5 инновационных способов применения 3D-печати в медицине

Персонализированные и точные решения в области медицины приобретают все большую популярность. Новые инструменты и передовые технологии приближают врачей к пациентам за счет предоставления лечения и приспособлений, удовлетворяющих потребностям каждого отдельного человека.

Расширение применения технологий 3D-печати в области здравоохранения внесло огромный вклад в повышение качества медицинских услуг. Благодаря новым инструментам и подходам к лечению, разработанным с помощью 3D-печати, пациенты чувствуют, что их лечение становиться более комфортным и индивидуальным. Врачам новая доступная технология позволяет лучше проанализировать сложные случаи и предоставляет новые инструменты, которые в конечном итоге могут повысить стандарты медицинской помощи.

Далее в этой статье вы узнаете о пяти направлениях — от моделей для планирования хирургической операции до сосудистых систем и биореакторов, в которых 3D-печать используется в здравоохранении, и о том, почему многие медицинские работники видят у этой технологии большой потенциал.

В современной медицинской практике полученные 3D-печатью анатомические модели на основе данных сканирования тела пациента становятся все более незаменимыми инструментами, так как обеспечивают более персонализированное и точное лечение. По мере того как случаи становятся более сложными, а продолжительность операций при стандартных случаях становится все более значимой, визуальные и тактильные анатомические модели помогают хирургам лучше понять свою задачу, повысить эффективность взаимодействия между собой и упростить общение с пациентами.

Медицинские работники, больницы и исследовательские институты по всему миру используют анатомические модели, напечатанные на 3D-принтере, в качестве справочных инструментов предоперационного планирования, интраоперационной визуализации, а также для определения размеров медицинских инструментов или предварительной настройки оборудования как для стандартных, так и для очень сложных процедур, что находит отражение в сотнях научных публикаций.

Изготовление предлагающих тактильное восприятие индивидуальных анатомических моделей пациента на основе данных КТ и МРТ благодаря 3D-печати становится доступным и простым. Рецензируемая научная литература демонстрирует, что они помогают врачам лучше подготовиться к операциям, что приводит к значительному сокращению затрат и времени операции. При этом также повышается удовлетворенность пациентов — через снижение тревожности и сокращение времени восстановления. 

Врачи могут использовать индивидуальные анатомические модели пациента, чтобы объяснить ему процедуру, что упрощает получение согласия пациента и уменьшает его беспокойство.

Подготовка к операции с использованием предоперационных моделей также может повлиять на эффективность лечения. Опыт доктора Майкла Эймса подтверждает это. После получения репликации костей предплечья молодого пациента доктор Эймс понял, что травма отличается от той, которую он предполагал.

С учетом этой информации доктор Эймс выбрал новую операцию на мягких тканях, которая была гораздо менее инвазивной, сокращала время реабилитации и приводила к образованию гораздо меньшего числа рубцов. Используя отпечатанную репликацию костей, доктор Эймс объяснил процедуру молодому пациенту и его родителям и получил их согласие.

Physicians can use patient-specific surgical models to explain the procedure beforehand, improving patient consent and lowering anxiety.

Результат? Операция длилась менее 30 минут вместо первоначально запланированных трех часов. Благодаря такому сокращению времени операции больнице удалось избежать затрат на сумму около 5500 долларов США, а пациенту быстрее восстановиться.

По словам д-ра Алексиса Данга, хирурга-ортопеда Калифорнийского университета в Сан-Франциско и Медицинского центра управления по делам ветеранов в Сан-Франциско: «Все наши хирурги-ортопеды, работающие на полную ставку, и почти все наши хирурги, работающие неполный рабочий день, использовали полученные 3D-печатью модели для лечения пациентов в медицинском центре для ветеранов в Сан-Франциско. Мы все могли видеть, что 3D-печать повышает эффективность нашей работы».

Появление новых биосовместимых медицинских полимеров для 3D-печати открыло возможности для разработки новых хирургические инструменты и методов, позволяющих далее улучшать клинические операционные процедуры. К ним относятся стерилизуемые ложки, контурные хирургические шаблоны и модели имплантатов, которые можно использовать для определения размера имплантата перед началом операции, что помогает хирургам сократить время и повысить точность сложных процедур. 

Анатомическая модель руки с «кожей» из эластичного полимера для 3D-печати.

Тодд Гольдштейн, доктор философии (PhD), преподаватель Института медицинских исследований имени Файнштейна, дает однозначную оценку важности технологии 3D-печати для работы своего отдела. По его оценкам, если бы сеть медицинских учреждений Northwell использовала полученные 3D-печатью модели в 10–15 % случаев, это могло бы сэкономить 1 750 000 долларов в год.

«Будь то прототипы медицинских устройств, сложные анатомические модели для нашей детской больницы, разработка учебных систем или изготовление хирургических шаблонов для стоматологических клиник — [технология 3D-печати] увеличила наши возможности и уменьшила наши расходы в различных сферах деятельности. При этом мы получили возможность производить инструменты для лечения пациентов, которые было бы практически невозможно воссоздать без нашего востребованного стереолитографического 3D-принтера», — говорит Гольдштейн.

3D-печать стала фактически синонимом быстрого прототипирования. Простота использования и низкая стоимость 3D-печати при внедрении внутри компании также произвели революцию в области разработки продуктов, и многие производители медицинских инструментов адаптировали технологию для производства совершенно новых медицинских устройств и хирургических инструментов.

Более 90 процентов среди 50 ведущих компаний-производителей медицинских устройств используют 3D-печать для создания точных прототипов медицинских устройств, а также зажимных и крепежных приспособлений для упрощения испытаний.

По словам Алекса Дрю, ведущего инженера-механика DJO Surgical, международном поставщике медицинских устройств: «Прежде чем компания DJO Surgical приобрела [3D-принтер Formlabs], мы печатали почти все свои прототипы, привлекая сторонние организации. Сегодня мы работаем с четырьмя принтерами Formlabs и очень довольны результатами. Скорость 3D-печати возросла вдвое, стоимость сократилась на 70 %, а уровень детализации позволяет эффективно согласовывать конструкции с хирургами-ортопедами.

Медицинские компании, например Coalesce, используют 3D-печать для создания точных прототипов медицинских устройств.

3D-печать помогает ускорить процесс проектирования, позволяя итерировать сложные конструкции в течение нескольких дней, а не недель. Когда Coalesce было поручено создать ингаляторное устройство, которое могло бы выполнять цифровую оценку профиля инспираторного потока пациента с астмой, использование аутсорсинга привело бы к значительному увеличению времени производства каждого прототипа. До отправки файлов проекта сторонней компании для физической реализации проекта они должны были бы быть тщательно проработаны и проведены через различные итерации. 

Вместо этого настольная стереолитографическа 3D-печать позволила Coalesce осуществить весь процесс создания прототипов внутри компании. Прототипы были пригодны для использования в клинических исследованиях и выглядели так же, как готовый продукт. Более того, когда компания демонстрировала устройство, ее клиенты ошибочно приняли прототип за конечный продукт.

В целом, внедрение собственного производства привело к исключительному сокращению времени изготовления прототипов на 80–90 %. Кроме того, печать моделей заняла всего восемь часов, а их окончательная обработка и окраска были закончены в течение нескольких дней, в то время как при обращении к услугам стороннего подрядчика тот же процесс занял бы неделю или две.

Каждый год сотни тысяч людей теряют конечности, но только часть из них имеет возможность восстановить функцию конечности с помощью протеза.

Обычные протезы доступны только в нескольких размерах, поэтому пациенты должны приспосабливаться под то, что подходит лучше всего. С другой стороны, бионические протезы с индивидуальными параметрами, позволяющие имитировать движения и захваты реальной конечности на основе импульсов уцелевших мышц конечности, являются настолько дорогими, что ими могут воспользоваться только пациенты, живущие в ​​развитых странах и имеющие самую лучшую медицинскую страховку. В случае детских протезов ситуация усугубляется еще сильнее. Дети растут и неизбежно перерастают свои протезы, которые, как следствие, нуждаются в дорогостоящих модификациях.

Сложность заключается в отсутствии производственных процессов, которые позволяли бы выполнять индивидуальные заказы по доступной цене. Но все чаще протезисты стремятся сократить эти высокие финансовые барьеры на пути к реабилитации с помощью гибких проектировочных возможностей 3D-печати. 

Такие инициативы, как e-NABLE, позволяют людям по всему миру узнавать о возможностях полученных 3D-печатью протезов. Они стимулируют независимое движение в отрасли производства протезов, предлагая информацию и бесплатные проекты с открытым исходным кодом, так что пациенты имеют возможность получить специально разработанный для них протез всего за 50 долларов. 

Другие изобретатели, такие как Лайман Коннор, шагают еще дальше. Имея лишь небольшой парк из четырех настольных 3D-принтеров, Лайман смог изготовить и настроить свои первые серийные протезы. Его конечная цель? Создать настраиваемую полностью бионическую руку, которая будет стоить несравнимо дешевле, чем аналогичные протезы, розничная цена которых составляет десятки тысяч долларов. 

Исследователи из Массачусетского технологического института также выяснили, что 3D-печать является оптимальным методом для изготовления более удобных протезных гнезд.

В дополнение к этому, низкая стоимость изготовления таких протезов, а также свобода, которую приносит возможность проектирования нестандартных конструкций, говорят сами за себя. Срок изготовления протезов с помощью 3D-печати составляет всего две недели, а затем их можно опробовать и обслуживать по гораздо более низкой цене, чем традиционные аналоги. 

Поскольку затраты продолжают снижаться, а свойства материалов улучшаться, роль 3D-печати в сфере здравоохранения, несомненно, будет становится все более значимой.

Те же высокие финансовые барьеры, которые наблюдаются в протезировании, характерны и для такой области, как ортезы и стельки. Как и многие другие медицинские устройства, предназначенные для конкретного пациента, ортезы с индивидуальными параметрами часто недоступны из-за их высокой стоимости, и на их изготовление уходят недели или месяцы. 3D-печать решает эту проблему.

Подтверждением является пример Матея и его сына Ника. Ник родился в 2011 году. Осложнения во время преждевременных родов привели к тому, что у него развился церебральный паралич, патология, которой страдают почти двадцать миллионов человек во всем мире. Матей был восхищен тем, насколько решительно его сын стремился преодолеть ограничения, накладываемые его заболеванием, но он столкнулся с выбором между стандартным, готовым ортезом, который был бы неудобным для его сына, или дорогим нестандартным решением, изготовление и доставка которого заняла бы недели или месяцы, и из которого бы ребенок быстро вырос.

Он решил взять дело в свои руки и стал искать новые способы достижения своей цели. Благодаря возможностям, предоставляемым цифровыми технологиями,  в частности 3D-сканированием и 3D-печатью, Матей и физиотерапевты Ника путем экспериментов смогли разработать совершенно новый инновационный рабочий процесс изготовления ортезов на голеностопный сустав.

В результате полученный 3D-печатью ортез с индивидуальными параметрами, обеспечивающий необходимые поддержку, комфорт и коррекцию движений, помог Нику сделать свои первые самостоятельные шаги. Это нестандартное ортопедическое устройство воспроизводило функциональные возможности ортопедических изделий самого высокого класса, при этом стоило в разы меньше и не требовало каких-либо дополнительных настроек.

Профессионалы по всему миру используют 3D-печать как новый метод изготовления стелек и ортезов с учетом индивидуальных особенностей пациентов и клиентов, а также ряда других физиотерапевтических инструментов. В прошлом прохождение курса физиотерапии с использованием индивидуальных физиотерапевтических инструментов несло в себе множество сложностей. Частой была ситуация, когда пациентам приходилось долго ожидать готового изделия, которое при этом не обеспечивало должного комфорта. 3D-печать шаг за шагом меняет этот статус-кво. Данные подтверждают, что стельки и ортезы, напечатанные на 3D-принтере, предлагают более точную посадку и ведут к лучшим терапевтическим результатам, что означает больший комфорт и пользу для пациентов.

Обычными способами лечения пациентов с серьезными поражениями органов в настоящее время являются аутотрансплантаты, трансплантация ткани из одной области тела в другую или трансплантация донорского органа. Исследователи в области биопечати и тканевой инженерии надеются вскоре расширить этот список, дополнив его созданием тканей, кровеносных сосудов и органов по требованию.

3D-биопринтинг — это процесс аддитивного производства, при которым на основе материалов, известных как биочернила (комбинация живых клеток и совместимой основы), создаются тканеподобные структуры, которые можно использовать в медицине. Тканевая инженерия объединяет в себе новые технологии, среди которых и биопринтинг, которые позволяют выращивать замещающие ткани и органы в в лабораторных условиях для использования их при лечении травм и заболеваний. 

С помощью высокоточной 3D-печати такие исследователи, как доктор Сэм Пашне-Тала из Шеффилдского университета, открывают для тканевой инженерии новые возможности.

Чтобы направить рост клеток для формирования необходимой ткани, доктор Пашне-Тала выращивает живые клетки на лабораторном каркасе, который предоставляет собой шаблон необходимой формы, размера и геометрии. Например, для создания кровеносного сосуда для пациента с сердечно-сосудистым заболеванием необходима трубчатая структура. Клетки будут размножаться и покрывать каркас, принимая его форму. Затем каркас постепенно разрушается, а живые клетки приобретают форму целевой ткани, которая культивируется в биореакторе — камере, которая содержит выращиваемую ткань и может воспроизводить внутреннюю среду организма, чтобы выращиваемая ткань приобрела механические и биологические характеристики органической ткани.

Полученная 3D-печатью камера биореактора с тканеинженерной миниатюрой аорты внутри. Ткань культивируется в биореакторе для приобретения механических и биологических характеристик органической ткани.

Полученная 3D-печатью камера биореактора с тканеинженерной миниатюрой аорты внутри. Ткань культивируется в биореакторе для приобретения механических и биологических характеристик органической ткани.

Это позволит ученым создавать конструкции сосудистых трансплантатов для конкретного пациента, расширять возможности хирургической помощи и предоставлять уникальную платформу для тестирования новых сосудистых медицинских устройств, предназначенных для людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, которые в настоящее время являются основной причиной смерти во всем мире. Конечной же целью является создание кровеносных сосудов, которые готовы для имплантации пациентам. Так как в тканевой инженерии используются клетки, взятые у пациента, нуждающегося в лечении, это исключает возможность отторжения со стороны иммунной системы, что является основной проблемой современной трансплантологии. 

