3D принтеры: возможности и перспективы

3D принтеры возникли примерно 30 лет назад, хотя знакомиться с этими уникальными устройствами общественность стала совсем недавно. Дело в том, что ранее они были весьма медлительными и чрезвычайно дорогими, однако сегодня появились модели, которые могут позволить себе купить люди даже с небольшим доходом. Скорость работы усовершенствованных моделей также значительно возросла.
Как работают 3D принтеры? Чтобы воспроизвести что-либо, потребуется загрузить в агрегат геометрические параметры, созданные в специальных программах. Основываясь на этой информации, 3D-принтер создаст готовое изделие, стартуя с основания, и далее, послойно наращивая полный его объём.

Потенциал современных устройств для 3D печати невероятно огромен. Сейчас даже весьма простенький домашний настольный принтер может выполнить модель из пластика, точность воспроизведения которой составляет 100 микрон. Другими словами, это будет полная копия оригинала, которую человек будет не способен отличить от прототипа.

Модели для трёхмерных принтеров могут создавать только профессионалы, и занимает этот процесс времени намного больше, чем сканирование документов на офисном ксероксе. Однако сейчас, в связи с бурным развитием коммуникаций, шаблоны теперь стали доступны каждому. Их можно найти на специальных сервисах в интернете, например, на Thingiverse.com, Cubify.com и других. Ещё одним достоинством при производстве с помощью 3D принтеров является сведение роли человеческого фактора почти к нулю, то есть каждое готовое изделие в точности будет повторять особенности оригинала.

Уже сейчас есть множество областей реального применения таких аппаратов:
1. Медицина. В первую очередь, уже довольно давно используется способ стереолитографии, чтобы получить индивидуальные зубные скобы на основе сканирования ротовой полости пациентов. Материалом служит полимер, безвредный для человека. Этот метод ортодонтии использует компания Align Technology. А Siemens изготавливает слуховые аппараты, которые идеально совместимы с ушными раковинами больных.

2. Для изготовления трубок, используемых при производстве истребителей F-18 применяется печать на 3Д-принтерах.
Если ранние версии давали возможность напечатать лишь простые предметы, вроде шахматных фигур, то современный модели могут изготавливать весьма изощрённые формы, к примеру, можно, не прерывая процесса, сделать свисток, с находящимся внутри шариком, или любой другой предмет в предмете.

Некоторые делают на домашних принтерах печатные платы. Если задаться целью, то в интернете можно отыскать чертежи пластикового пистолета, который на самом деле будет стрелять боевыми патронами. Прочность пистолета позволяет выдержать несколько дюжин выстрелов. Кстати, скандал, связанный с такими пистолетами, дошёл недавно до Конгресса США.

В США специалистами Корнельского университета была разработана технология печати гидроколлоидами, благодаря которой, в перспективе, появляется возможность печатать хлеб, овощи, молочные продукты, мясо и любые другие продукты, а может быть — даже готовые блюда. Некоторые футурологи считают, что уже через несколько десятков лет лежать на полках магазинов будут только картриджи с разными наполнителями для принтеров, а сами продукты будут изготавливаться дома.

В действительности, первый биопринтер уже создан инженерами компании Invetech и медицинскими специалистами Organovo. Материалом для изделий в нём служат очень маленькие кластеры клеток, «сплавляемых» в одно целое по заданному шаблону.

Уже существуют действительно удивительные факты с успешным применением 3Д принтеров. В 2006 году, в Северной Каролине была успешно реализована пересадка 7-ми пациентам искусственных мочевых пузырей, которые и по сей день бесперебойно выполняют свои функции.

В зависимости от запросов пользователей 3D принтеров, сейчас можно купить устройства в разных ценовых категориях. Есть модели стоимостью 2-3 тысячи долларов, которые используют жидкие полимеры для производства изделий. Среди них B9Creator и MiiCraft. Аппараты отличаются типом применяемых полимеров, скоростью печати, точностью готовых моделей и размерами.
Если потратить несколько тысяч долларов на подобную игрушку нет возможности, есть совсем доступные варианты, которые печатают по технологии FDM. Цена на подобные устройства составляет менее 1 тыс. долларов, а в качестве сырья используется пластиковая нить.

Такие модели просты в эксплуатации, а для удешевления стоимости, внешний вид их напоминает большую поделку, собранную из электромеханического конструктора.
К подобным моделям относятся Prusa Mendel I3 (500-1000 $), Tantillus (850 $).

Интересен вариант Portabee (480 $) с размерами 360х300х96 мм, который очень быстро складывается и может транспортироваться в обычной сумке. MakiBox-A6 стоит 300 $.

Есть и другие модели, самым дешёвой среди которых на сегодняшний день является Simple Builder’s Kit, доступный любому желающему ознакомиться с возможностями 3D печати всего за 259 $.

Учитывая тенденцию, возможно, в самое ближайшее время 3Д принтеры станут таким же обязательным атрибутом в доме, как компьютер или телевизор.