XIV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2022

3D-печать – это довольно необычная в наше время технология, созданная в 1984 году инженером Чарльзом Халлом, и используемая с целью быстрого создания прототипов деталей и многого другого. За последние несколько десятилетий она набрала обороты во многих отраслях промышленности по всему миру. Существуют различные техники производства: стереолитография (SLA), метод селективного лазерного спекания (SLS) и технология послойного направления (FDM).

Стереолитография (SLA). Такой метод был самым первым, его разработчиком является как раз изобретатель 3D-принтера – Чарльз Халл, и заключается он в подвижной платформе и нанесения на нее фотополимеризующегося материала. Процесс печати начинается с создания электронного макета объекта, необходимого для нас размера с точностью до миллиметра и формы. Но такой принтер создавал трехмерные модели, поднимаясь только на несколько десятых миллиметра.

Метод селективного лазерного спекания (SLS), созданный в 1986 году Карлом Декартом. Он заключается в спекании порошка любого материала, будь то пластик или металл, с помощью лазера. Процесс печати, как и при методе стереолитографии, начинается с заранее подготовленного цифрового макета.

Самым распространенным способом печати в наше время является технология послойного наплавления (FDM). Она заключается в нагревании сопла печатающей головки и движении ее и платформы по одной или двум осям.

Также имея достаточно возможностей как в материальном плане, так и в устройстве самого принтера, при изготовлении слоев нашей детали можно менять цвет и материал. Например, принтеры способны производить предметы в пластике, бетоне, металле, но, как правило, большинство из этих технологий предназначены только для одного вида материала.

Как мы понимаем, принтеры для создания печатных реальных объектов универсальны. Теоретически они могут создать практически все, что позволяет придумать наша фантазия. Могу привести некоторые примеры, которые можно получить с помощью 3D-печати: протезы, дома, еда, огнестрельное оружие, жидкости, музыкальные инструменты и даже одежду.

Чтобы ответить на вопросы – как же всё-таки спроектировать модель детали в 3D-редакторе, я нашла интересную книгу Дмитрия Горькова «3D-печать с нуля», где подробно описывается и показывается принцип создания модели. Вот, например, Дмитрий Горьков говорит: «В большинстве случаев функциональные детали состоят из нескольких примитивов, которые можно повторить и измерить с помощью обычного штангенциркуля». Измерив все: ширину, высоту, длину, толщину стенок, размеры выступов и так далее, автор предлагает нам сразу строить модель в 3d-редакторе. Также Дмитрий дал совет для новичков, подсказав, каким онлайн-редактором можно воспользоваться: «Для новичков я советую онлайн-редактор tinkercad.com. Он оптимизирован для проектирования моделей для 3D-печати». Еще, прочитав эту книгу, Вы сможете не просто научиться работать с таким сложным устройством, но и узнать от профессионала, какие принтеры и сканеры присутствуют на рынке, их плюсы и минусы.

По факту, 3D-принтеры затронули многие сферы жизни: военная отрасль, строительство, медицина, образование и так далее. Больше всего меня восхищает вклад в медицинской области, так как с помощью этого необычного станка можно создавать мышцы, кости, хрящи, которые уже сейчас успешно пересаживались лабораторным крысам.

А про образование я могу сказать чуть больше. Насколько мне известно, сейчас во многих школах и в высших учебных заведениях есть хоть один 3D-принтер. В Брянском Государственном Университете, в котором я учусь первый год, так же есть этот принтер, и я даже смогла пронаблюдать за процессом создания небольшой детали для бытового использования. Этот процесс был невероятно завораживающим, но очень долгим, однако мне все-таки удалось увидеть и даже подержать в руках конечный результат.

Увы, у такого мощного, на первый взгляд, устройства есть и минусы. Во-первых, точность печати, погрешность в 0,1мм может принести значительный ущерб, например, в стоматологии. Во-вторых, как я и сказала ранее, процесс печати занимает очень много времени, поэтому партийное производство сильно затормаживается. В-третьих, высокое энергопотребление. Ну и в-четвертых, если вдруг случается неполадка в работе принтера, то обычный рабочий вряд ли сможет ее устранить и продолжить работу.

В заключение хочу сказать, что, несмотря на все эти довольно весомые минусы, спрос на 3D-печать растет, а это значит, что спустя какое-то время недостатки будут сведены к минимуму.

Список использованных источников

О работе 3D-принтера https://ichip.ru/sovety/kak-rabotaet-3d-printer-prosto-o-slozhnom-311572

История создания https://3dmf.ru/wiki/istoriya-3d-pechati.html

3D-печать с нуля Дмитрий Горьков, 2015 год – Как проектировать детали в 3D-редакторе.

The Types of 3D Printing Technology of 2021 https://all3dp.com/1/types-of-3d-printers-3d-printing-technology/

What is 3D Printing? https://3dprinting.com/what-is-3d-printing/