Сегодня 3D-технологии все увереннее входит в нашу жизнь. Они стали ценными помощниками и применяются во многих профессиональных сферах деятельности человека. Посредством аддитивного производства можно экспериментировать, разрабатывая различные модели, изделия для строительной, медицинской, полиграфической и производственной сферы, а также сувенирную продукцию и ювелирные украшения. Остановимся более детально на применение трехмерного моделирования.
Посредством 3D-печати воссоздаются различные сооружения, не просто одиночные строения, а целые жилые массивы со своей инфраструктурой: дороги, строения, улицы и даже насаждения. Материалом для прототипа является относительно дешевый композит из гипса, поэтому готовые изделия имеют невысокую себестоимость. В 3D-печати применяют порядка 400 тыс. оттенков, следовательно, цветовая гамма предметов достаточно богатая.
На изображениях ниже показаны макеты зданий, созданные с использованием трёхмерной печати.
3D-печать в архитектуре
Инженеры из Южной Калифорнии внедрили схему объемного моделирования для крупногабаритных сооружений. Данная техника выступает в качестве строительного крана, а стены из бетона возводятся путем наслаивания материала. Для строительства 2-этажного строения объемному принтеру нужно менее 24 часов и сооружение будет практически возведено. Остается установить окна и выполнить внутреннюю отделку.
Голландцы предложили разработать макет оригинального дома, наподобие ленты Мебиуса, который будет создан из песка и иных связующих материалов. Не исключается возможность, что через 10-20 лет при помощи аддитивного производства будут создаваться целые жилые комплексы, а может быть и целые поселки с необычными комфортабельными домами, которые будут возведены с помощью объемной печати.
Зачастую 3D-печать используют для мелкосерийного производства различных изделий. Благодаря объемному моделированию создаются уникальные предметы: прототипы будущей продукции, произведения искусства. С ними можно проводить эксперименты и устраивать презентации. Для изготовления макетов применяют 3D-принтеры Dimension, Fortus, Elite и других брендов.
Аддитивное производство позволяет сэкономить время и финансы при создании новых механизмов. Для проведения тестового контроля нового оборудования необходимо изготовить деталь, но ее создание в единственном экземпляре обходится достаточно дорого. 3D-технологии удешевляют данный процесс, но при этом запчасти получаются 100% точными, а временные затраты уменьшаются. Для этого используют принтеры Objet, Eden, а для производства макетов из пластика – Dimension uPrint, uPrint+ и другие.
Для медицинской области 3D-технологии — просто прорыв. Создание органов человека с помощью аддитивного производства может спасти ему жизнь. Также объемная печать применяется и в протезировании для создания определенных участков скелета, зубных протезов и коронок. Макеты протезов изготавливаются из различных материалов, включая и живые клетки.
С помощью 3D-печати можно создавать кости человека, а сегодня уже найдены заменители кожи, для изготовления которых применяется специальный гель. Благодаря этому можно заменять поврежденные участки кожи человека. Также разработаны макеты почки и щитовидной железы.
Для создания протезов из пластика, которые совместимы с человеческим организмом, применяют принтеры:
Намного проще стало учиться студентам медицинских вузов: идентичные копии любых человеческих тканей теперь доступны в любых количествах.
Для образовательного процесса 3D-технологии дают возможность изготавливать наглядный материал, который подходит для школ, ВУЗов и других учреждений.
Новейшие 3D-принтеры свободно можно размещать в комнатах, так как они имеют высокий класс надежности, не токсичны, не требуют специальных условий утилизации и полностью безопасны. Со временем возможно, что с их помощью в разы улучшиться образовательный процесс.
Аддитивное производство сегодня постепенно входят в мир моды от-кутюр. С его помощью можно воссоздать один предмет одежды, но из нескольких видов материалов, что позволяет решать проблемы, связанные с плотностью и эластичностью тканей.
Сейчас пока вещи, изготовленные методом трехмерного построения, можно лицезреть только на показе высокой моды, но их реализация в серийное производство возможно станет доступной в ближайшее время.
Первая обувь была создана студентами из Швеции с помощью аддитивного производства в 2011 году, а уже сегодня ее можно увидеть на всемирных модных показах. Главными достоинствами данной обуви считает точный учет всех особенностей строения стопы.
По внешнему виду она значительно отличается от привычной обуви. Поэтому пока популярна только среди творческих личностей, желающих подчеркнуть яркость своей индивидуальной натуры.
На 3D-принтерах печатают как женскую, так и мужскую обувь. Для ее создания применяют полиуретан, пластик и резину. Цена за пару достаточно высокая, поэтому в серийное производство пока нет смысла ее внедрять.
Безусловно, самый тяжелым в создании драгоценностей является изготовление макета из воска. На его разработку уходит много времени, но с развитием аддитивного производства ювелиры могут выращивать модели, которые заранее подготовлены в специальной программе. Исходным материалом является состав, схожий с ювелирным воском. Для изготовления драгоценностей применяют 3D-принтеры Solidscape, Eden и другие.
3D-печать дает возможность создавать прототипы упаковочных коробок, бутылок необычного дизайна. Макеты могут быть выполнены в цвете с выделением всех дизайнерских решений оформления, включая этикетки, логотипы. Готовые прототипы демонстрируются заказчику перед внедрением в серийное производство, то есть заказчик может визуально оценить дизайн будущей упаковки.
Для создания упаковок из пластика применяют принтеры: Dimension uPrint, uPrint+ и другие. Для производства не совсем прозрачной упаковки используют Objet, Eden, а для печати в цвете ZPrinter.
Изготовление игрушек и сувенирной продукции с помощью аддитивного производства уже не удивляет никого. Сегодня перед внедрением в серийное производство можно получить полностью готовое изделие и оценить его характеристики.
Как правило, для печати применяют материалы из гипса, в которые добавлены соединения, увеличивающие прочность. Цвета готовых изделий могут быть различны, так как при печати применяют 39 тысяч оттенков. Для создания данной продукции применяют принтеры ZPrinter.
С помощью 3D-технологий можно изготавливать объемные цветные карты, которые точно отображают рельеф местности, и указывают уровни залегания полезных ископаемых.
Может быть, что в скором будущем 3D-принтеры полностью войдут в нашу жизнь и станут незаменимым атрибутом, к примеру, как стиральная машинка. Возможно люди будущего будут удивляться, как мы покупали одежду и обувь в магазинах, а не создавали сами.