3D-печать доказала свою способность разрешать проблемы, существующие при производстве синтетических кровеносных сосудов, в частности, трудности воссоздания требуемой точности формы, размеров и геометрии сосуда. Способность печатных решений четко отражать специфические особенности пациентов стало шагом вперед. 

По словам доктора Пашне-Тала: «[Создание кровеносных сосудов с помощью 3D-печати] дает возможность расширить возможности хирургической помощи и даже создавать конструкции кровеносных сосудов определенного пациента. Без существования высокоточной доступной 3D-печати создание таких форм было бы невозможным».

Мы являемся свидетелями значительных достижений в области разработки биологических материалов, которые можно использовать в 3D-принтерах. Ученые разрабатывают новые гидрогелевые материалы , имеющие такую ​​же консистенцию, что и ткани органов, присутствующих в мозге и легких человека, которые могут использоваться в ряде процессов 3D-печати. Ученые надеются, что им удастся имплантировать их в орган в качестве «каркаса» для роста клеток.

Несмотря на то, что биопечать полностью функциональных внутренних органов, таких как сердце, почки и печень, все еще выглядит футуристично, гибридная 3D-печать с очень высокой скоростью открывает все новые и новые горизонты.  

Ожидается, что рано или поздно создание биологической материи на лабораторных принтерах приведет к получению технологии генерации новых, полностью функциональных полученных 3D-печатью органов. В апреле 2019 года ученые Тель-Авивского университета, используя биологические ткани пациента, напечатали на 3D-принтере первое сердце. Крошечная копия была создана с использованием собственных биологических тканей пациента, что позволило добиться полного соответствия иммунологическому, клеточному, биохимическому и анатомическому профилю пациента.

«На данном этапе напечатанное нами сердце маленькое, размером с сердце кролика, но для человеческих сердец нормального размера требуется та же технология», — говорит профессор Тал Двир.

Первое полученное 3D-биопечатью сердце, созданное в Тель-Авивского университете.

Отличающиеся точностью и ценовой доступностью процессы 3D-печати, в частности настольная стереолитография, демократизируют доступ к технологии, что дает возможность медицинским работникам разрабатывать новые клинические решения и в короткие сроки изготавливать медицинские изделия с индивидуальными характеристиками, а врачам по всему миру — предлагать новые виды терапии.   

По мере совершенствования технологий и материалов 3D-печати, она продолжит расширять индивидуальный подход к лечению и поставлять высокоэффективные медицинские устройства.

Узнать больше о применении 3D-печати в сфере здравоохранения

Область применения 3д принтера

Содержание

1. Область применения 3D принтеров
2. Искусство
3. Промышленность
4. Медицина
5. 3D принтер и собственный бизнес
6. Бизнес объемной печати в домашних условиях
7. Нестандартные вещи, которые были изготовлены при помощи устройства объемной печати

Многие производители принтеров не догадывались, что появление 3d печати кардинально изменит возможности рекламы и современного рынка. Ведь технологии были относительно примитивными, аппараты невозможно было доставить в широкие массы потребителей.

А потом изменился подход к работе, и некоторые изобретатели довели 3d принтер до реализации в магазинах техники. Сначала клиенты не догадывались о преимуществах до тех пор, пока не попробовали распечатать рекламные плакаты из пластика и афиши мероприятий.

Область применения 3D принтеров

Сферы использования уникальной печати разнообразны:

• Архитектура;
• Литейное производство;
• Дизайн;
• Научные исследования;
• Машиностроение;
• Образование;
• Рынок товаров массового потребления;
• Ювелирная сфера;
• Стоматология;
• Бизнес;
• Медицина;
• Производство электроники.

3D технологии прочно обосновались в массовом рынке пластиковых изделий, детских игрушек и научно-исследовательских институтах. Поэтому у клиентов развитого бизнеса открылись новые возможности во всех сферах человеческой деятельности. Трехмерная модель проекта или будущего товара распечатывается на специальном принтере как полноценный материальный объект.

Работники задают определенные параметры и размеры будущего изделия, и дальше товар распечатывается из любого материала. Однако чаще всего используют легкий пластик для удобства клиента. А вес игрушки или нового оборудования уменьшается за счет легкости элементов обработки.

Моделирование сложных приборов и проектов позволяет покупателям правильно оценивать эффективность многогранных возможностей новой технологии печати. А снижение цены делает 3D принтеры более доступными для массового потребления. Ведь конкурировать на разношерстном рынке действительно сложно. Особенно при высокой конкуренции и многофункциональности техники.

Активная эксплуатация принтеров наблюдается в машиностроении и прототипировании. Всем клиентам известны будущие проекты новых гаджетов и электрических приборов. Однако до выпуска изделия требуется провести множество проверок, испытаний и рекламных презентаций товара. А для этого нужны миниатюрные модели продукции за рекордно быстрые сроки. 3D печать в данном случае способна заменить литье и механическую обработку, а точнее несколько месяцев тяжелой работы для людей.

Ускорение процессов выпуска помогает развитию экономики и промышленного производства товаров медицины, науки и машиностроения. Экономность относительно ресурсов и драгоценного времени поражает клиентов, и способствует увеличению инноваций на рынке. Конструкторские разработки стали действительно востребованы благодаря развитию исследований и медицины. Многообразие применения данной печати зашкаливает по сравнению с обычными электронными устройствами. Проектирование применяется даже в стоматологии и медицине, а больше всего в архитектуре и дизайне.

Искусство

Создание произведений искусства начинается с набросков или чертежей, макетов или рисунков. И в серьезной работе необходимо применять новые технологии. Прекрасной возможностью становится использование 3d принтера профессиональными художниками, дизайнерами и архитекторами.

Для каких целей нужно печатное устройство:

• Создание цельной структуры нового здания;
• Сотворение мелких деталей для огромной скульптуры;
• Реализация механической игрушки;
• Оформление интерьера и организация пространства в помещении;
• Проектирование дизайна мебели и комнат;
• Моделирование макетов для творческих проектов;
• Создание линейки модных аксессуаров;
• Материализация технических творений.

Трудолюбие скульпторов раньше доходило до невозможных пределов. Ведь каждый элемент будущей скульптуры приходилось делать собственноручно. А этот процесс нельзя назвать легким и быстрым делом. Поэтому творческие люди создавали произведения творчества слишком долго, и на каждый компонент уходило много времени и сил. А теперь с появлением удобств и специальных принтеров деятельность приняла быстрые обороты.

Литье и кропотливая работа в мастерской остаются позади, за художниками светлое будущее. В основном лучше всего использовать 3D технологии для сотворения сложных композиций. Для этого в первую очередь необходимо проявить фантазию и воображение, терпимость к модным тенденциям и внимательность при работе с электрическим прибором.

Для каких профессионалов искусства принтер действительно пригодится:

• Инженеров;
• Реквизиторов;
• Архитекторов;
• Скульпторов;
• Дизайнеров;
• Организаторов мероприятий;
• Артистов;
• Художников;
• Специалистов по рекламе;
• Продюсеров;
• Режиссеров;
• Художников по костюмам;
• Модельеров;
• Имиджмейкеров;
• Менеджеров.

Промышленность

Работа инженеров и конструкторов значительно упрощается за счет новых гаджетов. Приборы ускоряют промышленное производство многократно, и человеку становится гораздо приятнее заниматься любимым делом. Одна кнопка экономит время жизни работника, у которого и без мелких деталей много полезных обязанностей. Минусы моделирования видны на начальном этапе, и у специалистов появляется возможность вовремя исправить допущенные ошибки.

Что можно напечатать на 3d принтере:

• Макеты мебели, автомобилей и холодильников;
• Модели уникальной обуви для показа моды;
• Необычную посуду в современном стиле;
• Детские игрушки маленьких размеров;
• Конструкторы и детали изделий;
• Декор специально для домашнего оформления;
• Сборную мебель для детей и подростков;
• Инструменты для научных исследований;
• Эксклюзивные статуэтки драконов и чудесных зверей;
• Посуду и аксессуары кухонной утвари;
• Героев и животных из мультфильмов;
• Пуговицы, обручи, заклепки и другие детали;
• Прототипы будущих изделий на рынке;
• Модели из лития;
• Корпусы электрических устройств и детали механической обработки;
• Концептуальные образцы машин и техники.

Медицина

Исследовательские центры и клиники оснащаются современным оборудованием. И полезно приобретение 3 д принтера с целью разработки протезов или отдельных заменителей зубов. Данные устройства удобны для стоматологов, ведь лучше избавиться от долгих часов ручной работы над созданием коронок, протезов и медицинских товаров последующей реализации. Клиенты наслаждаются комфортом и удобством обновленного сервиса стоматологии.

И этому способствуют новые технологии печати реальных деталей медицинской области. Достаточно пройти через сканер ротовой полости, и протезы изготавливаются автоматически. Визиты к врачам значительно сокращаются, и принтеры работают исправно долгое время. А когда техника ломается, то можно приобрести новый электрический прибор.

Методы изготовления гипсовых моделей и уникальных протезов с помощью технологий стали более совершенными. И теперь вероятность неточности и кривого зуба ничтожно мала, ведь машина анализирует информацию со сканера сразу с нескольких сторон. Печатать на 3d оказывается полезным занятием, которое спасает жизни многих людей от плачевных последствий ошибок врачей. И большинство клиентов высоко ценят новое оборудование в сфере медицинской деятельности.

Что можно сделать на 3д принтере:

• Протезы;
• Коронки;
• Слепки;
• Снимки со сканера;
• Макет черепа;
• Челюсть;
• Гипсовые детали;
• Ортодонтические инструменты;
• Цельные зубы.

Благодаря печатным машинам эксперты создают готовую продукцию без потери времени. Весь процесс происходит в автоматическом режиме, и без сомнений приводит к положительным результатам.

3D принтер и собственный бизнес

Доход можно получить за счет крупных компаний или индивидуальных заказов средних потребителей. Каждый предприниматель, у которого имеется в наличии 3d технология, стремится заработать и получить соответствующие дивиденды.

Какие этапы реализации бизнеса срабатывают с помощью принтеров:

• Дилерство в компаниях-гигантах.
• Продажа машин на рынке и в магазинах техники.
• Создание центра 3D услуг.
• Распространение рекламы нового предприятия, и обеспечение работой образованных специалистов. Фото и видео на канале в социальных сетях.
• Поиск потенциальных клиентов для постоянной прибыли.
• Реклама в новом формате с привлечением творческого менеджера.
• Покупка и установка необходимого оборудования.
• Реализация идеи и открытие собственного магазина.
• Доступ сканирования и печати в 3D формате.
• Бухгалтерский учет доходов и расходов.
• Расширение центра услуг, и открытие торговых точек по всему городу.

Внимание! Бизнес с применением 3d принтеров требует вложений и времени. Поэтому нужно заранее продумать масштабы работы, позаботиться об аренде и рекламе нового центра услуг и договориться с заказчиками.

Бизнес объемной печати в домашних условиях

Революционное устройство печати многократно увеличивает возможности для самореализации людей искусства. Многие дизайнеры и художники способны реализоваться за счет создания 3-хмерных картинок на компьютере. А если у владельца имеется домашний3d принтер, то можно легко начать зарабатывать и получать значительную прибыль от интересного занятия. Современное моделирование поражает зрителей, творчество становится способом реализации бизнес-проектов.

Обратите внимание! В домашних условиях объемная печать востребована больше всего, ведь поблизости не у каждого есть такой принтер. Поэтому стоит открыть группу в социальной сети, и продавать изображения с готовыми товарами соседям или горожанам.

Что можно сделать на 3д принтере:

• Эскизы оружия и предметов для компьютерных игр;
• Фигурки героев из видеоигр;
• Детские машины и детали для конструктора;
• Множество безделушек;
• Объектив для фотоаппарата;
• Роботы и механические компоненты:
• Мебель и игрушки;
• Автомобили;
• Фонтаны и образцы зданий;
• Одежду и обувь;
• Аксессуары;
• Предметы быта, включая ложки и вилки.
• Посуду;
• Люстры.

Нестандартные вещи, которые были изготовлены при помощи устройства объемной печати

Клиенты требуют улучшения технологий и расширения ассортимента доступных товаров. Поэтому модели принтеров приходится совершенствовать с каждым сезоном, и добавлять дополнительные функции в производство. Печать на 3d позволяет изготовить самые разнообразные предметы интерьера. Возможности безграничны в плане выбора материалов и формы изделия из стали.

Удивительные вещи или что можно напечатать на 3D принтере:

• Копия человека в уменьшенном размере.
• Лунное кольцо.
• Браслет с пчелиными сотами.
• Огненный единорог и ледяной дракон по мотивам фантастических историй.
• Напечатанная гитара в 3D формате.
• Фигурки из рисунков.
• Протезы для раненых животных.
• Чехлы для гаджетов.
• Необычная посуда.
• Искусственные руки и ноги для больных детей.
• Модели внутренних органов и частей тела.
• Золотые и платиновые украшения.
• Железная одежда и обувь.
• Стальные доспехи для косплеев и сражений.
• Мини палатка из нейлона.
• Части оружия.
• Пластиковый зародыш.
• Винтажные фигуры диких зверей и растений.
• Дом напечатанный на 3d принтере.
• Сложные комбинации и скульптуры.
• Элементы декорирования комнаты.
• Подарки в виде статуэток, декоративные вазы.

Покупатели могут выбрать сувенир практически любых параметров. И в этом заключается преимущество инновационной технологии воплощения фантазий в действительности. Украшения из золота, детали из пластика, прототипы частей тела, фигурки героев из видеоигр и сериалов – выбор достаточно разнообразен для реализации желаний.

Постепенно предприниматели заполняют нишу услуг 3D печати, и конкуренция растет соразмерно с новшествами техники. В ближайшее время данное устройство будет работать повсеместно, и пользователи оценят прибыльную технологию. Этот прибор станет заменой обычному принтеру, и кропотливый труд с многочисленными ошибками останется позади.

3d принтер по дереву будет полезен для мебельщиков и архитекторов. А в особенности для любителей творить деревянные игрушки для детей, миниатюрные корабли и диких животных. Чтобы разбираться в сложной технике, необходимо тщательно изучить инструкцию по эксплуатации. А потом освоить несколько кнопок, и определиться с подходящими материалами.

Современные варианты принтера работают с золотом, платиной, пластиком, сталью, нейлоном, титаном и алюминием. Стоимость одного товара зависит в первую очередь от средств и компонентов при изготовлении востребованных элементов. Поэтому торговля услугами требует внимательности и усидчивости со стороны предпринимателей. Ведь ради нового бизнеса нужно уделять не только время, деньги и умственные силы. Помимо этого необходимо продумать этапы построения системы торговли и поиска постоянных клиентов.

