращается время на конструкторские работы, гораздо более оперативно принимается решение о запуске изделия в серию. Созданный при помощи 3D печати макет помогает обнаружить недочеты в конструкции еще на этапе разработки. Важно, что принтер дает возможность изготовить столько макетов или отдельных деталей, сколько необходимо для проектирования, а не сколько представляется возможным вследствие каких-либо производственных ограничений.

— Мелкосерийное производство

hawaii / Foter / CC BY-NC-ND

Не меньшую пользу 3D печать может принести и в мелкосерийном производстве, то есть при изготовлении небольших партий изделий или эксклюзивной продукции. В частности, трехмерные принтеры уже применяются в ювелирной промышленности для создания отдельных восковых моделей, по которым впоследствии выполняется отливка готовых изделий, или эксклюзивных экземпляров продукции. Сегодня появилась возможность быстро создавать модели украшений, спроектированных в программе. Только при трехмерной печати вместо воска задействуется специальный материал, по своим характеристикам сопоставимый с воском. Помимо ювелирных изделий, 3D печать может использоваться для изготовления сувениров и игрушек, причем с различной цветностью и текстурой. Также с помощью 3D принтеров можно создавать объемные карты с точными ландшафтными рельефами.

— Медицина

Одна из самых интересных областей применения современных технологий трехмерной печати – это, конечно, медицина. Ведь в этой сфере трехмерная печать может помочь спасти человеческие жизни. Здесь есть несколько вариантов использования принтеров формата 3D. Например, в стоматологии при помощи 3D печати уже можно получать протезы и коронки за более короткое время, чем при использовании традиционной технологии производства. Кроме того, 3D принтеры могут воспроизвести точную копию отдельных частей человеческого тела или всего скелета для эффективного обучения медиков, либо отработки приемов в преддверии сложных операций.

Также технологии 3D печати начинают применяться уже для создания отдельных живых органов с целью замены тех, что оказались повреждены в человеческом организме. В частности, в 2011 году успешной оказалась попытка ученых создать живую человеческую почку. Причем для ее «выращивания» устройству потребовалось три часа. В качестве материала обычно используется биомасса с высоким содержанием стволовых клеток. Сам факт возможности изготовления живых органов обеспечивает огромные возможности для медицины. Еще одна сфера применения 3D принтеров в медицине – это конструирование специальных медицинских инструментов под заказ для каждого пациента в соответствии с его заболеванием и анатомическими особенностями.

— Архитектура

Технологии трехмерной печати позволяют создавать архитектурные макеты зданий, сооружений, отдельных районов города и коттеджных поселков с соответствующей инфраструктурой. Использование 3D принтера дает возможность получить полноцветный макет с высокой детализацией, после чего специалисты могут проанализировать его достоинства и недостатки задолго до начала строительных работ. Как правило, для печати таких масштабных макетов применяют гипсовый композит, что снижает себестоимость изготовления.

Впрочем, область применения трехмерной печати может не ограничиваться лишь созданием архитектурных макетов – уже создана уникальная для работы с большими строительными объектами, основанная на принципе работы обычного строительного крана. Предполагается, что с помощью подобной системы в будущем можно будет строить или «печатать» дома или целые поселки за считанные часы.

— Образование

Применение трехмерной печати в сфере образования дает возможность легко и быстро получать разнообразные наглядные пособия для учащихся, которые могут распространяться в средних и высших учебных заведениях. Оснащение 3D принтерами учебных заведений может поспособствовать увеличению отдачи от образовательного процесса и быстрому усвоению материала учениками. Благодаря трехмерной печати студенты могут работать с реальными физическими моделями, всячески манипулируя ими. Практически любые макеты или наглядные пособия можно нарисовать на компьютере в программе, после чего воплотить их в жизнь.

— Дизайн и производство одежды

3D печать находит свое применение в сфере высокой моды и дизайна. С помощью трехмерных принтеров дизайнеры могут быстро разрабатывать модели или эксклюзивные изделия. Некоторые модельеры уже освоили это направление и представляют свои коллекции одежды, отпечатанной на 3D принтере. Например, на парижской Неделе высокой моды модельер Айрис Ван Херпен уже представил такую уникальную коллекцию под названием «Напряжение». Впрочем, одежду, отпечатанную на принтере, пока можно увидеть только на модных вечеринках и показах. Однако можно сказать, что внедрение этой технологии в массовое производство не за горами.

