CNC3D-printer.com

CNC3D-printer.com


Статьи 3Dprinter Поиск МагазинРегистрация


Области применения 3D печати




Постепенно технологии 3D-печати входят в нашу жизнь, превращаясь из узконаправленной и дорогой услуги в незаменимого помощника для людей в различных сферах деятельности. 3D-печать позволяет создавать трехмерную модель любого изделия на компьютере и затем получать полноценный физический объект, который будет полностью соответствовать заданным параметрам. Преимущества 3D-печати очевидны:

  • снижение себестоимости изготовления продукции;
  • возможность быстрого моделирования и изготовления изделия любой формы и сложности;
  • высокая скорость и точность изготовления;
  • возможность применения различных материалов;
  • сокращение времени появления изделия на рынке.

Уменьшение стоимости 3D-принтеров откроет новые возможности и увеличит области применения 3D-печати.

3D печать уже сейчас открыла большие возможности в таких сферах как архитектура, строительство, медицина, образование, индустрия моды, дизайн интерьера, мелкосерийное производство, ювелирное дело, изготовление рекламной и сувенирной продукции.

 

– Быстрое прототипирование

В области промышленного производства для выпуска новой продукции требуется создание прототипов будущей продукции. Для этих целей применяются такие традиционные способы, как механическая обработка и литье. На изготовление прототипа обычно уходит от недели до месяца кропотливой работы. Это всегда дорогостоящий и трудоемкий этап производства.

3D-печать позволяет существенно упростить весь процесс. В результате, не зависимо от характеристик изделия, весь процесс его создания может занять от нескольких часов до нескольких дней. Тем самым экономятся ресурсы и время.

На стадии разработки 3D-модели будущего изделия можно обнаружить недочеты в конструкции будущего изделия и оперативно принять меры по устранению выявленных недостатков. 3D-печать дает возможность изготовить столько макетов или отдельных узлов, сколько необходимо для проектирования, а несколько представляется возможным из-за каких-либо производственных ограничений.

В рекламе и маркетинге 3D-печать используется для создания реальных прототипов изделий, которые создаются быстро и стоят недорого. Ранее подобная работа выполнялась вручную, что занимало намного больше времени, сейчас.

Благодаря 3D-печати, специалисты в данной сфере могут максимально эффективно исследовать рынок, вооружившись готовыми образцами-прототипами изделия. Важным моментом является и тот факт, что дизайнеры еще на этапе разработки могут оценивать функциональность и внешний вид изделия, а значит быстро вносить в дизайн-концепт необходимые коррективы.

3D-принтеры позволяют изготавливать пробные макеты упаковки, флаконов и бутылок оригинальной формы. Прототипы могут быть цветными, с включением всех элементов дизайна, в том числе этикеток, штрих-кодов, фирменных знаков. Готовые модели упаковки могут быть продемонстрированы заказчику перед запуском в массовое производство. Преимущество 3D-прототипов налицо: заказчик может подержать упаковку в руках, оценить её фактуру, текстуру, цветовое оформление и некоторые другие характеристики.

Прототипы бутылок, напечатанные 3D принтером

 

– функциональное тестирование

В большинстве случаев требуется провести функциональное тестирование новых механизмов в сборе, но изготовить отдельные компоненты в одном экземпляре слишком долго, дорого и весьма проблематично. На помощь приходит 3D-печать, которая позволяет достаточно быстро изготовить изделие с высокой степенью детализации.

Функциональное 3D тестирование

 

– мелкосерийное производство

Профессиональные 3D-принтеры постепенно завоевывают себе позиции в сфере мелкосерийного производства. В частности, в ювелирной промышленности для создания отельных восковых прототипов по которым в впоследствии будет выполняться отливка готовых изделий или эксклюзивных экземпляров изделий.

Как известно, при изготовлении ювелирных изделий самой трудоёмкой процедурой является создание восковых прототипов, которое требует колоссальных затрат времени. С появлением 3D-принтеров у ювелиров появилась возможность быстро изготавливать восковые модели украшений, предварительно разработанные в специальной программе. Только при 3D-печати вместо воска задействуется специальный материал, по своим характеристикам сопоставимый с воском.

 

Прототипы ювелирных украшений, напечатанные 3D принтером

 

Помимо ювелирных изделий, 3D-печать может быть использована для создания сувениров и игрушек с различной цветностью и текстурой, для создания 3D-моделей любимых персонажей, для создания декоративных изделий (предметов быта, ваз, элементов интерьера).

3D-печать может быть использована для создания деталей, механизмов которые были утеряны или сломались, во избежание больших затрат на покупку нового изделия или комплекта деталей. Это может быть, как деталь поломанной игрушки, так и пусковая кнопка дрели.