Как 3D-печать меняет мир / Хабр

Новая эпоха технической революции

С каждым годом 3D-печать становится всё более массовой. По данным исследовательской группы CONTEXT, в 2015 году был отгружен 500-тысячный 3D-принтер, а к 2017 году продано около миллиона устройств. 3D-печать уже внедряется в качестве производственной технологии. Например, в 2016 году компания General Electric стала продавать авиационные двигатели с топливными форсунками, напечатанными на 3D-принтере. Ракеты Атлас-5 с деталями, напечатанными той же технологией, запустили в космос. Бренды Under Armour и New Balance пустили в продажу небольшие партии спортивной обуви, частично напечатанной на 3D-принтере, а компания Organovo запустила коммерческую биопечать тканей почек человека.

Пока что, это только фундамент. За всю историю человечества было множество технологических революций, каждая из которых проходила через три фазы. Первой идёт «концептуализация», когда формируются видения и идеи, которые определяют дальнейший путь. Затем «реализация», в течение которой кажущиеся ранее невозможными замыслы начинают частично реализовываться. И третья фаза — «массовая коммерциализация», когда предприятия осваивают производство и применение новой технологии.

И на какой же фазе находится 3D-печать? Применение 3D-принтера для превращения цифрового файла в физический объект уже получило широкое распространение. Например, в таких областях как инженерия, право, экономика, бизнес, география и искусство. Уже ведутся споры о последствиях обмена цифровыми объектами через интернет, чтобы тут же распечатать их на принтере (допустим огнестрельное оружие). Очевидно, что мы ещё далеки от того дня, когда персональные 3D-принтеры положат конец капитализму, передав производство в руки большинства. Тем не менее, не остаётся сомнений в том, что революция в области 3D-печати добралась до второй фазы — реализации.

К сему моменту изобретено достаточно методов изготовления твёрдых объектов путём печати их множеством тонких последовательных слоев. На самом деле, наиболее распространённые технологии 3D-печати существуют уже несколько десятилетий.

Хотя технология продолжает развиваться, предположу, что до последней революционной фазы — массовой коммерциализации — остаётся около десяти лет. Пионеры 3D-печати уже используют её для изготовления самых разных вещей. Тем не менее, этот рынок по-прежнему остаётся нишевым и ограничен в коммерческом применении. В частности, это компании где занимаются мелкосерийным, штучным производством или товаров, которые невозможно изготовить традиционными методами.

Несмотря на вышеупомянутое, мы должны помнить, что десять лет назад ни один промышленный сектор не сообщал о продаже продуктов, полностью или частично изготовленных с помощью 3D-принтера. Поэтому происходящее сейчас — впечатляет. По мере развития методов 3D-печати и появления новых, а также того, как старые процессы становятся быстрее и дешевле, стоит ожидать, что 3D-печать приблизиться к фазе массовой коммерциализации в конце 2020-х или начале 2030-х годов. Новаторы этой области планируют воспользоваться преимуществами технологии задолго до этого.

Технология 3D-печати

И как же устроена 3D-печать? В значительной степени, она является эволюцией 2D-печати, уже используемой повсеместно в офисах и домах.

Большинство из нас знакомы со струйными или лазерными принтерами, которые позволяют печатать документы или фотографии. Они создают их, управляя нанесением чернил или тонера на поверхность листа бумаги. Подобным образом и 3D-принтеры производят объекты, контролируя размещение и адгезию последовательных слоёв «строительного материала» в трёхмерном пространстве. По этой причине 3D-печать также известна, как «аддитивное производство слоёв» (ALM — Additive Layer Manufacturing) или «аддитивное производство» (АП или AM — Additive Manufacturing).

Чтобы напечатать объект на таком принтере, потребуется цифровая модель на компьютере. Её можно создать с помощью приложения для автоматизированного проектирования (САПР) или другого ПО под трёхмерное моделирование. Также, цифровая модель может быть захвачена путём сканирования реального объекта 3D-сканером и обработкой с помощью CAD или других программ.

Затем модель необходимо пропустить через ещё одну программу «для нарезки», которая разделит цифровой объект на множество слоёв поперечного сечения — обычно толщиной около 0,1 мм. Эти цифровые ленты отправляются на 3D-принтер, который изготавливает их одну поверх другой, пока не будет сформирован реальный предмет.

3D-модель в Cura — популярной программе для нарезки с открытым исходным кодом

Та же модель, которую печатает настольный 3D-принтер Ultimaker

Готовая игрушка

То, как 3D-принтер вырисовывает объект по одному слою за раз, зависит от технологии, на которой он построен. Существует множество методов 3D-печати и их можно разделить на 4 категории.

• К первой категории относятся принтеры, которые создают объекты путём экструзии расплавленного полужидкого материала из сопла печатающей головки. Чаще всего это термопластик, который быстро затвердевает, покинув печатающую головку. Другие 3D-принтеры, основанные на экструзии, производят объекты, выводя расплавленный металл или шоколадную глазурь (для печати кулинарных творений). Есть также принтеры, которые используют бетон, керамическую пасту или глину.
• Вторая категория 3D-принтеров создаёт слои объектов путём выборочного затвердевания жидкой смолы, известной как «фотополимер», застывающий при воздействии лазера или другого источника света. Некоторые из таких машин создают слои объектов внутри резервуара с жидкостью. А другие выпускают слой смолы из печатающей головки, и используют ультрафиолет, чтобы закрепить его перед нанесением следующего слоя. Есть приборы, которые смешивают несколько разных фотополимеров в одном задании на печать, что позволяет им выводить цветные объекты, сделанные из нескольких материалов. В частности, один из таких принтеров — J750 от Stratasys — предлагает палитру из 360 тысяч оттенков и может изготавливать объекты из смеси различных материалов.
• Третья и самая распространённая категория оборудования создаёт слои, выборочно склеивая гранулы очень тонкого порошка. Такое «связывание гранулированных материалов» достигается путём нанесения клея на слои порошка или плавлением гранул лазером или другим источником тепла. Существует множество видов порошковой адгезии на основе различных материалов. К ним относятся нейлон, воск, бронза, нержавеющая сталь, кобальт-хром и титан.
• Последняя категория 3D-принтеров построена на
  ламинировании. Последовательные слои вырезанной бумаги, металла или пластика склеиваются, образуя твёрдый объект. Если в качестве строительного материала используются листы бумаги — они разрезаются лезвием или лазером, затем склеиваются. На них можно распылять краску в процессе печати для создания недорогих полноцветных трёхмерных объектов.

Рынок и применение

3D-печать используется для создания прототипов, изготовления пресс-форм, прямого цифрового и индивидуального производств. Поставщики оборудования, программного обеспечения и материалов для 3D-печати уже обслуживают потребности различных секторов рынка. И сейчас мы рассмотрим эти области применения, чтобы понять за счёт чего развивается технология трёхмерной печати.

Быстрое прототипирование

Чаще всего 3D-принтеры применяются для быстрого прототипирования (RP — Rapid Prototyping). К этому относятся концепты и функциональные прототипы. Концепты представляют собой простые, нефункциональные «черновики» дизайна продукта (например, бутылка без съёмной крышки) и предназначены для того, чтобы художники могли воссоздать свои идеи в физическом формате. Функциональные прототипы напротив — более сложны и позволяют оценить форму, соответствие и функции каждой части продукта перед тем, как пустить его в производство.

Функциональные прототипы и концепты создавались ещё до появления 3D-принтеров с использованием трудоёмких методов и инструментов. Поэтому на их производство нередко уходят много дней, недель или даже месяцев, а стоимость составляет тысячи или десятки тысяч долларов. 3D-принтеры могут создавать концепты и функциональные прототипы за несколько дней или даже часов, и за небольшую часть от стоимости традиционными способами изготовления. К примерам из этой отрасли можно отнести концепты автомобилей для Формулы-1.

Помимо экономии времени и денег, печать прототипов позволяет выводить на рынок улучшенные продукты, поскольку дизайн обычно проходит через множество итераций. Например, производитель термосов Thermos использует 3D-принтеры компании Stratasys для изготовления прототипов за часы, а не дни, и за пятую часть стоимости производства от внешнего поставщика. Поскольку дизайнеры теперь могут «создавать столько прототипов, сколько потребуется», компания смогла доработать до совершенства такие характеристики продукта, как крепление крышки и удобство разливки.

Технология 3D-печати в цвете из различных материалов и металлов продолжает развиваться, поэтому ассортимент и качество продуктов, включая их компоненты, которые можно быстро прототипировать, продолжают увеличиваться. Так компания Nano Dimension продемонстрировала настольный 3D-принтер — DragonFly 2020, который может изготавливать функциональные прототипы печатных плат. Это оборудование использует струйную технологию для вывода высокопроводящих «наночернил» и может производить многослойные платы, включая все соединения между слоями. В то время, когда многие компании ждут дни или недели, чтобы получить прототип платы от внешнего поставщика, аппарат напечатает её за считанные часы.

Пресс-формы и другие инструменты производства

Помимо прототипов, 3D-принтеры используются для изготовления пресс-форм и других приспособлений для производственного оборудования. Пресс-форма нужна для того, чтобы отливать в ней металлы или пластмассы. Как и прототипы, пресс-формы традиционно изготавливались вручную. Поэтому применение 3D-принтеров поможет сэкономить время и деньги крупным производителям. Например, используя принтеры Fortus компании Stratasys, автомобильный гигант Volvo Trucks из Лиона во Франции сократил время, необходимое для изготовления некоторых комплектующих двигателей — с 36 дней до 2.

В августе 2016 года американская Oak Ridge National Laboratory напечатала на 3D-принтере инструмент для торцовки и сверления 5,34 x 1,34 x 0,46 м для компании Boeing. Он применяется при строительстве пассажирских самолётов, и был напечатан из армированного углеродным волокном пластика примерно за 30 часов. Раньше изготовление такой детали заняло бы три месяца. Как объяснил Лео Кристодулу из Boeing: «Инструменты аддитивного производства, такие как инструмент для триммирования крыла: сэкономят энергию, время, рабочую силу и производственные затраты. Также они являются частью нашей стратегии по применению технологии 3D-печати в производственных областях».

Ещё одно многообещающее применение — производство пресс-форм, используемых для литья металлов. 3D-принтеры способны изготавливать требуемые формы, а также любые дополнительные стержни, необходимые для размещения внутри них. Процесс осуществляется путём нанесения тонких слоёв формовочного песка, которые скрепляются связующим веществом. Полученные в результате 3D-распечатка формы отправляется в литейный цех, где в неё заливают расплавленный металл для получения готового изделия.

ExOne — одна из компаний, специализирующихся на производстве 3D-принтеров для аддитивного производства при помощи литейного песка. Как утверждает компания, с помощью 3D-печати форм и стержней из литейного песка производители могут не только сэкономить время и снизить затраты, но также повысить точность и отливать более сложные детали. Это связано с тем, что формам и стержням, напечатанным на 3D-принтере, не требуется постобработка, которая могла нанести им повреждения.

Сердечник, отлитый в форме, которая изготовлена на 3D-принтере ExOne

3D-принтеры также можно использовать для изготовления пресс-форм, которые нужны для литья пластмассовых деталей под давлением. Такие формы обычно стоят десятки тысяч долларов и традиционно изготавливаются из алюминия. Технически, 3D-принтер уже может изготавливать алюминиевые формы для литья под давлением с помощью металлического порошка. Но в настоящее время принтеры изготавливают такие формы из смолы при помощи фотополимеризации. Формы из пластмассы не такие износостойкие, как их алюминиевые аналоги. Но они дешевле, быстрее производятся и их можно использовать для изготовления до 200 пластиковых деталей, прежде чем потребуется замена.

Компания Bi-Link, базирующаяся в Блумингдейле штата Иллинойс, занимается 3D-печатью малотиражных пресс-форм для литья под давлением. Она изготавливает детали для производителей электроники и медицинского оборудования по всему миру. Принтер ProJet 3500 HD Max от 3D Systems создаёт форму за часы, вместо недель. Как отметил директор по исследованиям и разработкам Франк Зиберна: «Клиенты в восторге от этой услуги. Раньше приходилось ждать две-три недели, чтобы получить только инструменты, — не говоря уже о тестовых деталях. С помощью ProJet 3500 HD Max можно изготавливать для одного заказчика четыре различных конструкции в течение шести дней, отправив ему 10-12 деталей для каждой итерации за ночь».

Некоторые компании занимаются созданием машин, способных печатать объекты из воска (или его заменителей), чтобы создавать формы для литья по выплавляемым моделям. Восковой объект печатают на 3D-принтере, затем вокруг него формируют форму из такого материала, как гипс. После форма нагревается, в результате чего воск «выгорает» и стекает. Затем в форму заливают расплавленный металл или другой жидкий материал для создания готового изделия. Применение 3D-принтеров для создания восковых моделей довольно распространено в производстве ювелирных изделий и других отраслях, специализирующихся на сложных и дорогостоящих предметах. Как и пресс-формы для литья под давлением, восковые образцы являются расходным материалом, поскольку процесс создания готового изделия приводит к их разрушению.

Прямое цифровое производство

На нескольких нишевых рынках, 3D-принтеры уже используются для производства готовых промышленных компонентов и даже потребительских товаров. Такая разработка именуется как «прямое цифровое производство» (DDM — Direct Digital Manufacturing) и приобретает всё большую популярность, например, в авиации. Airbus и Boeing устанавливают десятки тысяч компонентов своих самолётов, напечатанных на 3D-принтере.

К другим отраслям DDM относятся автомобилестроение, медицина, производство ювелирных изделий и обуви. Одним из ведущих пионеров считается Nike. По словам главного операционного директора Эрика Спранка, компания «сделала ряд открытий в области дизайна и производства с помощью 3D-печати, которые позволят создавать совершенно новую индивидуальную систему амортизации обуви». С этой целью Nike строит «Центр Создания Передовых Продуктов» (Advanced Product Creation Center) площадью около 11-ти тысяч квадратных метров для размещения 3D-печати и других технологий проектирования и производства.

Вполне возможно, что в будущем с помощью 3D-принтера будет изготавливаться всё что угодно, включая даже человеческие органы. Наиболее заметно это в стоматологии: восковые модели, ортодонтические аппликации, примерки, хирургические шаблоны и модели виниров теперь печатаются на 3D-принтере.