Вероятно, что в будущем можно будет напечатать себе новые штаны или модный вечерний наряд, не выходя из дома. Технологии трехмерной печати используются не только при создании дизайна вещей, изготовлении одежды или обуви. Трехмерные принтеры позволяют создавать тестовые варианты упаковки продукции, в частности, парфюмерных флаконов или бутылочек самой интересной формы. В данном случае преимущества использования 3D печати на лицо: клиент может подержать готовую упаковку в своих руках, оценить ее дизайн со всеми элементами, включая фирменные знаки и этикетки, пощупать фактуру.

Итак, 3D печать не перестает будоражить умы людей, открывая перед собой все новые горизонты. Правда, относительно перспектив трехмерной печати и ее влияния на жизнь человека существует два противоположных мнения. Оптимисты полагают, что с обеспечением доступности 3D принтеров человечество ждет настоящий технологический прорыв. Любые вещи можно будет изготовить либо собственными усилиями, либо по индивидуальным заказам, не прибегая к помощи крупных корпораций. 3D принтеры придут в каждый дом и станут таким же неотъемлемым атрибутом повседневной жизни человека, как телевизор или стиральная машина.

Для изготовления широкого спектра продукции понадобится только сам принтер и различные материалы к нему. Решится проблема поиска или злоупотребления дешевой рабочей силой на производстве. Развитие технологии 3D печати приведет к закрытию многих промышленных предприятий, что обеспечит сокращение выбросов вредных газов в атмосферу.

Кроме того, от трехмерной печати ждут настоящего прорыва в медицине, где 3D принтеры уже в ближайшей перспективе должны будут обеспечить создание любого человеческого органа. Благодаря этому пациентам медицинских учреждений больше не придется в течение многих лет стоять в очереди в ожидании необходимой им трансплантации.

Пессимисты же считают, что из-за трехмерной печати и возможности каждого человека распечатать необходимую ему вещь в домашних условиях мировая экономика окажется в жесточайшем кризисе. Сокращение промышленного производства может привести к тотальной безработице. Простаивающие промышленные предприятия будут приносить огромные убытки, как своим владельцам, так и государству. Технология трехмерной печати может создать огромную проблему и с защитой авторских прав. Ведь каждый человек сможет напечатать любое понравившееся ему изделие, не выплачивая никакой финансовой компенсации его автору.

Наконец, 3D печать может быть использована человеком не только на пользу, но и во вред себе. Например, для создания оружия. Такие прецеденты уже есть – не так давно появился первый в мире пистолет, отпечатанный на 3D принтере. Это пластиковая модель огнестрельного оружия, которая отнюдь не является игрушкой, ведь она действительно может стрелять. Таким образом, существует угроза того, что при наличии 3D принтера любой человек в будущем сможет наладить производство оружия у себя дома.

Только время покажет, какое из этих мнений окажется наиболее близким к реальности. Как бы то ни было, уже сейчас можно констатировать, что трехмерная печать становится все ближе к домашнему пользователю. С ее помощью можно будет реализовать свой творческий потенциал, создавая самые разнообразные изделия и макеты, не выходя из собственного дома.

Применение 3D принтера в быту и на производстве не имеет границ. Это объясняется тем, что благодаря современным технологиям уже сегодня существуют принтеры для трехмерной печати высокой точности.

При этом могут использоваться различные расходные материалы, такие как:

• Металлическая пудра;
• Стеклянный порошок;
• Резина и полиуретан;
• Различные типы пластиков;
• Цемент и другие строительные смеси.

Это означает, что при помощи 3Д принтера возможно изготовить практически любую деталь. При этом она не будет уступать деталям, изготовленным традиционными методами.

