Файл: 3D печать технология будущего.pdf

10 тенденцию и создали коллекции одежды с 3D-печатью. Например, модельер Ирис Ван
Херпен представила уникальную коллекцию под названием Tension на Неделе моды в
Париже. Однако набивная одежда до сих пор появлялась только на вечеринках и модных показах. Однако до внедрения технологии в массовое производство пройдет не так много времени.
Развитие 3D-печати металлических деталей происходит стремительно.
Технология предлагает огромные преимущества перед старыми методами, включая математическое моделирование заданных свойств, прямое прототипирование и создание геометрии, ранее невозможной при механической обработке: крупнейшие мировые производители, включая BMW, Mercedes, Volkswagen и Ford, инвестировали миллиарды долларов в эту новую технологию за последние два года; например, GE приобрела
Concept Laser, Siemens объявил о планах партнерства с HP и Trumpf, и большинство крупных производителей инвестировали миллиарды долларов в эту новую технологию.
NASA, Boeing, Airbus и SpaceX использовали 3D-печатные компоненты в своих самолетах и космических кораблях. 3D-технологии особенно востребованы в аэрокосмической промышленности, где количество отдельных компонентов исчисляется десятками и сотнями.
Электроника. В Италии была разработана технология производства углеродных нанотрубок (УНТ), которые можно печатать на коммерческих 3D-принтерах. Вы можете подумать, что это может заинтересовать только высококвалифицированных ученых. К счастью, это не так: УНТ являются основой для создания проводящих композитов с улучшенными электрическими свойствами. Добавление 0,1% УНТ в полимерную смесь может увеличить электропроводность материала до трех раз. По мере развития этой технологии мы забудем о проводах и начнем использовать 3D-принтеры для печати компонентов, в которых изначально использовались проводящие каналы. Десятки компаний по всему миру работают над подобными проектами, а американская компания
Voxel8 разработала специальный 3D-принтер, который может печатать не только проводники, но и вообще встроенные электронные компоненты.
Медицина. Компания Wake Forest разработала комплексный проект (ITOP) для печати клеток, костей и даже органов. ITOP использует родные человеческие клетки для создания органов на основе их генетического кода, которые затем могут быть хирургически пересажены в человеческое тело без риска отторжения. Кости, мышцы и хрящи были успешно напечатаны с помощью ITOP и пересажены мышам. После нескольких месяцев наблюдения было подтверждено, что в пересаженной ткани развились

11 собственные кровеносные сосуды и нервы. Следующим шагом будет переход к испытаниям на людях, где создатели проекта попытаются повторить те же результаты.
Наука пытается заменить каждый орган и каждую часть человеческого тела. А это значит, что для подавляющего большинства людей с хроническими заболеваниями и серьезными травмами необходимость лечения и исцеления будет заменена простым и доступным воспроизведением.
Революция в области материалов. Массачусетский технологический институт использовал 3D-принтер для печати листа графена толщиной в одну молекулу. Это был экспериментальный опыт по созданию нового композитного материала с невообразимыми сегодня свойствами: легче воздуха и в 10 раз прочнее стали.
Еще одной передовой технологией для 3D-принтеров является использование так называемых "керамических пен", свойства которых (плотность, эластичность, вес) можно варьировать. Это означает, что один и тот же материал может быть использован для печати надувных фигур, хлопающих на ветру, или гранитных памятников весом в четыре тонны. Контроль микроструктуры посредством обработки пенопласта и контроль архитектуры посредством моделирования и печати - это не только форма, но и материал для печати. Теоретическая фаза пройдена, и в ближайшие годы необходимы практические испытания и усовершенствования.
3D-принтеры станут доминирующими в ближайшие пять лет. Принтеры появятся везде, где есть как минимум 1 000 потенциальных клиентов.
Стоимость расходных материалов, как полимерных, так и металлических деталей, будет продолжать снижаться.
В ближайшем будущем 3D-принтеры заменят мелкосерийное производство всего, и произойдет значительное снижение цен благодаря уменьшению капитальных вложений, логистических расходов и возможностей хранения.
Рынок 3D-моделирования будет огромным. Существуют студии, которые рассчитывают формулы для геометрии и физических свойств деталей. Большинство дизайнов будет доступно бесплатно, в то время как индивидуальные заказы будут иметь стоимость, но она будет разумной и посильной для широкого круга клиентов.3D- принтеры создадут новые рынки для медицинских услуг, и все более распространенной практикой станет рекомендация заменять больные органы новыми, выращенными из собственных клеток пациента, а не лечить или устранять симптомы.
Производственная отрасль будет преобразована из крупносерийного, специализированного, низко затратного производства. Будущие проекты, вероятно, будут включать в себя концепцию "нового урбанизма". Россия выйдет на этот рынок без

12 отставания от остального мира и, кроме того, займет прочные позиции в области разработки программного обеспечения для 3D-моделирования и печати.