Помимо создания неорганических протезов, существуют «биопринтеры», которые наращивают человеческую ткань, накладывая слой за слоем живые клетки. Такая технология может совершить революцию в области медицины, к примеру, убрав очереди в доноростве органов. Компания Organovo — пионер биопечати — уже продаёт распечатанные ткани печени и почек для использования при тестировании на наркотики.

В дополнение к биопечати тканей вне тела, биопечать на нём или внутри раны уже находится в стадии разработки. Она включает в себя печать слоёв культивированных клеток непосредственно на рану или даже внутри с использованием методов хирургии «замочной скважины». Когда такая технология станет достаточно продвинутой, пациенту просто потребуется ввести инструмент в рану, который удалит повреждённые клетки и заменит их новыми. Эти инструменты смогут даже залечить рану, образовавшуюся при их введении.

Индивидуальное производство

Параллельно с ростом промышленной 3D-печати наблюдается рост индивидуального производства. Это все ситуации, когда предприниматель печатает на 3D-принтере собственные вещи, минуя запуск производства на удалённой фабрике. На рынке уже есть несколько сотен профессиональных 3D-принтеров по цене от 230 долларов.

В дополнение к растущему количеству персональных машин, растёт количество бесплатных и платных трёхмерных моделей, которые можно загрузить для распечатки. На ресурсе Thingiverse

размещено более миллиона бесплатных моделей – некоторые из них можно адаптировать под требования пользователя. Вполне возможно, что предоставление такого контента станет фундаментом для массового персонального производства, поскольку устранит необходимость в творческих и инженерных навыках.

В настоящее время персональные и профессиональные 3D-принтеры ограничены в возможностях применением термопластика или композитов, а также фотополимерных смол. Поэтому ассортимент и качество изделий, которые можно изготовить на таком оборудовании, остаются низкими. При этом, всё большее количество облачных сервисов 3D-печати, таких как Shapeways и i.materialise, позволяют любому загружать 3D-объект, который будет распечатан на промышленном оборудовании. Скорее всего, именно доступ к такой услуге – а не продажа персональных 3D-принтеров – станет движущей силой для революции индивидуального производства в течение следующих пяти-десяти лет.

Если большинство людей начнёт изготавливать требуемые им продукты самостоятельно – это окажет серьёзное влияние на многие отрасли. Компании, торгующие запчастями, уже опасаются угрозы массового изготовления личных вещей. Того же боятся представители транспортного секторов и логистики, потому что это изменит спрос на их услуги.

В 2014 году IBM Institute for Business Value опубликовал отчёт, в котором выделены четыре варианта будущего для индивидуального производства. И сейчас мы кратко с ним ознакомимся.

• Двумя неизвестными является скорость, с которой будет развиваться технология 3D-печати, и готовность потребителей принять индивидуальное производство. Если технологии будут совершенствоваться медленно, а потребители не станут применять 3D-печать в домашних условиях, — тогда мы увидим
  «тихую революцию» с постепенными изменениями.
• Есть и альтернатива: технологии развиваются медленно, но потребители желают стать производителями, — тогда нам ждёт «производственная революция», когда всё больше необходимых вещей будет изготавливаться мелкими предпринимателями.
• Ещё один вариант: технология 3D-печати совершит рывок, но потребители оставят её без внимания, — тогда такая печать станет основной технологией в промышленном производстве, и не окажет большого влияния на потребительский рынок.
• И последний ход событий: 3D-печать быстро развивается, а потребители её активно используют, — тогда мы станем свидетелями «переосмысления потребления». Это означает появление крупных и мелких торговцев, предлагающих продукты, напечатанные на 3D-принтере по вашему запросу. Также появится множество людей, «печатающих» в своих домах, гаражах, на кухнях или в офисах и ангарах.

Я же предполагаю, что вовлечение потребителей в 3D-печать будет расти вместе с совершенствованием технологии, но медленными темпами. Это означает, что в течение следующих нескольких десятилетий мы постепенно перейдём от «тихой революции» к «производственной революции», а затем и к «переосмыслению потребления».

Развитие индустрии 3D-печати

Существуют различные сегменты рынка 3D-печати, и находятся они на разных стадиях развития. Самые первые 3D-принтеры стали изготавливать прототипы в конце 1980-х годов, а использование печати для создания пресс-форм началось только через несколько лет после этого. Задолго до начала 2000-х появились первые готовые продукты и произведения искусства, распечатанные с помощью этой технологии. Наконец, изготовление на заказ стало возможным только в 2007 году с появлением первых 3D-принтеров с «открытым исходным кодом», которые частные лица могли себе позволить.

Я считаю, что половина всех прототипов станет изготавливаться на 3D-принтере уже к 2025 году. Однако, трёхмерная печать — не единственная технология быстрого прототипирования. Есть случаи, когда традиционные методы лучше подходят для производства прототипов. Невозможно представить, чтобы изобретатели перестали лепить вещи из глины, дерева, бумаги, металла, и всего остального, что есть в доступе на их кухнях, студиях, лабораториях, мастерских и сараях.

Что касается 3D-печати пресс-форм и инструментов производства — этот рынок в настоящее время отстаёт от быстрого прототипирования, но очень скоро станет основой аддитивного производства. Предполагаю, что для его насыщения потребуется минимум десятилетие. Поговорив с производителями промышленных 3D-принтеров — я в этом убедился. В большинстве отраслей, 3D-печать пресс-форм и других инструментов — представляет крупнейшую рыночную возможность.

В прямом цифровом производстве — такое только начинает происходить, хотя в настоящее время, это очень нишевый вид деятельности. Однако, в ближайшие десять лет или около того многие отрасли, в первую очередь авиакосмическая промышленность, автомобильный сектор, здравоохранение, мода, обувь и дизайнерские товары, будут использовать 3D-печать в качестве одной из своих основных производственных технологий. Это позволит создавать совершенно новые виды продукции и привлечёт внимание СМИ. И даже в этом случае, через 10 или 20 лет подавляющее большинство объектов в нашей жизни по-прежнему будет производиться традиционными методами.

Точно так же, в течение многих десятилетий изготовление личных вещей будет составлять нишевый сегмент рынка как в индустрии 3D-печати, так и в общемировом производстве. В настоящее время, не более 10% доходов индустрии 3D-печати формируется за счёт продажи персональных принтеров. Многие такие машины продаются компаниям, а не частным лицам. Но это не означает, что продажа персонального оборудования для домашнего использования не представляет рыночных возможностей.

Можно утверждать, что домашнее производство не станет движущей силой революции 3D-печати — и многие участники отрасли, с этим согласны. Тем не менее, буду ждать с нетерпением 3D-принтеров за 99 долларов, которые смогут изготавливать небольшие пластиковые предметы на основе модели, отправленной с планшета или смартфона.

Изготовление новых продуктов новыми способами

Как и предшествовавшая интернет-революция, 3D-печать позволяет компаниям и частным лицам достигать ранее невозможного. И причина не только в создании прототипов и старых вещей новыми способами. Она делает это в соответствии с новыми бизнес-моделями. Давайте обозначим эти ключевые преимущества.

Разовое и мелкосерийное производство

При использовании традиционных методов, разовое и мелкосерийное производство стоит дорого, а зачастую и непомерно. Когда вещи печатаются на принтере, практически нет разницы в стоимости на единицу — то есть не важно требуются 1, 100 или 1000 копий, поскольку нет затрат на инструменты и рабочих. Поэтому во многих ситуациях, когда требуется несколько сотен или меньше компонентов, 3D-печать станет наиболее экономичным способом. Именно по этой причине, 3D-печать так широко применяется в быстром прототипировании и находит всё большее применения при производстве пресс-форм и других инструментов.

Джей Лено, который увлекается коллекционированием автомобилей, уже пользуется 3D-печатью для разового производства. В качестве примера: когда на редком концептуальном автомобиле EcoJet потребовалось заменить некоторые сломанные вентиляционные отверстия, он обратился в 3D Systems. Компания отсканировала сломанные детали, отремонтировала их в цифровом виде с помощью программы CAD и отправила полученные данные поставщику услуг Quickparts. Там новые вентиляционные отверстия напечатали на 3D-принтере из лёгкого нейлонового материала с наполнителем из волокон под названием DuraForm HST. В результате были получены надёжные запасные части, у которых соотношение прочности и веса стало лучше, чем у оригинала.

3D-печать используют при изготовлении реквизита для телешоу, кино и театральных постановок. С помощью этой технологии SpaceX печатает камеры двигателя космического корабля Crew Dragon, а NASA напечатала около 70 деталей для марсохода.

Кастомизация и персонализация

Помимо упрощения мелкосерийного производства идентичных вещей, трёхмерная печать позволяет настраивать продукцию в соответствии со вкусами покупателя и его физическими потребностями. Например, компания Robot Bike Co. использует технологию, чтобы изготавливать раму горного велосипеда R160 под заказ. Она создаётся из углеродного волокна, проходящего между титановыми выступами, которые печатаются на 3D-принтерах Renishaw. На сайте Robotbike.co покупатель вводит свой рост, размер ног и размах рук, что позволяет получить раму индивидуально под себя.

Велосипед R160 — отличный пример реального продукта, который сочетает в себе детали, напечатанные на 3D-принтере, с другими стандартными компонентами. Это позволяет предложить продукт в соответствии с индивидуальными запросами экономичным способом. Я уверен, что со временем многие компании осознают потенциал «изделий на заказ» путём 3D-печати определённых деталей.

Оптимизация дизайна и сборки

Ещё одно ключевое преимущество 3D-печати состоит в том, что она снимает ограничения традиционных методов производства. Хотя дизайнер может придумать любой дизайн продукта, но если его компоненты нельзя отлить в форму, обработать и собрать — продукт никогда не появится на рынке. А в «дивном новом мире» 3D-печати можно создавать вещи, которые ранее было невозможно изготовить. Например, такой принтер может изготовить цепочку или ожерелье, состоящее из звеньев, которые не имеют разрывов и, следовательно, никогда не разойдутся.

Команда TransFIORmers, участвующая в соревнованиях по мотогонкам, использовала 3D-принтер Renishaw для печати из металла, чтобы изготовить новую подвеску оптимизированной конструкции. Первоначальный вариант вручную изготавливался из стали, и при этом — для сборки требовалось двенадцать деталей, которые необходимо сваривать вместе. Но с помощью 3D-печати, команда смогла объединить конструкцию в единый титановый компонент, который не требовал сборки, что привело к снижению веса на 40% — критически важной характеристики для гонок.

Используя пластмассовые или полимерные материалы, некоторые принтеры могут создавать рабочие, предварительно собранные, составные механизмы, такие как коробка передач. Традиционно, производство многокомпонентных изделий включает этап окончательной сборки. Но когда вещи напечатаны на 3D-принтере — в этом нет необходимости.

Свободный доступ к рынку

Помимо улучшения характеристик продуктов, трёхмерная печать позволит гораздо большему количеству людей стать производителями. Это связано с тем, что стоимость прототипов и производственных инструментов больше не будет чрезмерно высокой, поэтому 3D-печать делает малотиражное производство всё более жизнеспособным. Но что важнее, доступность сервисов услуг 3D-печати позволит практически любому талантливому художнику или дизайнеру найти рынок для своих творений.

Сегодня частному лицу или даже небольшой компании очень сложно вывести продукт на рынок, не говоря уже о глобальном масштабе. Одно из немногих исключений — это книгоиздание, где автор может создавать и распространять продукт, который печатается по запросу. Например, жители Великобритании могут заказать печатную книгу через Amazon и в течение восьми часов им доставят книгу, напечатанную на складе корпорации. Это нововведение позволяет авторам продавать книги без предварительной печати и распространения.

Аналогичным образом 3D-печать позволяет отдельным дизайнерам выпускать продукты на рынок без вложений в оборудование и предварительно изготовленные копии. Например, более 8 тысяч дизайнеров уже открыли интернет-магазины на площадке поставщика услуг 3D-печати — компании Shapeways. В качестве примера, рассмотрим магазин известного создателя ботов — Кидмехано (Kidmechano). Его творением являются «Modibot», которые представляют собой постоянно расширяющуюся линейку фигурок, напечатанных на 3D-принтере, с шарнирной конструкцией. Можно сравнить Modibot с Lego или Трансформерами.

Кидмехано использует платформу Shapeways для продажи более 400 различных фигурок и аксессуаров ModiBot, включая доспехи и оружие. Цены начинаются от нескольких долларов, и когда заказ сделан, Shapeways печатает всё, что требуется, отправляя готовый продукт покупателю, а Кидмехано — его долю выручки.

Цифровое хранение и транспортировка

Помимо обеспечения возможности мелкосерийного производства, экономичности и демократизации доступа к рынку, 3D-печать упростит хранение цифровых объектов и их транспортировку. Это означает, что в будущем станет два варианта отправки посылки. Первый заключается в отправке физического товара курьером или по почте, а второй — передачей цифрового файла через интернет для 3D-распечатки на месте получателем.

Многие регулярно публикуют тексты, фотографии и видео в интернете, а благодаря 3D-печати — цифровые объекты скоро будут добавлены в социальные сети. Таким образом, делая возможным цифровое хранение и транспортировку, 3D-печать сделает с вещами то, что компьютеры и интернет уже сделали для хранения и передачи информации.

В некоторых отраслях хранилище цифровых объектов уже начинает приносить пользу. Например, большинству стоматологов традиционно приходилось хранить огромное количество гипсовых слепков, снятых с ротовой полости пациентов. Хотя они использовалось только один раз, не было возможности предсказать: потребуются ли они в будущем, что привело к архивам с коробками и шкафами, заваленным гипсовыми моделями. Но теперь стоматологи переходят на цифровые технологии: 3D-сканеры и 3D-принтеры заменяют альгинатные формы и гипсовое литье. Это позволяет сохранять оттиски ротовой полости пациента в цифровом виде, для будущей 3D-распечатки в случае необходимости.

Экономия материалов и последствия для экологии

Помимо вышеупомянутых возможностей, 3D-печать экономит материалы производителям, что особенно важно для устойчивого развития. Сегодня фабрики начинают производство с блока металла или другого сырья, а затем режут его: обрабатывают токарным станком, напильником, сверлом или иным образом, чтобы сформировать окончательный продукт. Напротив, 3D-печать — это аддитивная деятельность, которая берёт такое количество материала, из которого состоит готовое изделие. Поэтому, мы получаем значительную экономию сырья, если изготавливать вещи при помощи этой технологии.

