Как 3D технологии позволяют преобразовать мир
Вернуться на главную страницу конференции
|
3D-графика – достаточно сложная сфера, которая связана с множеством отраслей, от производства игр и фильмов до архитектуры и инженерных проектов. Мы привыкли воспринимать 3D-печать как нечто инновационное, и трудно поверить, что на самом деле этой технологии более тридцати лет. Краткая история 3D-печати.
Что такое 3D-печать?
3D-печать (или аддитивное производство) – это процесс создания твердых трехмерных объектов на основе цифровой модели. Изготовление объектов с помощью 3D-печати осуществляется с использованием аддитивных технологий. Процесс производства заключается в последовательном наложении друг на друга слоев материала, пока не будет получен требуемый предмет. Каждый из слоев, в свою очередь, можно рассматривать как тончайший горизонтальный срез конечного объекта. На сайте 3DPULSE.ru можно подробно познакомиться с технологиями и видами 3D-печати. Сегодня 3D-печать становится все доступнее – будь то сервисы 3D-печати, аренда 3D-принтера или покупка собственного устройства. Благодаря 3D-печати пользователи могут быстро и недорого изготовить прототипы в единственном экземпляре.
|
ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ ИЗ ИСТОРИИ В начале 1980-х годов появились первые устройства-предвестники 3D-принтеров. Доктор Хидео Кодама в Японии разработал систему быстрого прототипирования с использованием фотополимеров. Принцип работы аппаратов был таким же, как и в современных 3D-принтерах – распечатанный объект создавался послойно в соответствии с моделью. В начале 1990-х годов компания Чарльза Халла, 3D Systems Corporation (которая и сегодня является одним из лидеров отрасли), начала производство аппаратов, работающих по технологии лазерной стереолитографии из фотополимеров (SLA). В то же время, стартап DTM получил патент на изобретенную Карлом Декардом (Техасский университет) технологию селективного лазерного спекания (SLS), где вместо жидкого материала воздействию лазера подвергался порошок. Третья технология, моделирование методом наплавления (FDM), была разработана в тот период под руководством Скотта Крампа в компании Stratasys и используется до сих пор, в основном, в базовых моделях 3D-принтеров. Разумеется, самые первые аппараты не были совершенными, при затвердевании материала объект часто искривлялся. В начале 2000-х годов произошли важнейшие открытия в применении технологий 3D-печати в медицине. Первым из них стала успешная имплантация мочевого пузыря, напечатанного на 3D-принтере. Готовый орган был покрыт клетками самого пациента, что практически сводило к нулю шансы на отторжение имплантата. Значительные успехи отмечались в создании более простых органов, хрящей и кровеносных сосудов, распечатанных на 3D-принтере с использованием только человеческих клеток в качестве материала, не говоря уже о костных имплантатах. Сейчас это направление исследований стремительно развивается. В 2007 году было предложено использовать 3D-печать для создания предметов искусства. Источник: 3DPULSE.ru |
Что такое 3D-принтер?
3D-принтер — это периферийное устройство, использующее метод послойного создания физического объекта по цифровой 3D-модели.
Источник: Википедия
Применение 3D-печати
- Быстрое прототипирование, то есть быстрое изготовление прототипов моделей и объектов для дальнейшей доводки.
- Быстрое производство — изготовление готовых деталей из материалов, поддерживаемых 3D-принтерами. Это отличное решение для мелкосерийного производства.
- Изготовление моделей и форм для литейного производства.
- Производство различных мелочей в домашних условиях.
- Производство сложных, массивных, прочных и недорогих систем. Например, более тысячи деталей самолета AIRBUS A350 XWB напечатаны на 3D-принтере.
- В медицине, при протезировании и производстве имплантатов (фрагменты скелета, черепа, костей, хрящевые ткани). Ведутся эксперименты по печати донорских органов.
- В фармацевтике, американское управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (Food and Drug Administration — FDA) в 2015 году одобрило производство таблетки с помощью 3D-печати. Новое лекарство Spritam разработано компаний Aprecia Pharmaceuticals и предназначено для контроля судорожных приступов при эпилепсии.
- Строительство зданий и сооружений.
- Создание компонентов оружия (Defense Distributed). Существуют эксперименты по печати оружия целиком.
- Производство корпусов и элементов экспериментальной техники (автомобили, телефоны, радио или электронное оборудование)
- Пищевое производство.
- 20 невероятных примеров 3D-печати.
Что такое 3D ручка?
3D ручка – это инструмент, способный рисовать в воздухе. Волшебство, подумаете вы, но нет, всего лишь очередной технологический прорыв в области 3D моделирования. По внешнему виду 3D-ручка лишь формой напоминает канцелярские принадлежности для письма и использует вместо традиционных чернил пластиковую нить или фотополимер. Как и 3D-принтер, она использует тот же тип нагревательного элемента и экструдера, однако вместо компьютера управляет процессом творения человек.
На сегодняшний день различают два вида ручек: холодные и горячие. Первые печатают быстрозатвердевающими смолами – фотополимерами. «Горячие» ручки используют различные полимерные сплавы в форме катушек с пластиковой нитью.
Как работает 3D ручка?
Принцип работы горячей 3D ручки предельно прост. В отличие от обычных приспособлений для письма и рисования, вместо чернил заправляется пластиковая нить. Большинство ручек, доступных на розничном рынке, используют обычный полимерный пруток, который покупается для принтеров, работающих по технологии послойного наплавления.
В задней части корпуса предусмотрено специальное отверстие, в которое вставляется филамент. Встроенный механизм автоматически подводит чернило к экструдеру, где оно расплавляется и выдавливается в расплавленном виде наружу.
Металлический наконечник печатной головки нагревается до температуры 240 °С, поэтому при работе с устройством следует придерживаться базовых правил безопасности.
Габариты ручки позволяют легко удерживать ее в одной руке (вес от 40 грамм), её легко удержит в руке даже ребенок.
Небольшие габариты и эргономичная конструкция позволяют брать прибор в командировки или на отдых. Некоторые аппараты оснащены перезаряжающимися батареями, что дает возможность использовать их вдали от точек доступа к электросети. Кроме того, маленькие размеры ручки позволяют рисовать ею даже в труднодоступных местах.
Ручка станет отличной игрушкой для детей. Она не только позволит скрасить досуг и по новому взглянуть на современные развлечения, но и способствует расширению детского кругозора, развитию пространственного мышления и моторики рук.
Предлагаем вам познакомиться с видео-выступлениями, в которых представлен опыт использования 3D ручки педагогами и учащимися.
Дополнительно:
