Туфли на инновационной платформе

Как устроены 3D-принтеры: видеообзор «Ленты.ру»

Распечатанная на 3D-принтере туфля
Распечатанная на 3D-принтере туфля
Фото: Megavisor.com

13-14 февраля в Москве прошла выставка 3D Print Expo, посвященная технологиям 3D-печати и 3D-сканирования. На этой выставке все желающие могли посмотреть, как такие принтеры печатают привычные всем объекты — например, вазы или модели зданий. «Лента.ру» предлагает познакомиться с лучшими экспонатами.

История 3D-печати берет свое начало в 1986 году, когда американец Чарльз Халл запатентовал «аппарат для производства трехмерных объектов методом стереолитографии». Халл организовал компанию 3D Systems, которая должна была заниматься производством этих самых аппаратов. Спустя 2 года на рынок поступил первый коммерчески доступный 3D-принтер (тогда, правда, название для устройства еще не было придумано) SLA-250.

Суть метода была такова: в емкость наливался тонкий слой фотополимера — полимера, застывающего под воздействием, например, лазерного излучения. После этого на дне емкости лазером формировался первый слой печатаемого объекта. Затем в ванночку доливался фотополимер так, чтобы он тонким слоем покрывал уже напечатанный кусок. С помощью лазера на нем формировался второй слой.

Процесс повторялся до тех пор, пока объект не был готов. Главный недостаток метода заключался (и заключается) в том, что каждый следующий слой возводится на предыдущем. Это ограничивает спектр фигур, которые таким образом можно получать.

Уважаемые читатели! Каждый бокс ниже интерактивен. Если навести на него курсор и зажать левую кнопку мыши, то движениями вправо-влево ролик можно проматывать до любого интересующего вас места. Чем сильнее отклоняется курсор от того места, где была зажата кнопка мыши, тем быстрее прокручивается ролик.


В 1988 году Скотт Крамп создал технологию моделирования методом наплавления (FDM). Он организовал компанию Stratasys, которая уже в 1989 году занялась производством машин на этой технологии. Теперь объект формировался тонкой нитью расплавленного пластика, выходящей из рабочей головки принтера. Некоторое время назад стартап 3Doodler предложил и первую в мире 3D-ручку, построенную по тому же принципу.

В 1993 году в Массачусетском технологическом институте создали технологию 3DP, которая чем-то напоминает принцип работы струйных принтеров. Здесь вместо жидкого фотополимера используется порошок, а вместо лазера - капли специальной связующей жидкости. Печать также происходит слой за слоем - уже готовая структура засыпается новой порцией порошка. Такая технология позволяет печатать достаточно быстро (современные модели достигают скорости в вертикальном направлении 25-50 миллиметров в час).

В 1995 году технология была куплена у университета компанией Z Corporation, которая начала производство собственных принтеров. К 1996 году на рынке 3D-принтеров возникла существенная конкуренция: за покупателя боролись Genisys от Stratasys, Actua 2100 от 3D Systems и Z402 от Z Corporation. Именно в это время впервые возник термин 3D-принтер.


В 2001 году 3D Systems приобрела технологию селективного лазерного спекания. Она напоминает 3DP — с той лишь разницей, что порошок в работе используется легкоплавкий, который плавится лазером. Как и в случае с 3DP, печать сложных объектов не требует наличия поддерживающих структур — висящие в воздухе элементы удерживаются слоем порошка.

Сама технология спекания была создана Карлом Дэкардом и Джо Биманом из Техасского университета в середине 80-х для Управления перспективных исследовательских проектов (DARPA) США. Именно поэтому коммерчески доступной она стала только в начале XXI века.

Достоинством новой технологии являлось то, что она (точнее, ее модификация под названием электронно-лучевая плавка) позволяла печатать не только из пластика, но и, например, из металла. Например, недавно ВВС Великобритании испытали первый истребитель Tornado GR.4 ВВС Великобритании с несколькими распечатанными металлическими деталями. Они были признаны успешными.


Помимо перечисленных технологий сейчас на рынке существуют еще несколько — правда, не столь популярных — способов 3D-печати. Пока 3D-принтеры не стали привычным устройством для домашнего пользования, но дело к тому уверенно идет. Например, недавно, компания Formlabs разработала 3D-принтер, стоимость которого составляет всего 2299 долларов США. Для сравнения стоимость принтеров, доступных на рынке, составляет десятки тысяч долларов. Деньги для начала производства Formlabs собрала с помощью сайта Kickstarter. Помимо принтера в комплект включается программное обеспечение для обычного ПК, некоторое количество расходных материалов и набор для пост-обработки деталей (после печати поверхность пластиковых деталей обычно обрабатывают, чтобы добиться гладкости).

Обсудить
Останки Карлоса КастаньоРоман с кокаином
В Колумбии ультраправые наркокартели невероятно жестоко расправляются с леваками
Богемская рапсодия
Жертвоприношения, ритуалы и пьянство в самом закрытом мужском клубе США
Цена ошибки
Неправильно понятая депеша стала причиной начала Корейской войны
Закон, удобный во всех отношениях
Новый пакет санкций нужен США для давления не только на Россию, но и на Европу
Ни минуты покоя
Как Мэтт Митрион отправил Федора Емельяненко в нокаут в первом раунде
Хотели как лучше
Ну, вы поняли. Сборная России покинула Кубок конфедераций
«Ну что мне, пойти повеситься?»
Как футболисты и болельщики отреагировали на вылет России из Кубка конфедераций
Кто сделал первый кроссовер в мире
Вопрос – один, ответов – минимум семь. Кто же был первым?
Все... сошли с ума
Как в Баку прошла одна из лучших гонок в истории Формулы-1
Автомобильные братья, которых разлучили маркетологи
Одна марка, одна и та же модель, но очень разные машины
Самые качественные машины в мире
Машины каких брендов ездят в сервис реже остальных
Вите надо выйти
Соседи несколько лет травят москвича, который отказывается переселяться
Без свидетелей
Дома для тех, кто ненавидит соседей
Москва за нами
Какие квартиры можно купить в пределах МКАД по цене до трех миллионов рублей
Классовая борьба
На смену дешевым квартирам в Москве пришел новый вид жилья
Да катитесь вы
Семейная пара отказалась от квартиры и поселилась в автобусе