Кроме того, продукты 3D-печати могут иметь внутреннюю структуру, оптимизированную под расход минимального количества материалов. К примеру, пластиковые или металлические детали, напечатанные на принтерах, могут изготавливаться с внутренними полостями или открытой решёткой — чего почти невозможно добиться с использованием большинства традиционных технологий. Опять же, это приводит к экономии материалов, а также к созданию более лёгких деталей, которые, например, уменьшат потребление топлива самолётов и других транспортных средств.

3D-печать может оказаться краеугольным камнем будущего перехода к «местному цифровому производству» (LDM — Local Digital Manufacturing). Сегодня большая часть производства осуществляется на заводах, удалённых от своих клиентов. Как следствие, на хранение и транспортировку уходят огромные количества нефти и других ресурсов. Учитывая сокращение запасов природных ресурсов и меры по борьбе с изменением климата — в течение одного-двух десятилетий, такие способы перевозки и хранение могут оказаться невыполнимыми или культурно неприемлемыми. Таким образом, защита экологии может оказаться силой, стимулирующей массовое внедрение 3D-печати, чтобы способствовать изготовлению товаров на местных производствах.

Трудности можно преодолеть!

Как и любая новая технология, 3D-печать может иметь как негативные, так и позитивные последствия. К примеру, есть опасения, что дальнейшее её развитие сократит рабочие места. И это вполне вероятно для некоторых профессий. В особенности для тех, кто производит прототипы, пресс-формы и инструменты традиционными методами.

Вполне возможно, что занятость в странах, которые готовят продукцию на экспорт, станет сокращаться по мере освоения технологией местными производствами. В своём обращении «О положении страны» 2013 года президент Обама отметил 3D-печать, как технологию, «способную произвести революцию во всём, что мы делаем», и таким образом вернуть рабочие места из Азии обратно в США. Другими словами, глобальные экономические последствия развития 3D-печати были признаны на правительственном уровне одной из крупнейших экономик мира.

Очевидно, что трёхмерная печать поможет создать и новые рабочие места. Пройдет ещё много времени, прежде чем мы сможем печатать готовые продукты на 3D-принтере без помощи квалифицированного специалиста. По мере распространения технологии появятся новые вакансии, и такая занятость будет равномерно распределяться по региону — что не характерно для промышленных революций прошлого.

Некоторые отрасли также могут выиграть от распространения 3D-печати. Не в последнюю очередь, логистический сектор уже осознаёт эти возможности. Например, в июле 2014 года, в публикации Почтовой Службы США отмечалось, что оператор услуг может «получить огромную выгоду» от распространения 3D-печати по причине ожидаемого увеличения доставок мелких посылок. В частности прогнозировалось, что технология может привести к увеличению доходов местной службы доставки посылок на 486 миллионов долларов в год. Прогноз основывался на предположении, что большинство товаров, напечатанных на 3D-принтере, будут производиться в местных бюро обслуживания, откуда их нужно будет доставлять к домам людей.

Помимо воздействия на занятость, есть ещё две проблемы: нарушение прав интеллектуальной собственности и использование 3D-печати в преступных целях. Уже сейчас можно использовать бытовое оборудование для сканирования объекта, например модели Микки Мауса, а затем печати его пластиковой копии. Подобно тому влиянию, которое музыка в формате mp3 и интернет оказали на музыкальную индустрию — 3D-печать может повлиять на права интеллектуальной собственности.

Что ещё тревожнее, уже возможно напечатать огнестрельное оружие на 3D-принтере. В настоящее время, персональный 3D-принтер за 230 долларов способен изготовить только одноразовый пластиковый пистолет. Но когда появится доступная возможность печати из металла, у нас возникнут серьёзные проблемы.

Последнее «минное поле», связанное с 3D-печатью и изготовлением личных вещей, — это здоровье и безопасность. Сегодня почти все продукты, которые мы покупаем, соответствуют определённым стандартам и проходят испытания. При этом производители несут ответственность за любые несчастные случаи и травмы, которые могут возникнуть в результате выхода их из строя или неисправности. Но кто будет нести ответственность, если, например, ребёнок загрузит бесплатную игрушку с сайта, распечатает её и отдаст младшему — а тот проглотит отломанный от неё кусок и задохнётся? Будет ли вина лежать на человеке, разработавшем объект; сайте, через который он был опубликован, производителе 3D-принтера, поставщика расходных материалов или на родителе, который это допустил? Сейчас нет ответа на этот вопрос. И довольно скоро, мы не сможем это игнорировать.

В мире первопроходцев

Революция 3D-печати, как и любая другая технологическая революция — продукт действий, энергии и видения тех людей, которые достаточно храбры, чтобы её осуществить. За последние несколько лет мне посчастливилось взять интервью у многих пионеров 3D-печати. И поскольку моя цель — захватить ваше воображение, а не сосредотачиваться на деталях и технических подробностях, поэтому я задал им фундаментальный вопрос: «Почему вы выбрали именно эту технологию?».

Одним из первых, с кем я общался, стал Ансси Мустонен — руководитель финской компании по 3D-печати и дизайну AMD-TEC. По мнению Ансси, 3D-печать позволяет предоставить клиентам качественный уровень обслуживания:

«Мы живем в беспокойном мире, но благодаря этой технологии можно предоставить клиентам качественные услуги. Что касается прототипов: у меня нет времени программировать и отправлять заказы внешним поставщикам для получения деталей. 3D-печать — не единственный способ изготовления, но она быстрее при создании сложных форм и конфигураций, чем традиционные методы».

Константин Иванов, соучредитель и генеральный директор 3DPrintus. ru, рассказал мне, как технология позволяет предлагать новые виды продуктов и услуг:

«3D-печать предоставляет решения, которые находятся на пересечении производства и цифровых технологий интернета. Наши клиенты открыли для себя лёгкий способ создания и производства практически всего. Я уверен, что главное преимущество для них — это возможность использовать простой интерфейс, чтобы получить свой продукт».

Гэри Миллер, управляющий директор сервиса услуг печати 3D Print Bureau в Великобритании, рассказал похожую историю, хотя и с осторожностью в прогнозах:

«Мы используем 3D-печать, потому что это быстрее: сокращается время выполнения заказа и доступна практически любая геометрия! Я начинал с принтера Objet более десяти лет назад, тогда был всего один материал. Прошли годы, и теперь есть около 2 тысяч материалов для печати. Только представьте, где мы будем через десять лет! Правда, сколько бы сырья у вас ни было, нужно передать его в надёжные руки. Нужен опыт в своей отрасли, чтобы понять, где эта техногия подходит, а где — только увеличит стоимость. Раньше скептически относился к тому, что 3D-печать перейдет в производство, но в первой половине 2016 года мы наблюдали прогресс и увеличение заказов. Приятно наблюдать, как развивается 3D-печать и появляются новые материалы».

Один из самых интересных разговоров состоялся с Джоном Коббом, исполнительным вице-президентом по корпоративным вопросам гиганта 3D-печати Stratasys в США. Вскоре после начала разговора, Джон сосредоточился на потенциале технологии для изменения дизайна и распространения продукции:

«В 3D-печати много внимания уделяется её адаптации к традиционным производственным процессам. Меняются основы дизайна, что позволяет изменить способ производства продуктов, а затем методы распространения. Представьте, что возникла проблема с водопроводом. Вы фотографируете это на смартфон и отправляете в Home Depot (американская торговая сеть по продаже инструментов для ремонта и стройматериалов). И уже через час или два собираете трубопровод — заменив нестандартную деталь. Возможно, на это уйдёт ешё лет пять, но мы уже движемся в этом направлении».

Миранда Бастийнс, директор бельгийской службы 3D-печати i.materialise, сосредоточила внимание на новых рыночных возможностях с другой точки зрения:

«Трёхмерная печать помогает создать мир, в котором продукты соответствуют нашим ожиданиям или индивидуальному стилю, и где у каждого есть возможность владеть чем-то уникальным. Вещи не только лучше удовлетворяют потребности и интересы потребителей, но и появляется возможность продавать собственные товары другим. Например, ювелирный дизайнер может предложить новое кольцо мировой аудитории и проверить спрос на дизайн. Если заказов нет — это больше не проблема (печать только по запросу) — а если есть, то кольца будут распечатаны, доставлены заказчику, а творец получит свою долю выручки».

Люси Бирд, основатель компании Feetz, также признает потенциал 3D-печати для создания продуктов с «лучшей посадкой». Feetz — это «цифровой сапожник», который использует 3D-принтеры для изготовления обуви по индивидуальному заказу. Как сказала мне Люси:

«Эта технология меняет способы производства и потребления вещей. Мы можем изготавливать персонализированные продукты расходуя меньше ресурсов, а переработать их будет гораздо проще».

Марк Сондерс — директор Центра Глобальных Решений (Global Solutions Centres) компании Renishaw, производящей 3D-принтеры. Он также сосредоточился на возможностях, которые технология предлагает производителям:

«Всё больше компаний стремятся использовать потенциал 3D-печати для улучшения характеристик продукции, делая её более эффективной и лучше адаптированной к применению. Уникальная возможность создавать сложные геометрические формы из высококачественных материалов открывает огромный потенциал для инноваций как в дизайне продуктов, так и в бизнес-моделях. Мы ожидаем, что аддитивное производство будет играть ключевую роль в дальнейшем развитии процессов и улучшении продуктов».

Наконец, Сильвен Премонт — основатель магазинов 3D-принтеров iMakr и сайта My Mini Factory, посвящённого 3D-контенту, — отметил, как технология раскрепощает воображение:

«Доступность трёхмерной печати даст волю творчеству: мы сможем изобретать, проектировать и изготавливать практически всё — в кратчайшие сроки и по невысокой цене. Также появится возможность загружать контент, готовый к печати и легко адаптируемый к собственным потребностям. Следующее поколение будет спрашивать своих родителей: а как вы раньше обходились без 3D-принтера?»

Новый рубеж

Как видно из интервью, 3D-печать продолжает вызывать интерес среди её пионеров. И многие крупные производители, применяющие традиционные технологии, уже меняют направление в сторону этой технологии.

Никто не может предсказать будущее 3D-печати. Тем не менее, есть веские основания полагать, что технология окажет радикальное воздействие на многие производственные сектора.

В настоящее время большинство 3D-принтеров всё ещё печатают прототипы. Но менее чем через десять лет — это изменится. Вполне возможно, что в будущем, десятки миллионов людей станут летать на самолётах с печатными компонентами, стоматологические кабинеты станут оснащать оборудованием, напечатанном на 3D-принтере, и мы будем носить обувь с печатными деталями.

---

Это только первая глава из книги Кристофера Барнатта «3D Printing». Вот, о чём автор поведает в продолжении:

«В оставшихся главах книги я намерен исследовать мир 3D-печати, основываясь на конкретных примерах, информацию о поставщиках, исследованиях, отчетах компаний, интервью и других источниках. Также выскажу собственные взгляды и мнение. Но главное — предоставлю читателю достаточно информации, чтобы решить, является ли 3D-печать следующей промышленной революцией».

Книгу можно приобрести как в цифровом, так и печатном варианте через сайт автора.

Также, на его ютуб-канале есть записи с выставок TCT Show 2017-2019 годов, на которых представляют последние разработки в 3D-печати.

Как выбрать промышленный 3Д принтер

Ваш город: Москва

Верно?

× Выберите ближайший к вам город:

Москва Санкт-Петербург Владивосток Новосибирск Екатеринбург Казань Нижний Новгород Челябинск Омск Ростов-на-Дону Самара Красноярск Воронеж Пермь

Волгоград Краснодар Саратов Тюмень Тольятти Ижевск Барнаул Ульяновск Иркутск Хабаровск Махачкала Ярославль

▼ Показать больше

Отменить выбор

Технологии промышленной 3D-печати стремительно развиваются во многих отношениях, преодолевая критические пороги качества печати, надежности и структуры затрат. Последние достижения в области оборудования, материалов и программного обеспечения сделали 3D-печать доступной для более широкого круга предприятий, что позволяет все большему количеству компаний использовать инструменты, ранее ограниченные несколькими высокотехнологичными отраслями.

Сегодня промышленные 3D-принтеры ускоряют внедрение инноваций и поддерживают предприятия в различных отраслях, включая машиностроение, производство, стоматологию, здравоохранение, образование, развлечения, ювелирные изделия и аудиологию.

Промышленный 3D-принтер может произвести революцию в бизнесе, а также снизить производственные затраты и время выполнения заказа.

Промышленные процессы 3D-печати

Наиболее часто выбираемые технологии 3D-печаэт – моделирование наплавлением (FDM), стереолитография (SLA), селективное лазерное спекание (SLS), PolyJet и прямое лазерное спекание металла (DMLS).

FDM (Fused Depsition Modelling)

3D-печать по технологии FDM — один из старейших и наиболее распространенных аддитивных методов в мире. Он заключается в нанесении последующих слоев расплавленного материала и предоставлении возможности соседним слоям остыть и слиться друг с другом перед нанесением следующего слоя.

Технология FDM может быть описана как процесс, обратный числовой резке с ЧПУ. 3D-модели преобразуются в g-коды, являющиеся наборами инструкций. Они служат для позиционирования драйверов и, таким образом, для точного выдавливания с целью создания еще одного слоя. Технология в основном использует точное количество материала, необходимое для конкретной детали, в отличие от методов ЧПУ, которые приводят к большим потерям материала, который мы используем.

На разрешение высокого прототипа влияет множество факторов, таких как точность позиционирования драйверов, калибровка пользователем или качество материала, применяемого при 3D-печати FDM. Обычно допуск печати FDM составляет от 0,15 мм до 0,25 мм.

К самым большим преимуществам FDM можно отнести быструю настройку заполнения напечатанных 3D-моделей. Это означает, что очень легко распечатать прототип только для проверки настройки и окончательной обработки. При небольшом внутреннем заполнении или даже пустотелом сердечнике мы экономим на стоимости материала. По завершении этапа проектирования мы можем провести окончательный контроль или запустить мелкую или среднюю производственную серию с окончательным заполнением соответствующей 3D-печати.

SLS (Selective Laser Sintering)

Технология SLS – селективное лазерное спекание – заключается в слиянии частиц полиамида с помощью луча высокоэнергетического лазера. Процесс начинается с заполнения камеры порошкообразным материалом. По мере печати рабочая поверхность опускается и добавляется еще один слой порошка. Спекание порошка полиамида происходит осторожно, слой за слоем. Решение позволяет изготавливать геометрически сложные элементы с высокой точностью размеров по сравнению с другими методами 3D-печати.

SLS особенно интересен с точки зрения использования материалов, которые широко применяются в индустрии пластмасс, включая полиамиды.

