Друк 3D-моделі на 3D-принтері

Технології 3D не стоять на місці, і, якщо фільми у форматі 3D вже давно увійшли в наше життя, то 3D-друк стане масовим явищем вже завтра.

А сьогодні послуга 3D-друку вже стала популярною і доступною! Друк 3D-моделі на 3D-принтері став обов'язковою складовою сучасного виробничого процесу.

3D-друком називають створення об'ємного і деталізованого виробу за заданою графічною формою, в результаті перетворення тривимірного графічного зображення в реальний фізичний об'єкт. 3D-виріб формується методом пошарового «нарощування» монолітного об'єкту або створення окремих деталей збірного об'єкту. Об'ємну модель майбутнього виробу можна отримати за допомогою 3D-сканера або шляхом створення 3D-форми − дизайнером-конструктором.

3D-друк виконується на пристрої, званому 3D-принтером, з використанням різних матеріалів (силікон, бетон, пластик, акрил, гідрогель, папір, деревні волокна, гіпс, метал, нейлон, полімерна або кам'яна крихта та ін). Технологія пошарового друку об'ємних об'єктів була винайдена наприкінці 80-х років минулого століття, але, будучи недосконалою, вважалася перспективною технологією для далекого майбутнього.

Завдяки активному розвитку високих технологій в новому тисячолітті, 3D-принтери увійшли в усі сфери життя і стали доступні для використання навіть в домашніх умовах! Вже зараз народні умільці збирають 3D-принтери своїми руками, з «підручних» матеріалів або спеціальних наборів деталей, укомплектованих магазинами, що займаються продажем 3D-принтерів.

Але, без спеціальних інженерних навичок, можна ризикнути взятися лише за складання простих моделей принтерів для друку елементарних об'єктів. Професійний 3D-принтер має набагато більше можливостей і кращу якість друку, а тому дозволяє швидко і якісно надрукувати будь-який потрібний саме вам, 3D-об'єкт!

3D-друк застосовується для створення реального предмету унікальної форми з максимально точними розмірами. Наша компанія, як професіонал на ринку брендингу, графічного проектування і виробництва прототипів різних виробів, готова надати клієнтам послуги 3D-друку будь-якої складності, з використанням найсучасніших технологій.

Наприклад, зараз створення металевих прес-форм у багатьох випадках стає вкрай марнотратною справою у виробництві. Тому ми пропонуємо вам звернути увагу на можливість створення силіконових прес-форм, у яких кінцевий результат нічим не гірший від прес-форм з інших матеріалів. Результат, що дозволяє значно заощадити на довиробничій підготовці, а також знизити собівартість продукції, що збільшить попит.

Крім високої рентабельності, силіконові прес-форми забезпечують хорошу якість відлитого продукту, адже завдяки простоті обробки, еластичності і міцності силікону, досягається висока точність деталізації об'єкту і його зручно витягати з отриманої прес-форми. Особливо вигідне дрібносерійне виробництво з використанням силіконових форм! Ми не тільки створюємо 3D-модель вашого виробу, але і в подальшому надамо послуги з його виробництва!

Хоча різноманітність видів 3D-принтерів постійно зростає, основні види 3D-принтерів можна розрізняти за такими характеристиками:

- ціна (від 500 USD і до 1 млн. доларів);

- спосіб друку (найбільш поширений спосіб − пошарове «нарощування» монолітного об'єкту, але існує ще і лазерне, а також порошкове запікання сировини для друку);

- матеріали для 3D-друку (нафтовий пластик − ABS, пластики рослинного походження − PLA, PLE, нейлон, гіпс, металевий порошок, бетон тощо).

Ось компанії-виробники 3D-принтерів – лідери ринку:

- 3D Systems;

- Z-Corporation;

- Stratasys, Inc;

- Phenix Systems;

- Optomec, Inc.;

- Geometries

- EOS Electro-Optical Systems;

- Object;

- Microbot.

Популярність 3D-принтерів постійно зростає, у зв'язку з чим, ціни поступово знижуються. Але професійні 3D-принтери залишаються досить дорогими пристроями, висока технологічність яких вимагає спеціальних знань і умінь!

Повертаючись до питання, що таке 3D-принтери і які області застосування 3D-друку, треба сказати, що сьогодні 3D-принтери настільки глибоко увійшли в наше життя, що їх використовують, як для створення пластикових шахових фігурок в домашніх умовах, так і в Голлівуді. Наприклад, для прототипування повноцінних моделей автомобілів віддаленого чи найближчого майбутнього, або навіть сучасних моделей − з метою економії коштів кінобюджету (найбільш відомий випадок – «друк» прототипу автомобіля AstonMartin DB-5 для останнього фільму про пригоди Джеймса Бонда). Що ще можна надрукувати на 3D-принтері?