 

медицина

Существует несколько направлений медицины где уже используется 3D-печать. Например, в стоматологии, при помощи 3D-печати создание зубных протезов и коронок занимает гораздо меньше времени, чем при использовании традиционных методов.

Прототипы зубных коронок, напечатанные на 3D принтере

 

3D-печать используется в протезировании. С ее помощью создаются титановые ортопедические протезы, искусственные суставы, челюстные имплантаты, слуховые аппараты.

3D-принтеры используются для создания отдельных частей человеческого тела или всего скелета для эффективного обучения медиков, либо при отработке приемов перед проведением сложных операций

Также технологии 3D-печати начинают применяться для создания искусственных сосудов, тканей и отдельных живых органов с целью замены поврежденный органов человека. В 2011 году успешной оказалась попытка создать человеческую почку. Для этого 3D-принтеру потребовалось всего лишь 3 часа.

3D принтер печатает живую почку

 

Так же с помощью 3D-печати медики научились печатать "заплатки" для повреждённой человеческой кожи. В качестве материалов для печати используется специальный гель из клеток донора.

«Заплатка» для человеческой кожи, напечатанная 3D биопринтером

 

Совсем недавно сила 3D-печати была продемонстрирована на примере обыкновенного орла, который по вине браконьеров лишился клюва. 3D-печать позволила изготовить точную копию орлиного клюва.

Орлиный клюв, напечатанный 3D принтером

 

– архитектура

В архитектуре 3D-печать позволяет создавать объёмные макеты зданий, целых микрорайонов со всей инфраструктурой – скверами, парками, дорогами и уличным освещением.

Использование 3D-печати дает возможность получить полноцветный макет с высокой детализацией, после чего специалисты могут проанализировать его достоинства и недостатки задолго до начала строительных работ. Для печати трёхмерных архитектурных макетов используют дешёвый гипсовый композит, который обеспечивает низкую себестоимость готовых моделей.

 

строительство

Есть все основания предполагать, что в скором времени намного ускорится и упростится процесс возведения зданий. Калифорнийскими инженерами была создана система 3D-печати для крупногабаритных объектов. Она работает по принципу строительного крана, возводящего стены из слоёв бетона. Такой 3D-принтер может возвести двухэтажный дом всего лишь 20 часов. Рабочим останется только установить окна, двери и провести внутреннюю отделку помещения.

 

Также 3D-принтеры в строительстве используют для создания сложных волноводов, муфт, изгибов и других изделий. Из-за высокой геометрической сложности подобных изделий изготовление их традиционными производственными методами было весьма проблематично.

 

геоинформационные системы

В геоинформационных системах 3D-принтеры используются для создания цветных объемных карт, точно повторяющих ландшафт местности и показывающих уровень залегания различных пород.

Ландшафтная 3D-карта

 

наука

В науке 3D-печать применяется в реконструкции окаменелостей в палеонтологии, создания дубликатов бесценных археологических артефактов, реконструкции костей и частей тел для судебно-медицинской экспертизы, реконструкции сильно поврежденных улик, собранных с мест преступлений, создавать копии с драгоценных и хрупких объектов культурного наследия.

 

образование

В образовании 3D-принтеры могут использоваться для создания разнообразного наглядного пособия для учащихся и студентов. Оснащение 3D-принтерами учебных заведений может способствовать увеличению отдачи от образовательного процесса и быстрому усвоению материала. Благодаря 3D-печати студенты могут работать с реальными физическими моделями, всячески манипулирую ими.

   

      

 

Наглядные пособия, напечатанные 3D-принтером для учреждений среднего профессионального образования

 

– дизайн и производство одежды

В дизайне и производстве одежды 3D-принтеры используются для быстрой разработки новых моделей одежды, а также изготовления эксклюзивных изделий.

Принтеры с технологией 3D-печати постепенно осваивают сферу производства одежды, и в первую очередь – производство моделей для высокой моды. Не так давно голландский модельер Айрис Ван Херпен представила коллекцию «Напряжение», все модели которой были созданы при помощи 3D-печати. Коллекция была представлена на Неделе высокой моды в Париже.

Технология 3D-печати позволяет использовать для изготовления одного предмета одежды несколько различных материалов. Такой подход позволяет решить проблемы, связанные с прочностью и эластичностью изготавливаемых вещей.

Одежду, напечатанную 3D-принтером, пока можно увидеть только на показах мод. Но не остаётся сомнений, что внедрение подобных изделий в массовое производство является лишь вопросом времени. Возможно, в ближайшем будущем, мы сможем не выходя из дома напечатать себе новую рубашку, вечернее платье или даже шубу необходимого цвета и размера.