В SLS-принтерах используется мощный лазер для плавления мелких частиц полимерного порошка. Нерасплавленный порошок поддерживает деталь во время печати и устраняет необходимость в специальных поддерживающих конструкциях, что делает SLS особенно эффективным выбором для сложных механических деталей.

Способность производить детали с превосходными механическими характеристиками делает SLS наиболее распространенной технологией аддитивного производства полимеров для промышленного применения.

SLA (Stereolithography )

SLA – cтереолитография – это технология 3D-печати с использованием жидкой фотополимерной смолы. В этой технологии материал модели отверждается УФ-лазерным лучом для достижения окончательной геометрии. Материал, необходимый для SLA-печати – жидкая смола – хранится в резервуаре, в который рабочая платформа постепенно погружается, а затем локально освещается (в местах создания соответствующей модели) УФ-лазером. Отверждение смолы путем освещения повторяется до тех пор, пока деталь не будет готова, и последняя промывается изопропиловым спиртом, чтобы удалить полимер, который не затвердел. После очистки распечатка помещается в специальный осветительный прибор, где модели из смолы приобретают свои окончательные свойства.

Стереолитография — одна из самых точных технологий 3D-печати в мире. Это позволяет воссоздать на печатных моделях даже самые мелкие детали. Точность распечаток SLA составляет от 0,1 мм до 0,2 мм.

Детали SLA имеют самое высокое разрешение и точность, самые четкие детали и самую гладкую поверхность из всех технологий 3D-печати из пластика. Основное преимущество SLA заключается в его универсальности. Составы смол SLA предлагают широкий спектр оптических, механических и термических свойств, соответствующих характеристикам стандартных, инженерных и промышленных термопластов.

SLA — отличный вариант для высоко детализированных прототипов, требующих жестких допусков и гладких поверхностей, а также форм, инструментов, шаблонов, медицинских моделей и функциональных деталей. Он также предлагает материал с самой высокой температурой отклонения тепла в 238 градусов по Цельсию, что делает его идеальным выбором для определенных инженерных и производственных приложений, а также широчайший выбор биосовместимых материалов для стоматологии и медицины.

DMLS (Direct metal laser sintering)

DMLS одна из самых передовых технологий. В 3D-печати используется мощный лазер для сплавления металлов и сплавов в микромасштабе. Основное применение DMLS — создание металлических деталей сложной геометрии. Сразу после процесса 3D-печати детали полностью функциональны (термостойкие, прочные и долговечные). Фактически, детали даже лучше, чем литые, в отношении плотности, что отражается на их механических свойствах.

Прямое лазерное спекание металла очень выгодно по сравнению с традиционными методами производства, так как даже самые сложные элементы могут изготавливаться в единичном производственном цикле, что означает снижение производственных затрат. Технология DMLS в сочетании с топологическим анализом позволяет изготавливать детали, которые легче, чем те, которые получены традиционными методами производства.

Металлические детали, изготовленные по технологии DMLS, отличаются исключительной прочностью и очень высоким соотношением веса и прочности. Обычно используются материалы с высоким сопротивлением, такие как инструментальная сталь 316 L, алюминиевый сплав, титан или инконель (сплав никеля и хрома).

PolyJet

Технология 3D PolyJet — одна из самых точных технологий 3D-печати в мире. Принцип работы близок к технологии SLA, так как основан на отверждении жидкой смолы. Однако в этом случае фотополимерные смолы отверждаются УФ-лампами. Толщина одного слоя, напечатанного с использованием этой технологии, составляет всего 0,016 мм (меньше толщины человеческого волоса). Точность технологии менее 0,099 мм не может быть достигнута другими аддитивными технологиями.

Технология PolyJet окажется подходящей для изготовления точных элементов там, где требуется высокая точность, благодаря применению смол с различными свойствами, особенно механическими, и растворимого материала основы. Он предназначен для быстрого прототипирования и создания конечных прототипов высокого качества с гладкой поверхностью.

Применение промышленных 3D-принтеров

Число отраслей, использующих 3D-печать для повышения эффективности производства и рабочего процесса, неуклонно растет. Эта технология широко используется в производстве ювелирных изделий, в зуботехнических лабораториях для изготовления коронок, мостов и имплантатов, а также в производстве слуховых аппаратов и протезов, которые идеально подходят пациентам.

Первая коммерческая технология 3D-печати была изобретена в 1984 году Чарльзом Халлом. Прошло почти 30 лет, и индустрия 3D-печати быстро развилась от стереолитографии к биопечати.

Медицина – это, пожалуй, самая интересная область применения. 3Д печать в этой отрасли используется в широком диапазоне применений – от производства протезов и слуховых аппаратов до биопечати частей тела. Прорывы в этой области происходят быстро и впечатляюще.

В архитектуре и строительстве 3D-печать используется для создания детальных моделей зданий . Раньше архитекторы полагались только на программное обеспечение САПР для проектирования конструкций. С помощью 3D-печати теперь можно конвертировать файлы САПР в файлы для 3D-печати. Таким образом, архитекторы и инженеры могут легко модифицировать трехмерные конструкции и тестировать различные рыночные возможности с помощью более быстрого и доступного прототипа. Некоторые преимущества 3D-печати в архитектуре и строительстве включают сокращение отходов материалов и изобретение инновационных форм и структур.

3D-печать используется для изготовления сложных деталей для электронной, автомобильной и аэрокосмической отраслей промышленности. Гиганты автомобилестроения, такие как GM, Jaguar Land Rover и Audi, уже довольно давно используют эту технологию для производства автозапчастей. Ведущие производители самолетов, такие как Airbus и Boeing, используют эту технологию для улучшения характеристик, снижения стоимости обслуживания и затрат на топливо. Компания Boeing использовала эту технологию для создания воздуховодов для контроля окружающей среды (ECD) для самолета 787. Производство и сборка ECD довольно сложны, поскольку он состоит из около 20 различных деталей, которые теперь можно напечатать на 3D-принтере как одно целое. 3D-печать компонентов самолетов, которые на 65% легче, но такие же прочные, как и традиционные детали, экономит много денег, а также снижает выбросы углерода. Суммы, которые экономят авиастроители, огромны. Авиационная промышленность готова к 2050 году создать целый самолет с помощью 3D-печати.

Даже НАСА более чем желает использовать эту технологию в своих космических полетах. Инженеры НАСА печатают на 3D-принтере детали для системы космических запусков. Недавно НАСА отправила на Марс робот, который имеет почти 70 нестандартных деталей, напечатанных на 3D-принтере. Ученые также изучают возможности использования этой технологии на Международной космической станции для изготовления запасных частей на месте.

Возможности 3D-печати безграничны. Поскольку целевой рынок очень огромен, а конкуренция минимальна, эти приложения неизбежно будут быстро расти и вытеснят традиционные инженерные приложения 3D-печати.

Последнее поколение промышленных 3D-принтеров сделало изготовление прототипов и конечных деталей более быстрым и более доступным, открыв двери практически любой компании для использования 3D-печати для улучшения разработки и производства продукции.

Читайте также: Что следует учитывать при выборе 3D-сканера

Заявка на 3D-сканирование

Я ознакомлен(а) с Политикой конфиденциальности и даю согласие на обработку моих персональных данных.

Заявка на обслуживание

Я ознакомлен(а) с Политикой конфиденциальности и даю согласие на обработку моих персональных данных.

Я ознакомлен(а) с Политикой конфиденциальности и даю согласие на обработку моих персональных данных.

Обратная связь

Я ознакомлен(а) с Политикой конфиденциальности и даю согласие на обработку моих персональных данных.

Я ознакомлен(а) с Политикой конфиденциальности и даю согласие на обработку моих персональных данных.

• Меню
• Категории

Наверх

Обратная связь

Какие риски и возможности таит 3D-печать мяса

Казалось бы, зачем изобретать, все уже было придумано. Взять хотя бы деликатесы по рецепту «Просто добавь воды». Они даже круче 3D-печати, потому что крайне неприхотливы. Не требуется специальная техника, подробные макеты, расходники, чистка, техническое обслуживание. Плеснул кипятка, и пищеварительный пенопласт разворачивается за считанные минуты, словно понтонный мост от голода к сытости.  

Однако новаторы не стоят на месте. Они разработали 3D-ящик Пандоры и потихоньку выпускают из него напечатанную еду.

Израильский стартап Redefine Meat с помощью 3D-принтера создает веганские стейки, которые воспроизводят текстуру, вкус и внешний вид говядины. А японским ученым из Университета Осаки, применив технологию 3D-печати, удалось получить искусственную мраморную говядину.

Чем это отличается от всего, что ранее наполняло тарелки и желудки?

Что тревожного в новой технологии

Еще относительно недавно, лет 10 назад (12, если быть точным), никакой особой беды не наблюдалось. Пионеры из Массачусетского технологического института разработали «кулинарный принтер», который печатал съедобные продукты, но не создавал их. Просто сервировал, по сути. Абсолютно безобидная технология.

Она потом логично развивалась во все более точные и сложные механизмы для создания шедевров из шоколада, макарон – чего угодно. Уже можно было изысканно оформлять свои съедобные фантазии, еще не замахиваясь на основы мироздания. Золотой век портретов на пенке капучино, остроумных фигурок на свадебных тортах и тортах для разводов (если вы не знали, это целая индустрия). Все шло весело и беззаботно, как и полагается накануне большого шухера.

А потом началась она — печать мяса. Человек опять нажал кнопку под надписью «НЕ НАЖИМАТЬ!» Потыкал сначала несколько раз, потом закрепил зубочисткой, чтобы она обратно не отбякивалась, и углубился в инновации. 

В отличие от первых робких «кулинарных принтеров», теперь все серьезно. Сначала мясные, а в январе 2022 года появились рыбные. Так, израильский стартап Plantish создал технологию 3D-печати растительного филе лосося из белков бобовых и экстракта водорослей, которое по текстуре и вкусу полностью имитирует оригинал.

Печатают мясо качественно, не придерешься. Но стоимость все еще выше, чем у настоящего зарезанного, с живодерен и кoнцлaгерей для рыбы, которые деликатно принято называть питомниками. Только ряды эти стремительно сходятся. Как у рельсов на солнечном пейзаже. И мы несемся по ним навстречу прекрасному далеку, которое все ближе с каждым ударом наших настоящих ненапечатанных сердец.

Но полноте! Что же здесь плохого и тревожного? Наоборот, наконец появилась технология, которая защитит мирных зверушек, рыбок, прочую фауну и даже, кстати, флору. Можно будет всех накормить, никого не съев — это ли не прекрасно! Волки сыты, овцы целы. 

Человечество стоит на пороге новой эры — тотального изобилия ни за чей счет, будто по-волшебству. Немного напоминает «бесплатные» тарифы по кредиткам. Банки учат нас, что мышеловка может быть с отсроченным платежом, но захлопнется обязательно. Каждый грейс-период рано или поздно заканчивается.

К чему приведет 3D-печать мяса и рыбы

Сначала парадная официальная версия из рекламных буклетов производителей кулинарных принтеров, а также их почитателей. В том числе «зеленых», веганов и примкнувших к ним гурманов. 

Наступит поистине райское время, когда всем станет доступна практически любая еда. Качественная, лучшая. Богатая питательными веществами, эстетичного вида, абсолютно свежая — только что из принтера. И что немаловажно, с девственно чистой кармой, включая совесть поваров.

Наверное, это особое чувство – жевать котлету, ради которой никого не убили. Веганы понимающе переглянулись, но растения – точно такие же живые существа. Были эксперименты, доказывающие наличие у них памяти и эмоций. То, что мы привыкли их сбрызгивать уксусом и нарядно выкладывать на блюдах аккуратными кусочками, говорит только о нашем отношении. При другом раскладе с салатом можно было бы обсудить погоду, а пан Тыква вел бы строительный блог. 

Впрочем, разговоры ничего бы не изменили. С осьминогами можно играть в довольно сложные игры, рыбы и птицы узнают людей после долгой разлуки. Это не очень-то им всем помогает. Красная книга не случайно такого цвета.

Вся биосфера на Земле живет за счет того, что одни формы жизни поедают другие. Микромир, макромир. Говорят, были еще динозавры, так вот они тоже жрали будь здоров, пока с Марса древний Маск не прилетел на большой флотилии с дружеским визитом.  

Этот миропорядок не то чтобы нравится. Дело в том, что биологическое равновесие уже пытались нарушать несколько раз, и все как-то неудачно. То воробьев в Поднебесной перебьют, а потом хоть ешь гусениц и саранчу вместо урожая, потому что (внезапно) что-то пошло не так. То в Австралии кроликов разводили, а потом пришлось строить Великую Австралийскую Стену от них, которая все равно толком не защитила. 

Но это все цветочки. 

Давайте представим, что печать еды действительно наладили. Не в виде экзотических бутиковых причуд, а массово и повсеместно. Как электричество или Интернет. А ведь это неминуемо произойдет. В 2013 году искусственное мясо для бургера стоило $325 тыс., через 5 лет сумма снизилась до $11. Сейчас мы приближаемся к точке, когда печатать будет дешевле, чем выращивать. Как только такое произойдет, после недолгой паузы на осознание — живодерни пойдут под нож.

Миллиарды (не преувеличение) единиц скота окажутся никому не нужными и убыточными. К сожалению, вместо того чтобы пуститься в пляс по ромашковым лугам, они наверное очень быстро и неприятно погибнут. Их туши попытаются распродать по дешевке, пока новая технология не смела весь рынок. Как и ромашковые, а также прочие поля. Но это никому не поможет, и фермеры последуют вслед за свинками, коровками, прочим букварем. 

В быстро набирающую обороты черную дыру затянет целые индустрии. Почти все сельское хозяйство, разные виды -водства, заодно лесхоз пойдет туда же. А также много чего из перерабатывающей промышленности, транспорта. Сильно пострадает розничная и оптовая торговля. Даже общепиту достанется.

Автоматизация и так угрожает создать безработицу выше, чем когда-либо. На пересечении трендов ИИ, роботов и 3D-печати еды к миллиардам «уволенных» животных добавятся миллиарды людей, которых освободили от работы.

Последствия будут поистине драматические. Как ни странно, несмотря на большое количество видов досуга и творчества, голодные обезумевшие толпы займутся не дизайном или NFT. Даже думать не хочется, какой Апокалипсис может начаться.

Но «Титаник» не будет полным без верхних палуб. Вот там оторвутся не по-детски. Ведь печатать можно не только курятину или мойву. Как насчет меню из той же Красной книги? Или Парка Юрского периода? А то и вовсе пиры по приглашениям без QR-кодов в больших сводчатых залах под увлекательные речи лектора Ганнибала. 