Друк на 3D-принтері використовується в наступних сферах:

- медицина. Вчені створюють за допомогою 3D-принтерів окремі клітини людського організму і тестують нові препарати. Крім того, відомі випадки друку на 3D-принтері вставної щелепи, інших видів анатомічних протезів, а також суглобів, штучних нирок, печінки, трахеї, клітин шкіри, судин і навіть нервової тканини(!);

- кіно (об'єкти надруковані для кіноіндустрії часом виглядають набагато реалістичніше, ніж комп'ютерна графіка і коштують дешевше, ніж справжні декорації (автомобілів, елементів інтер'єру, копій антикварних або футуристичною меблів і коштовностей і под.);

- архітектура. Вже сьогодні архітектори готові до того, щоб за допомогою 3D-принтеру будувати фантастичні будівлі з піску і спеціального сполучного елементу не тільки на Землі, але і на інших планетах нашої Сонячної системи;

- реклама і маркетинг. Неможливо уявити дану сферу без 3D-друку. Реальні прототипи виробів створюються швидко і коштують недорого. Раніше подібна робота виконувалася вручну, що займало набагато більше часу, зараз, завдяки перенесенню конструювання в електронну форму, процес створення виробу з нуля подешевшав.

Завдяки 3D-друку, фахівці у даній сфері можуть максимально ефективно досліджувати ринок, озброївшись готовими зразками-прототипами виробів. Важливим моментом є і той факт, що дизайнери ще на етапі розробки можуть оцінювати функціональність і зовнішній вигляд виробу, а значить − швидко вносити в дизайн-концепт необхідні корективи.

Технології 3D-друку стануть в нагоді тоді, коли необхідні:

• прототипування форми нового продукту, який потрібно наочно презентувати та затвердити у Замовника (наприклад, це може бути оригінальний футляр для IPhone, а також прототип будівлі, упаковки або транспортного засобу);

• створення деталей механізму: у такому випадку 3D-друк допоможе замінити загублені або зламані деталі, щоб уникнути великих витрат на покупку нового виробу або комплекту деталей. Це може бути деталь поламаної іграшки або кришка литого диску автомобіля, загублена в дорозі. Таким чином, за допомогою 3D-принтеру ми можемо відсканувати і роздрукувати для вас деталь будь-якої складності;

• друк прототипу для створення силіконових форм (або прес-форм з інших матеріалів), які будуть використані для лиття невеликої партії однакових виробів (дрібносерійне виробництво);

• друк декоративних виробів (предмети побуту, вази, фігурки казкових персонажів, збірні (у т. ч. декоративні) вироби тощо).

Крім описаних вище професійних областей застосування 3D-друку, існують інші напрямки для повсякденного використання даної технології. Так, з допомогою 3D-принтеру можна:

• створити і надрукувати 3Д-модель улюбленого персонажу;

• надрукувати навчальний макет для освітньої або будь-якої іншої установи (від моделі танка, до прототипів органів людини);

• розробити ювелірні вироби або бижутерію (а також їх прототипи);

• отримати інші вироби і прес-форми для дрібносерійного виробництва.

Технологія 3D-друку ґрунтується на пошаровому нарощуванні полімерів. Однак це не всі способи 3D-друку. Також існує:

1. Лазерне спікання порошків. Сам порошок доставляється у принтер за допомогою обертового валу і рівномірно розподіляється по всій поверхні для друку. Зайвий матеріал 3D-принтер видаляє, але пізніше знову використовує для нанесення наступного шару. Варто зазначити, що високу точність даного способу забезпечує нерухомість деталей. Але є в такому способі є один істотний мінус – низька якість (негладкість) поверхні об'єкту, яка вимагає обов'язкового доопрацювання.

2. Стереолітографія. Такий принцип роботи схожий на попередній, але має деякі відмінності. По-перше, цей принцип роботи 3D-принтеру найчастіше використовують. По-друге, він заснований на впливі лазерного променя на фотополімерну смолу. У місцях контакту склад твердне, а згодом додається ще один шар фотополімеру і процес повторюється. Надлишки складу 3D-принтер видаляє, а потім повторно використовує.

3. Склеювання порошків. Цей принцип роботи максимально простий – крохмально-целюлозний порошок, а разом з ним і клей на водній основі, надходять на голівку струменевого принтера. Клей зв'язує порошок і формує контури моделі, а для додання виробу міцності, його порожнини заливаються рідким воском.

4. Струменеве моделювання (в даному випадку принтер використовує два види матеріалів – підтримуючі і моделюючі). В якості підтримуючого матеріалу найчастіше використовують віск, а ось список моделюючих матеріалів досить довгий. В основному, це матеріали близькі за своїми властивостям та особливостям до конструкційних термопластів.

Процес полягає в одночасному нанесенні підтримучого і моделюючого матеріалу, після чого відбувається фотополімеризація, а далі − механічне вирівнювання. Даний спосіб дозволяє створювати, як тверді вироби, так і м'які. У другому випадку присутня схожість матеріалу вироби з гумою.