1. Области применения 3D принтеров

Современный 3D принтер можно применить практически в любой области промышленного производства. К примеру, в автомобилестроении такие устройства используются для того, чтобы создавать уменьшенные копии автомобилей и их деталей. Это позволяет работать с ними наглядно, устранять недоработки и так далее. Кроме этого принтеры для трехмерной печати активно используются в дизайнерских студиях для создания уменьшенных моделей зданий, помещений и декоративных украшений.

Учитывая тот факт, что принтеры могут иметь различные размеры, от самых компактных домашних моделей, до промышленных устройств огромных размеров, стоит понимать, что они могут использоваться в самых разных целях и производственных областях.

1.1. Применение 3D принтеров в промышленности

Использование технологии трехмерной печати в промышленности существенно ускоряет производственный процесс, а также позволяет работать с моделями деталей. Кроме этого такие устройства уже сегодня способны заменять некоторое промышленное оборудование, занимая при этом гораздо меньше места. К примеру, 3Д принтеры по металлу способны производить детали для различных механизмов, которые не уступают деталям, изготовленным традиционным методом. При этом процесс изготовления на принтере занимает меньше времени и сил, а сам принтер гораздо компактнее традиционного оборудования.

На данный момент ведутся активные разработки промышленного 3D принтера, который сможет распечатывать здания в натуральную величину. Конечно, сейчас это кажется фантастикой, однако разработчики возлагают на этот проект достаточно большие надежды, и кто знает, возможно уже через 5-10 лет 3D принтер в строительстве сможет строить здания за считанные месяцы, недели, а может даже и дни.

Кроме этого 3D принтеры используются для производства детских игрушек, бытовых приборов, сувениров, брелоков, элементов украшения, бижутерии и так далее.

1.2. Применение 3Д принтера в быту

Применение 3Д принтеров в повседневной жизни может избавить вас от массы проблем. К примеру, если у вас есть дети, то вы в любой момент можете напечатать целую армию солдатиков и военной техники для мальчика или куклу и наборы кухонной утвари для девочек. Также при помощи трехмерной печати вы можете изготавливать развивающие игрушки для детей любых возрастов:

• Конструкторы;
• Пазлы;
• Буквы и цифры и так далее.

Помимо этого на 3Д принтере можно изготавливать различные предметы повседневного использования:

• Гребешки и расчески для причесывания волос;
• Ручки для дверей;
• Мебельная фурнитура;
• Бытовой инструмент (разводной гаечный ключ);
• Плафоны для ламп;
• Различные украшения;
• Полочки и подставки;
• Различные детали для ремонта сантехники и т.д.

2. Топ 3 напечатанных на 3D-принтере вещей: Видео

2.1. 3D принтера для ювелирного производства

Благодаря тому, что современные 3D принтеры отличаются высокой точностью печати, а также тому, что они могут работать с разными материалами, такие устройства активно используются в ювелирном производстве. С их помощью изготавливается огромное количество бижутерии. При этом качество изделий превосходит качество украшений, изготовленных традиционным методом.

Можно предположить, что уже в ближайшем будущем будут разработаны различные порошки из драгоценных металлов для печати золотых и серебряных украшений.

2.2. 3D принтер в медицине

Благодаря высокой точности изготавливаемых деталей технология трехмерной печати активно используется в медицине. При помощи 3Д принтеров распечатываются различные модели протезов, по которым изготавливаются настоящие протезы из биологических материалов. Кроме этого на 3Д принтере можно распечатывать фрагменты поврежденных костных тканей.

В наше время ведутся активные разработки принтеров для трехмерной печати, которые смогут работать с биологическими материалами. Другими словами при помощи таких устройств можно будет распечатывать готовые биологические протезы и фрагменты тканей, вживляемых в тело человека. Вполне возможно, что через некоторое время ученые смогут распечатывать целые органы, пригодные для пересадки живым людям. Это в свою очередь позволит лечить массу заболеваний, а также избавит критически больных людей от очередей на пересадку органов.

Конечно, многое из этого еще не доступно и кажется фантастикой, однако когда-то полет на луну так же был предметом фантазий. Кто знает, может быть через несколько лет технология трехмерной печати позволит спасать множество жизней.

Декларация по УСН