Тут ботаники чуток офигеют и, нервно поправляя очочки, начнут бормотать, что совсем другое имели в виду, и вообще у них были благие намерения. Но их будет плохо слышно за ревом толпы: «Отбивная! Еще парочку!»

Есть ли свет в кольцевом тоннеле

Проблема не в технологиях, конечно. Плохо, что неандертальцы модернизируют дубины быстрее, чем эволюционируют сами. В идеальном сферическом мире кулинарные и даже мясные принтеры действительно могли бы спасти много жизней, всех накормить и обустроить. 

Тут надо заметить, что по данным ООН, в 2022 году (да, прямо сейчас) около 45 млн человек голодают или могут голодать, что немногим лучше. В таком контексте любые способы накормить людей выглядят не просто заманчивыми, а жестко необходимыми.

Что мы говорим стандартам качества в такой ситуации? Правильно, как-нибудь потом. Да, «зеленым» технологиям и не привыкать к тому, что у них только витрина красивая. Производство может быть уже не сильно экологическим, а поддержка тем более. В искусственные продукты сами собой просятся стимуляторы вкуса, запаха, цвета и консистенции. Чтобы получалось не просто дешевле, а зрелищно выгоднее.

Как бы этими благими намерениями нас не привели в дискомфортно теплое место с 3D-чанами. Причем не только тех, кто голодал, а вообще всех или слишком многих. Ведь по большому счету сложно сказать – люди владеют технологией или она владеет нами?

Как говорили Стругацкие: «Человек – это только промежуточное звено эволюции, необходимое для создания венца творения природы — рюмки коньяка и дольки лимона».

Ну или для чего-то другого, что, возможно, появится на пересечении нейросетей, 3D-печати и каких-нибудь еще несуществующих плазма-генераторов. А пока можно немного пожить по-старинке. Ужасным архаичным способом, который скоро выйдет из моды вперед ногами.

Читайте также:

10 преимуществ 3D-печати в 2021 году — Техника на vc.ru

1166 просмотров

Технология 3D печати прошла долгий путь с момента своего появления еще в 80-х годах: от создания простых прототипов до изготовления сложных конечных деталей.

Хотя 3D-печать не полностью заменит традиционные технологии производства, она доказала свои сильные стороны и уже революционизирует многие промышленные отрасли.

В этой статье мы обсудим 10 преимуществ 3D-печати в 2021 году и приведем несколько реальных примеров того, как эта технология используются каждый день, учит мыслить по-новому и думать о расширении горизонтов инноваций и творчества.

Доступное оборудование

Именно данный факт значительно повлиял на развитие 3D печати.

Сегодня любой пользователь может подобрать принтер именно под свои задачи и возможности благодаря большому выбору размеров, технологий и уровня цен.

Также существует множество проектов с открытым исходным кодом, чтобы каждый мог собрать свой собственный 3D принтер.

Независимо от того, купили ли вы принтер или собрали его сами, все они очень просты в использовании, что еще больше повышает их доступность.

Есть и другая сторона: стоимость. Еще в начале 90-х годов 3D-принтер стоил около 300 000 долларов (около 600 000 долларов по сегодняшним цифрам).

В наши дни, в зависимости от вашего варианта использования, стоят от пары сотен до нескольких тысяч долларов.

Такое большое разнообразие персональных принтеров и стабилизация цен в последние годы показывают, насколько доступной стала 3D-печать.

Доступное производство

Мы уже давно прошли век корпораций и крупных фабрик, владеющих всеми производственными ресурсами. Возможность купить 3D принтер позволяет нам с вами производить свои собственные изделия в любом количестве и в любом месте.

Например, компания Bits & Parts позволяет любому человеку с FDM-принтером почти полностью напечатать стул. Модели Maker Puzzle Chair можно скачать бесплатно на их сайте. Модель состоит из нескольких небольших деталей, которые можно напечатать на домашнем 3D принтере.

Материалы

Многие утверждают, что 3D печать эффективна настолько, насколько эффективны материалы, которые там применяются.

Для домашнего пользователя существует большое разнообразие пластика: от чистых филаментов до уникальных композитных материалов.

Поставщиков материалов также большое количество, начиная от небольших местных производителей и заканчивая крупными компаниями, такими как eSun.

PLA, ABS, SBS — расходники, которые знакомы всем печатникам. PETG, нейлон, поликарбонат — скорее экзотика. Но это далеко не самые серьезные материалы.

Например, термостойкий пластик для 3d печати почти не уступает по прочности металлам, но гораздо меньше весит и стоит. Из него делают детали инженерных конструкций, самолетов, автомобилей, кораблей и космических ракет. Там, где нужно «убрать» вес, но сохранить рабочие качества элементов, этот материал незаменим.

Также на рынке множество декоративных филаментов, которые имеют уникальные внешние текстурные, цветовые или прозрачные свойства.

Чтобы разобраться во всем многообразии пластика потребуется не один день. В агрегаторе расходных материалов Araneo собрано более 60 видов пластика с описанием свойств и области применения.

Все удобно расположено в алфавитном порядке. Чтобы найти пластик с нужными вам свойствами — воспользуйтесь умным поиском. Просто выберите нужные параметры и получите список подходящих вариантов.

Большое комьюнити

Возможность собрать 3D принтер самому имело огромное значение для развития и улучшения 3D печати.

Вся доступность как в производстве, так и в оборудовании была бы просто невозможна без практики проектирования с открытым исходным кодом.

Термин «открытый исходный код” заимствован из разработки программного обеспечения в тех случаях, когда код открыт для просмотра, использования и, самое главное, улучшения. Это позволяет наладить сотрудничество между пользователями со всего мира с различным опытом и талантами.

Компании E3D, Prusa Research и Lulzbot делятся своими чертежами.

Это также распространяется на 3D-модели. Такие платформы, как Thingiverse, Cults и MyMiniFactory, содержат на своих страницах тысячи бесплатных STL-моделей для скачивания.

И последнее, но не менее важное: создание множества неофициальных каналов поддержки и образовательных онлайн-ресурсов, которые помогли многим решить не одну проблему с печатью.

Короткие сроки производства и быстрая итерация

Есть причина, по которой 3D-печать когда-то называлась “быстрым прототипированием”. И все потому, что между идеей и ее реализацией проходит довольно мало времени.

Это особенно актуально при разработке, где продукт требует нескольких проверок от концепции до окончательного функционального тестирования. Поскольку 3D-печать не требует специальных инструментов и настроек для производства деталей, все, что нужно, — это изменить цифровую модель и отправить ее на 3D-принтер.

Быстрая итерация снижает затраты, связанные с производством прототипов, и сокращает процесс разработки, позволяя продукту выйти на рынок быстрее.

Автомобильная промышленность уже довольно давно использует это преимущество 3D-печати. Например, команда инженеров Ford использовала 3D-печать для прототипирования деталей для нового Shelby GT500. Инженер по производительности Мэтт Титус утверждает, что эта технология “повышает эффективность конструкций, она резко сокращает время, необходимое для разработки GT500, и связанные с этим затраты.”

Геометрическая свобода

Одним из основных преимуществ 3D-печати является возможность создавать формы, которые было бы невозможно изготовить с использованием традиционных технологий производства.

Когда инженерам Airbus потребовалось снизить расходы топлива для лайнеров, они решили снизить вес самолетов, облегчив внутренние перегородки. Генеративный алгоритм предложил вариант конструкции перегородки, который выглядел как набор случайных осей. Однако такая конструкция соответствовала всем требованиям: снижала вес отдельных модулей самолёта до 45%, сохраняя прочность всей системы.

Персонализация

Персонализация — одна из главных преимуществ 3D печати.

Некоторые продукты, которым необходима персонализация, уже начали использовать 3D-печать. Например, Invisalign производит более 320 000 прозрачных элайнеров каждый день благодаря аддитивным технологиям.

Экономическая выгода

Несмотря на то, что крупномасштабные проекты с тысячами 3D-напечатнных деталей обходятся недешево, это всё же получается значительно выгоднее других технологий. Многие производители применяют 3D-печать для небольших тиражей или для создания прототипов.

Пластик можно также использовать для литья, однако отливка малых партий может потребовать установки слишком дорогостоящего оборудования. Но и в этом случае производители могут изготавливать литые 3D-детали в несколько раз дешевле, чем при использовании алюминия.

Сокращение отходов

В XXI веке всё больше внимания уделяется вопросам экологии, поэтому 3D-печать получает всё больше поддержки в лице сторонников «зеленого» движения. Поскольку при 3D-печати остается значительно меньше отходов, чем при традиционной обработке, эта технология позволяет более бережно относиться к окружающей среде, одновременно сокращая расходы.

Широкий спектр применения

3D печать всё прочнее входит в нашу жизнь, превращаясь из узконаправленной и дорогой услуги в незаменимого помощника для профессионалов различных сфер деятельности. Доступность 3D печати позволяет проводить смелые эксперименты, ее возможности безграничны, и будущее для аддитивных технологий выглядит ярче, чем когда-либо.

Индивидуальная сборка 3D-принтера | Центр инновационного дизайна Bechtel

3D-принтер под названием «Большой мальчик» Алана Крафта, Алекса Джостена и Мэтта Фитцджеральда

Индивидуальное крепление для инструментов генеративного проектирования

Этот проект появился из-за желания построить что-то в наше время в Purdue мы можем использовать для дальнейших инноваций, развития и творчества, как только мы потеряем доступ к замечательным удобствам в Bechtel Center. К счастью, 3D-печать — отличный полигон для разработки продуктов. Используя инструменты BIDC, команда из трех человек, состоящая из Алана Крафта, Алекса Джостена и Мэтью Фицджеральда, смогла коснуться почти каждого станка в BIDC для изготовления деталей. На протяжении всего этого опыта мы смогли изучить генеративный дизайн, лазерную, фрезерную, токарную и водоструйную CAM, а также G-код.

График проекта

Создание проекта: август 2018 г.
Проект.

• Область печати 330 мм x 475 мм x 500 мм

  Подходит для печати большинства крупных объектов и прототипов, чтобы наша команда могла продолжить обучение!

• Габаритные размеры: 700 мм x 700 мм x 900 мм

  Мы хотели, чтобы принтер проходил через стандартную дверь. Мы смогли выполнить это требование.

• Вес: Приблизительно 250 фунтов

  Так как это полностью стальная конструкция, принтер весит довольно много. Этот вес и жесткость позволяют легко добавить шпиндель.

• Надежная скорость печати 80 мм/с

  Шаговые двигатели 7 NEMA 23 обеспечивают более чем достаточную скорость и усилие для перемещения по осям X, Y и Z.

• Корпус из поликарбоната и кровать с подогревом

  Корпус из поликарбоната полезен для контроля температуры. Нагреватель из силиконового коврика согревает постель. В будущем надеемся нагреть камеру для печати более экзотическими материалами.

• Устройство смены инструмента, изготовленное по индивидуальному заказу

  Наше устройство смены инструмента с фрезерованным магнитом типа «ласточкин хвост», выполненное по индивидуальному заказу, представляет собой совершенно новую конструкцию, нам даже пришлось купить специальную вставку для его изготовления!

Используемые станки

Крепление инструмента для генеративного проектирования

Генеративный дизайн — это новая тенденция в автоматизированном проектировании, когда моделируемые нагрузки возлагаются на конструкцию, а компьютер определяет наиболее оптимизированную конструкцию для напряжений, воздействующих на деталь. В этом случае мы разработали наше крепление для инструмента, чтобы оно могло выдерживать усилия как шпинделя, так и печатающей 3D-головки. Наша деталь была напечатана с помощью Markforged Metal X из нержавеющей стали. К сожалению, один из наших отпечатков вышел из строя из-за разрыва нити (на фото выше)

Преимущества генеративного проектирования:

• Детали, оптимизированные для нагрузки 
• Используется меньше материала
• Возможность аддитивного или субтрактивного производства

Фрезерованная стальная рама с косынками, вырезанными лазером

Сталь — невероятно универсальный материал. Благодаря щедрости жертвователей Bechtel Center мы смогли использовать стальной прокат для изготовления рамы нашего принтера. Из-за того, что нам нужна была точная платформа, нам нужно было удалить неровности из имеющегося запаса холоднокатаных стальных труб. Поэтому мы фрезеровали каждую сторону, а также нарезали, просверливали и просверливали все необходимые элементы в отдельных частях. Поскольку нашей целью было использовать созданную нами раму для поддержки головки мельницы, добавленная здесь сталь обеспечивает невероятную жесткость при фрезеровании более твердых материалов.

Мы также смогли использовать лазерный резак Fablight для изготовления косынок, необходимых для дизайна. Это было вырезано из 1/4 листового материала.

Индивидуальные муфты

Все показанные выше детали были изготовлены на токарном станке ST-20 с использованием инструментов Active. Эти детали представляют собой муфты, ведущие от шаговых двигателей к шариковым винтам. Изготовление их на токарном станке позволило нам работать с незнакомым CAM и стилем производства. Эти детали изготовлены из нержавеющей стали.

 

Индивидуальное устройство смены инструмента типа «ласточкин хвост»

Наше специальное алюминиевое устройство смены инструмента использует магнитные поля и гравитацию, чтобы поддерживать правильное выравнивание инструментов. Прорези типа «ласточкин хвост» прорезаны так, чтобы охватывающая деталь могла зацепиться за охватываемую скобу и зафиксироваться на месте с помощью магнитов. Из-за того, что степперы имеют более чем достаточный крутящий момент, чтобы вырваться из магнитной силы и подобрать следующий инструмент. Эти детали были фрезерованы на 4-осевом фрезерном станке.

 

• Дизайн

  10 часов

• Производство

  7 часов

• Сборка

  6 часов

СПОНРЫ.



Услуги 3D-печати | FDM, SLA, MJF, SLS и DMLS | Пластиковые и металлические детали

Обзор: как работает 3D-печать?

Что такое 3D-печать с ЧПУ

3D-печать — это технология создания объектов на основе файлов цифровых моделей с использованием связующих материалов, таких как порошковый металл или пластик, и печать их слой за слоем.

Печатный контент поступает из 3D-моделей или других электронных данных, а напечатанные 3D-объекты могут иметь любую форму и геометрические характеристики.

