Как работают 3D принтеры?

Как они работают? Когда технология 3D печати была впервые разработана? Какие материалы реально используют 3D-принтеры?

Если читатель достиг того возраста, когда уже должен писать длинные эссе и курсовые работы для школы, тогда, конечно соприкасался с этой технологией. Даже если нет, еще всё впереди. Итак, даже ученики средней школы, уже знают, о чем пойдёт дальнейшее повествование.

Хотя создание любой письменной работы может быть достаточно сложным процессом, если учесть сегодняшние реалии, все будут очень рады, что пишут в 21 веке, а не в эпоху без компьютеров или даже еще раньше. Можно ли сегодня представить себе написание эссе с пером и чернилами? Как использовать печатную машинку, которая не имеет проверки орфографии? Сегодня, все могут использовать текстовый процессор и просто распечатать сочинение после завершения работы над ним.

Принтеры стали настолько обыденными, что их можно найти во многих учебных классах и даже дома. Современные модели стоят относительно недорого, и можно даже печатать фотографии. Качество фотографий будет отличным, и даже в цвете. В течение многих лет, возможности печати были ограничены двумя измерениями. Все изменилось кардинально, когда была изобретена 3D-печать.

Однако следует заметить, что 3D-принтер не похож на обычный принтер. Вместо печати простого текста документа на одном листе бумаги, 3D принтеры могут "печатать" реальный трехмерный объект! Всё словно по волшебству? Это не волшебство. Это чистая наука и передовые технологии.

Технология, лежащая в основе 3D-печати, фактически работает уже в течение нескольких лет. Еще в середине 1980-х годов, Чак Халл изобрел процесс, известный как твердая визуализация и стереолитография. Работа Халла подготовила почву для удивительных скачков этой технологии в последующие годы. Это значительно продвинуло технологии в проектно-строительной отрасли и не только.

Процесс 3D-печати начинается с дизайна, созданного при помощи автоматизированного проектирования (САПР) или программного обеспечения для моделирования и анимации. Проект может быть для масштабной модели нового двигателя, простой игрушечной фигурки, или даже протеза. Если цифровой проект подготовлен, тогда его можно отправлять в 3D-принтер.

В отличие от струйного принтера, который распыляет чернила на лист бумаги, 3D принтеры используют подобные механические печатающие головки для распыления или преобразования сырья на платформу, в том числе резины, пластика, бумаги, металла, или других композитных материалов. 3D-печать предполагает аддитивный процесс производства. Это означает, что устройство создает трехмерный объект, слоями снизу вверх.

Например, чтобы создать простую пластмассовую игрушку в виде фигурки, 3D-принтер будет нагревать тонкие нити из пластика, и направлять их на платформу, слой за слоем, медленно выстраивая трехмерную игрушку снизу вверх. Для того чтобы нагреть материалы, используемые в работе, 3D принтеры часто используют лазеры или аналогичные устройства. 3D принтеры могут даже создавать металлические предметы путем нагрева металлической пыли с помощью лазеров.

Количество времени, которое требуется, чтобы "напечатать" трехмерный объект может варьироваться от нескольких часов до нескольких дней. Всё будет завесить от того, насколько сложным является конечное изделие. 3D печать стала чрезвычайно популярной в обрабатывающих отраслях, где новые прототипы могут быть напечатаны за короткий промежуток времени — и за меньшую стоимость изготовления традиционных деревянных или металлических прототипов. Таким образом, технология 3D-печати позволила оптимизировать и экономить при проведении производственных процессов во многих отраслях промышленности.

Будущее кажется ярким для технологии 3D печати. Есть особенно захватывающие возможности для области медицины, где 3D-печать может быть использована для создания всего, от слуховых аппаратов до протезов. Даже НАСА начала тестирование 3D-принтеров, которые могут быть использованы при проведении космических полетов, чтобы дать возможность астронавтам печатать то, что им нужно, и по первому требованию!