13
Преимущества 3D-принтера
Преимущества 3D-принтеров по сравнению с традиционными методами производства хорошо видны в профессиональных приложениях. Однако, сначала о главном. По сравнению с традиционными технологиями производства, такими как литье, фрезерование, сверление и резка, различия можно увидеть в следующих категориях
1. Скорость производства: время, затрачиваемое от моделирования до последующей обработки деталей.
2. Производственная себестоимость - денежные затраты на производство каждой конкретной детали.
3. Качество продукта - указывает на точность изготовления в отношении соответствия готовому продукту до постобработки.
4. Точность воспроизведения - показывает степень идентичности воспроизведения одного и того же продукта.
5. Гибкость производства - время и экономические затраты на переход к производству нового продукта или внесение изменений в уже изготовленную конструкцию.
6. Доступность - необходимость экономических затрат для приобретения производственного оборудования разного уровня.

14
Проектирование и создание 3D модели протеза кисти.
Для того чтобы показать некоторые возможности 3д печати, я с товарищем спроектировал и напечатал на 3D принтере модель протеза кисти.
Для проектирования модели нужна специальная CAD программа, мы использовали программу Blender. Чтобы сделать модель нужно обладать некоторыми навыками моделирования. Базовые навыки я получил всего за несколько недель работы с программой
После создания модели ее stl файлы нужно обработать и получить Gcode, используя слайсер Cura.
Одна из деталей в слайсере
Полученный код отправляем на печать.
Места соединения полученных деталей мы отшлифовали для уменьшения трения и соединили в единый механизм, используя винты, шурупы, гайки шпильки, флюрокарбоновые нити, и тканные резинки.

15
Фото полученного изделия:

16

17
Заключение
Одним словом, можно сказать, что 3D-принтер позволяет воображению создавать уникальные и оригинальные продукты. В то же время они очень легкие и требуют минимального времени на изготовление. Разработка и применение этой технологии набирает обороты. Большинство заказов - это личный интерес к новой технологии, не более того. Однако следует также отметить, что процесс использования технологии 3D-печати для масштабных проектов на благо общества уже начался, что в создании моделей с помощью 3D принтера полностью отсутствует ограничение на дизайн и сложность формы, что позволяет полностью задействовать свою фантазию и сделать индивидуальное и оригинальное изделие. Изделия получаются очень легкими, и при этом время их изготовления минимально. Данная технология только набирает обороты в своем развитии и распространении. Большинство заказов относятся к группе личного интереса к новой технологии и не более. Но также нельзя не заметить, что уже идет процесс использования технологии 3D печати в крупных и полезных для общества проектах.

18
Список литературных источников
1. Бриан Эванс, Практические 3D-принтеры: наука и искусство 3D-печати. Apress,
2012.
2. И. Канеса, С. Фонда, М. Зенаро, Доступная 3D печать для науки, образования и устойчивого развития. The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics,
2013.
3. КристоферБарнат. 3D печать: третья индустриальная революция. 2013.
4. 3D принтер. [Электронный ресурс]. Режим доступа — printbox3d.ru.
5. Возможности и применение 3D-печати: на что способен
3D-принтер [электронный ресурс]/URL:https://3ddevice.com.ua/faq- voprosy-i-otvety-o-3d-printerakh/primenenie-3d-pechati/
6. Рынок технологий 3D-печати в России и мире: перспективы внедрения аддитивных технологий в производство [электронный ресурс]/URL:https://3dtoday.ru/blogs/news3dtoday/rynok-texnologii-3d- pecati-v-rossii-i-mire-perspektivy-vnedreniya-additivnyx-texnologii-v- proizvodstvo
7. Что такое 3D-принтер? [электронный ресурс]/URL: https://3dtoday.ru/wiki/3Dprinter/