Впервые технология 3D печати была разработана в 1948-м году американцем Чарльзом Халлом. Для послойного выращивания трехмерных объектов он использовал фотополимеризующуюся композицию (ФПК). За более чем полвека технологии шагнули далеко вперед.
Сегодня распечатать на 3D принтере можно практически любой объект из десятков различных материалов. Основными пока остаются пластики ABS и PLA, отличающиеся высоким качеством и оптимальным сочетанием физических и эстетических свойств. Но помимо них используется металлический порошок, деревянное волокно, бетон, гидрогель, нейлон, лед, шоколад, живые клетки и др. О некоторых материалах расскажем в данной публикации более подробно.
ABS- пластик (акрилонитрилбутадиенстирол) считается одним из лучших материалов для печати в формате 3D. Он отличается отсутствием неприятного запаха и токсичности, ударопрочностью, эластичностью и долговечностью. ABS-пластик плавится при температуре 240°С. Для печати производится в порошке или в виде тонких пластиковых нитей. К недостаткам этого материала относится непереносимость прямого солнечного света и невозможность получения прозрачных моделей.
Нейлон обладает низким коэффициентом трения и устойчивостью к высоким температурам. Однако работать с ним сложнее, чем с ABS-пластиком. В частности, нужна более высокая конечная температура, обратная вентиляция для удаления токсичных компонентов, выделяемых при расплавлении, оснащение экструдера шипами для подачи скользкого материала, организация механического соединения нескольких деталей и т.д. Тем не менее, модели из нейлона получаются не слишком жесткими, что востребовано в определенных областях.
Полиамид – самый популярный материал, используемый для 3D принтеров. За особые свойства - высокую детализацию печати и невероятную гибкость - его очень ценят дизайнеры. Материал представляет собой гранулированный порошок белого цвета и используется для создания 3D моделей способом послойного селективного лазерного спекания. Некоторую шероховатость получаемых изделий можно исправить путем постпечатной шлифовки.
Акрил, в отличие от ABS-пластика, позволяет создавать прозрачные модели. Но, поскольку этот материал очень «капризный» - реагирует на малейшие изменения внешней среды, быстро охлаждается и застывает - при его использовании необходимо следить за тем, чтобы не образовывались мелкие воздушные пузырьки, которые приводят к визуальному искажению готового изделия и появлению на нем трещин и сколов.
Для печати бетоном предназначены огромные 3D принтеры, кропотливо послойно производящие строительные детали и целые конструкции. В будущем с помощью таких устройств можно будет создавать жилые дома. А пока для печати 3D применяется усовершенствованный сорт бетона, но по составу не сильно отличающийся от обычного.
Модели из гидрогеля, распечатанные на 3D принтере, применяются в современной микробиологии и медицине. В частности, гидрогелиевых биороботов, приводящихся в движение клетками сердечной ткани, планируется запускать в человеческий организм для транспортировки к месту назначения лекарственных препаратов, обнаружения и ликвидации опухолей, нейтрализации токсинов и т.п.
При помощи 3D технологий можно распечатывать и ледяные фигурки, а точнее, состоящие из воды и метилового эфира (для создания опорной конструкции), который впоследствии удаляется, и остается чистый лед. Для организации процесса необходима температура -22ºС. Ледяные модели получаются очень красивыми, правда, польза от них весьма сомнительна.
Из обычной бумаги можно создавать не только плоские отпечатки, но и объемные изделия. Они печатаются послойно и используются в основном в качестве моделей при прототипировании компьютерных проектов.
В области современной 3D печати очень популярен гипс. Модели, изготовленные из этого материала, имеют низкую себестоимость. Они используются как образцы при проведении различных презентаций, а также в качестве форм для литья.
И на сладкое расскажем о 3D моделях из шоколада. Для изготовления шоколадного экструдера используется безопасный «пищевой» пластик PLA, а в конструкции прибора предусматривается подача теплого воздуха (примерно 30ºС) для поддержания необходимой для шоколада температуры. Естественно, основная область применения шоколадных 3D принтеров – это кондитерское производство. Процесс распечатывания фигурок из шоколада занимает относительно мало времени.
07.04.2014 - История развития полиграфической промышленности.
Комментариев нет:
Отправить комментарий