 

изготовление обуви

Первая пара обуви, напечатанная на 3D-принтере, появилась в 2011 году благодаря стараниям шведских студентов. Сегодня трёхмерная обувь, напечатанная на принтерах, красуется на ведущих подиумах всего мира. Существенным преимуществом такой обуви является точный учёт индивидуальных особенностей её владельца, включая размер и форму стопы.

Женская обувь, напечатанная на 3D-принтере

 

Внешний вид 3D-обуви существенно отличается от традиционной, поэтому она будет пользоваться спросом среди креативных молодых людей, которые хотят подчеркнуть свою индивидуальность. 3D -принтеры научились печатать не только женскую, но и мужскую обувь. Студент Лондонского колледжа моды Росс Бербер в своей дебютной коллекции представил пять пар обуви, напечатанных на принтере.

Мужская обувь, напечатанная на 3D-принтере

 

Для изготовления 3D-обуви используют полиуретан, резину и пластик. Стоимость такой обуви пока слишком высока, чтобы наладить её массовое производство.

 

печать игрушек и сувениров

Использование 3D-принтеров для создания уникальных игрушек и сувениров уже ни у кого не вызывает удивления. Теперь легко получить готовый полноцветный прототип перед запуском изделия в массовое производство. Анализ прототипа позволяет изучить текстуру будущего изделия, его форму, размер и цвет. Чаще всего сувенирные изделия печатают из гипсовых материалов, дополнительно обработанных для увеличения прочности готового изделия. 3D-принтеры печатают сувениры с различной цветностью, вплоть до полноцветной текстуры.

 

Возможно, в ближайшем будущем 3D-принтер станет таким же неотъемлемым атрибутом нашего быта, как холодильник, микроволновая печь или телевизор, и мы будем с удивлением вспоминать те времена, когда люди не умели печатать одежду, посуду, обувь и прочие полезные предметы в домашних условиях, а покупали всё это в магазине.

Итак, 3D-печать не перестает будоражить умы людей, открывая перед собой новые горизонты. Правда, относительно перспектив трехмерной печати и ее влияния на жизнь человека существует два противоположных мнения. Оптимисты полагают, что с обеспечением доступности 3D-принтеров человечество ждет настоящий технический прорыв. Любые вещи можно будет изготовить либо собственными усилиями, либо по индивидуальным заказам, не прибегая к помощи крупных корпораций. 3D-принтеры приведут в каждый дом и станут таким же необъемлемым атрибутом повседневной жизни человека, как телевизор или стиральная машина.

Для изготовления широкого спектра продукции понадобится только сам принтер и различные материалы к нему. Решится проблема поиска или злоупотребления дешевой рабочей силой на производстве. Развитие технологии 3D-печати приведет к закрытию многих промышленных предприятий, что обеспечит сокращение выбросов вредных газов в атмосферу.

Кроме того, от трехмерной печати ждут настоящего прорыва в медицине, где 3D-принтеры уже в ближайшей перспективе должны будут обеспечить создание любого человеческого органа. Благодаря этому пациентам медицинских учреждений больше не придется в течение многих лет стоять в очереди в ожидании необходимой им трансплантации.

Пессимисты же считают, что из-за трехмерной печати и возможности каждого человека распечатать необходимую ему вещь в домашних условиях мировая экономика окажется в жесточайшем кризисе. Сокращение промышленного производства может привести к тотальной безработице. Простаивающие промышленные предприятия будут приносить огромные убытки, как своим владельцам, так и государству. Технология трехмерной печати может создать огромную проблему и с защитой авторских прав. Ведь каждый человек сможет напечатать любое понравившееся ему изделие, не выплачивая никакой финансовой компенсации его автору.

Наконец 3D-печать может быть использована человеком не только на пользу, но и во вред себе. Например, для создания оружия. Такие прецеденты уже есть – не так давно появился первый в мире пистолет, отпечатанный на 3D-принтере. Это пластиковая модель огнестрельного оружия, которая отнюдь не является игрушкой, ведь она действительно может стрелять. Таким образом, существует угроза того, что при наличии 3D-принтера любой человек в будущем сможет наладить производство оружия у себя дома.

Только время покажет, какой из этих мнений окажется наиболее близким к реальности. Как бы то ни было, уже сейчас можно констатировать, что 3D-печать становится все ближе к домашнему пользователю. С ее помощью можно будет реализовать свой творческий потенциал, создавая самые разнообразные изделия и макеты, не выходя из собственного дома.


Вы можете стать первым