Основные технологии 3D-печати

3D-печать использует автоматизированное проектирование (САПР) для создания трехмерных объектов с помощью послойного метода. Начиная с производства графических моделей объектов для печати, они обычно разрабатываются с использованием программных пакетов автоматизированного проектирования (САПР). Импортируйте файлы на 3D-принтер, после чего 3D-принтер завершит работу. В соответствии с различными принципами работы технологии 3D-печати можно разделить на следующие три типа:

FDM (моделирование методом наплавления) Технология FDM заключается в нагревании и плавлении волокнистого термоклея, и в то же время под управлением компьютера трехмерное сопло может выборочно покрывать материал на рабочем столе в соответствии с информацией о профиле поперечного сечения и образуют слой после раздела быстрого охлаждения. После того, как формирование одного слоя завершено, стол станка опускается на высоту толщины одного слоя, затем формируют следующий слой, работая повторно, пока не будет сформирована вся твердая форма.

SLS (селективное лазерное спекание) Эта технология использует напыление порошка для нанесения слоя порошкового материала на верхнюю поверхность формованной детали и нагревания его до температуры чуть ниже температуры спекания порошка. Система управления управляет направлением лазерного луча на слой порошка в соответствии с профилем поперечного сечения слоя. После сканирования температура порошка повышается до точки плавления, происходит спекание и соединение с формованной деталью внизу. После выполнения одного слоя верстак опускается на высоту толщины одного слоя, а наносящий валик распределяет по нему слой однородного и плотного порошка и спекает участок нового слоя до завершения всей модели.

SLA (стереолитографический аппарат) Емкость для жидкости заполнена жидкой светочувствительной смолой, которая быстро отверждается под действием ультрафиолетового лазерного луча, излучаемого лазером (лазер, используемый в SLA и SLS, отличается, SLA использует ультрафиолетовый лазер, а SLS использует инфракрасный лазер). В начале формования подъемный рабочий стол находится ниже уровня жидкости, толщиной ровно в одну секцию. Лазерный луч, сфокусированный линзой, сканирует профиль поперечного сечения вдоль поверхности жидкости в соответствии с инструкциями машины. Смола в зоне сканирования быстро затвердевает, чтобы завершить обработку слоя поперечного сечения и получить слой пластикового листа. Затем верстак опускается на высоту толщины одного слоя, а затем полимеризуется другой слой. Такие слои накладываются друг на друга для построения трехмерного объекта.

Особенности услуги 3D-печати

Преимущества

Гибкий дизайн

3D-печать позволяет проектировать и печатать более сложные конструкции, чем традиционные производственные процессы. Более традиционные процессы имеют конструктивные ограничения, которые больше не применяются при использовании 3D-печати.

Быстрое прототипирование

3D-печать позволяет изготавливать детали за несколько часов, что ускоряет процесс прототипирования. Это позволяет каждому этапу проходить быстрее. По сравнению с механической обработкой прототипов, 3D-печать недорога и позволяет быстрее создавать детали, поскольку деталь может быть изготовлена ​​за несколько часов, что позволяет выполнять каждую модификацию конструкции с гораздо более высокой скоростью.

Распечатать по требованию

Печать по запросу — еще одно преимущество, поскольку для хранения запасов не требуется много места, в отличие от традиционных производственных процессов. Это экономит место и затраты, поскольку нет необходимости печатать массово, если в этом нет необходимости.
Все файлы 3D-дизайна хранятся в виртуальной библиотеке, поскольку они печатаются с использованием 3D-модели в виде файла CAD или STL, что означает, что их можно найти и распечатать при необходимости. Редактирование проектов может быть выполнено с очень низкими затратами путем редактирования отдельных файлов без потери устаревших запасов и инвестиций в инструменты.

Прочные и легкие детали

Основным материалом для 3D-печати является пластик, хотя некоторые металлы также могут использоваться для 3D-печати. Тем не менее, пластмассы имеют преимущества, поскольку они легче, чем их металлические эквиваленты. Это особенно важно в таких отраслях, как автомобилестроение и аэрокосмическая промышленность, где малый вес является проблемой и может обеспечить большую эффективность использования топлива.
Кроме того, детали могут быть созданы из специально подобранных материалов для придания определенных свойств, таких как термостойкость, повышенная прочность или водоотталкивающие свойства.

Быстрое проектирование и производство

В зависимости от дизайна и сложности детали 3D-печать может печатать объекты в течение нескольких часов, что намного быстрее, чем формованные или обработанные детали. Не только изготовление детали может обеспечить экономию времени за счет 3D-печати, но и процесс проектирования может быть очень быстрым благодаря созданию файлов STL или CAD, готовых к печати.

Минимизация отходов

Для производства деталей требуются только материалы, необходимые для самой детали, с небольшими потерями или без них по сравнению с альтернативными методами, которые вырезаются из больших кусков материалов, не подлежащих вторичной переработке. Этот процесс не только экономит ресурсы, но и снижает стоимость используемых материалов.

Экономически эффективным

Как одноэтапный производственный процесс, 3D-печать экономит время и, следовательно, затраты, связанные с использованием различных машин для производства. 3D-принтеры также можно настроить и оставить для выполнения задания, а это означает, что нет необходимости постоянно присутствовать операторам. Как упоминалось выше, этот производственный процесс также может снизить затраты на материалы, поскольку он использует только количество материала, необходимое для самой детали, с небольшими потерями или без них. Хотя оборудование для 3D-печати может быть дорогим, вы даже можете избежать этих затрат, передав свой проект компании, предоставляющей услуги 3D-печати.

Простота доступа

3D-принтеры становятся все более и более доступными, поскольку все больше местных поставщиков услуг предлагают услуги аутсорсинга для производственных работ. Это экономит время и не требует больших транспортных расходов по сравнению с более традиционными производственными процессами, производимыми за границей в таких странах, как Китай.

Экологически чистый

Поскольку эта технология снижает количество отходов используемого материала, этот процесс по своей сути является экологически чистым. Однако экологические преимущества расширяются, если учесть такие факторы, как повышение эффективности использования топлива за счет использования легких деталей, напечатанных на 3D-принтере.

Расширенное здравоохранение

3D-печать используется в медицине для спасения жизней путем печати органов человеческого тела, таких как печень, почки и сердце. Дальнейшие разработки и использование разрабатываются в секторе здравоохранения, обеспечивая одни из самых больших достижений в использовании технологии.

Недостатки

Ограниченные материалы

В то время как 3D-печать может создавать предметы из различных пластиков и металлов, доступный выбор сырья не является исчерпывающим. Это связано с тем, что не все металлы или пластмассы могут иметь достаточную температуру для 3D-печати. Кроме того, многие из этих печатных материалов не могут быть переработаны, и очень немногие из них безопасны для пищевых продуктов.

Ограниченный размер сборки

В настоящее время 3D-принтеры имеют небольшие печатные камеры, которые ограничивают размер печатаемых деталей. Все, что крупнее, нужно будет распечатать отдельными частями и соединить вместе после изготовления. Это может увеличить затраты и время для больших деталей из-за того, что принтеру необходимо напечатать больше деталей, прежде чем для их соединения будет использован ручной труд.

Постобработка

Хотя крупные детали требуют последующей обработки, как упоминалось выше, большинство 3D-печатных деталей нуждаются в некоторой форме очистки, чтобы удалить материал поддержки из сборки и сгладить поверхность для достижения требуемой отделки. Используемые методы последующей обработки включают гидроабразивную обработку, шлифование, химическое замачивание и ополаскивание, воздушную или тепловую сушку, сборку и другие. Объем необходимой постобработки зависит от таких факторов, как размер производимой детали, предполагаемое применение и тип технологии 3D-печати, используемой для производства. Таким образом, в то время как 3D-печать позволяет быстро производить детали, скорость производства может быть замедлена постобработкой.

Большие объемы

3D-печать — это фиксированная стоимость, в отличие от более традиционных методов, таких как литье под давлением, где производство больших объемов может быть более рентабельным. Хотя первоначальные инвестиции в 3D-печать могут быть ниже, чем в другие методы производства, после масштабирования для производства больших объемов для массового производства стоимость единицы продукции не снижается, как при литье под давлением.

Структура детали

С помощью 3D-печати (также известной как аддитивное производство) детали изготавливаются слой за слоем. Хотя эти слои сцепляются друг с другом, это также означает, что они могут расслаиваться при определенных напряжениях или ориентации. Эта проблема более серьезна при производстве изделий с использованием моделирования наплавления (FDM), в то время как многоструйные и многоструйные детали также имеют тенденцию быть более хрупкими. В некоторых случаях может быть лучше использовать литье под давлением, поскольку оно создает однородные детали, которые не будут разделяться и ломаться.

Неточности дизайна

Другая потенциальная проблема с 3D-печатью напрямую связана с типом используемого оборудования или процесса: некоторые принтеры имеют более низкие допуски, а это означает, что конечные детали могут отличаться от исходного дизайна. Это можно исправить в постобработке, но нужно учитывать, что это еще больше увеличит время и стоимость производства.

Возможности 3D-печати

В нашей распределенной сети более 50 машин для 3D-печати.

Моделирование методом наплавления (FDM)

Технология наплавленного осаждения (FDM) — это технология 3D-печати, широко известная своей скоростью, точностью и конкурентоспособной стоимостью. Машина FDM точно выдавливает расплавленную пластиковую нить для создания детали.

Вакуумное литье

Используя двухкомпонентные полиуретаны и силиконовые формы, компания Vacuum Casting известна своим быстрым производством высококачественных прототипов или конечных продуктов.

Селективное лазерное плавление (SLM)

SLM — это метод быстрого прототипирования, 3D-печати или аддитивного производства (AM), предназначенный для использования лазера с высокой плотностью мощности для плавления и сплавления металлических порошков.

Цифровая обработка света (DLP)

Оба процесса работают путем выборочного воздействия на жидкую смолу источника света — лазера SLA, проектора DLP — для формирования очень тонких твердых слоев пластика, которые складываются в твердый объект.

Стереолитография (SLA)

SLA использует ультрафиолетовый лазер, который рисует на поверхности жидкой термореактивной смолы для создания тысяч тонких слоев до тех пор, пока не будут сформированы окончательные детали. Основное различие между DLP и SLA заключается в источнике света.

Селективное лазерное спекание (SLS)

В селективном лазерном спекании (SLS) используется CO2-лазер, который сплавляет порошок на основе нейлона слой за слоем, пока не будут созданы окончательные детали из термопласта.

Получить расчет стоимости 3D-печати

Допуски для 3D-печати Возможности

Особенность	Допуск
Время выполнения заказов	От 2
Максимальный размер сборки	2100мм*700мм*800мм
Точность размеров	SLA: L100 мм, ± 0,2% * L (мм) ДЛП: L100мм, ±0,1%*L(мм) SLS: L500 мм, ± 0,1% * L (мм) MJF: L100 мм, ± 0,25% * L (мм) SLM: L100 мм, ± 0,3% * L (мм) FDM: L100 мм, ± 0,2% * L (мм)

Выбор лучших материалов для 3D-печати

SLA (стереолитография)

Смола (11 видов)

SLS (селективное лазерное спекание)

Нейлон (2 типа)

ТПУ (1 вид)

DLP (цифровая обработка света)

Смола (2 типа)

MJF (многоструйный синтез)

Нейлон (1 вид)

SAF (селективное поглощение)

Нейлон (1 вид)

FDM (моделирование методом наплавления)

PEEK (1 вид)

АБС (1 вид)

НОАК (1 вид)

ПК (1 вид)

ПЭТГ (1 вид)

КАК (1 вид)

SLM (селективное лазерное плавление)

Алюминий (1 вид)

Нержавеющая сталь (1 вид)

Титан (1 вид)

Инструментальная сталь (1 вид)

Материалы, изготовленные на заказ

Различные варианты металлических и пластиковых деталей для 3D-печати доступны для моментального онлайн-предложения. Если вы не видите запас материала, который вы ищете, выберите «Пользовательский» в раскрывающемся списке материалов на странице вашего предложения и отправьте его на экспертную техническую оценку после того, как вы укажете характеристики, допуски, потребности в проверке и требуемое количество.

Отзывы клиентов об услуге 3D-печати

Посмотреть больше

Ресурсы для 3D-печати

3D-печать

Сравнение белого нейлона и черного нейлона в 3D-печати

3D-печать

Как выбрать процент заполнения для 3D-печатных деталей

3D-печать

3D-печать

Основное введение в 3D-печать SLS

3D-печать

3D-печать

Советы по ремонту 3D-печати

3D-печать

3D-печать

Часто используемые программы для 3D-печати

3D-печать

3D-печать

3D-печать PLA, ABS и нейлона

3D-печать НОАК АБС Нейлон

3D-печать

Готовый 3D-кейс — ручные куклы

3D печать Соглашение об уровне обслуживания Технологии

3D-печать

Готовый 3D-корпус — корпус маршрутизатора

3D печать Соглашение об уровне обслуживания Технологии

3D-печать

Готовый 3D-кейс — Ортодонтия

3D печать DLP Технологии

3D-печать

3D Готовый кейс — Журнал Airplane

3D печать Кастинг Технологии

3D-печать

3D Готовый корпус — Скульптура дракона

3D печать Соглашение об уровне обслуживания Технологии

3D-печать

3D готовый корпус — автомобильные запчасти для приборной панели

3D печать Соглашение об уровне обслуживания Технологии

Посмотреть больше

Обзор 3D-принтеров — Nexa3D

Мы предлагаем полную линейку сверхбыстрых 3D-принтеров, от разработки продукта до производства, которые обеспечивают непревзойденную скорость, увеличивают производительность и снижают совокупную стоимость владения.




Настольный 3D-принтер
Знакомство с XiP

5 999 долл. США

Прототипы и промышленные приложения для машиностроения, стоматологии и других отраслей промышленности.

4,8 л

Объем печати

195 x 115 x 210 мм

7,7 x 4,5 x 8,3 дюйма

Объем сборки

4K Монохромный 9,3-дюймовый ЖК-дисплей

Технология

52 мкм

Размер пикселя



Промышленный 3D-принтер
Познакомьтесь с NXE 400Pro

Сейчас 49 995 долл. США

Сэкономьте 12 900 долл. США было 62 895 долл. США

Производство 3D-печати и изготовление по требованию, приспособления и приспособления, функциональные прототипы.

17 л

Объем печати

274 x 155 x 400 мм

10,8 x 6,1 x 15,7 дюйма

Объем сборки

4K (3840 x 2160)

Технология

76,5 мкм

Размер пикселя



Промышленный 3D-принтер
Встречайте NXE 200Pro

Теперь $39 995

Сэкономьте $9 995 вместо $49 990

Предлагает доступные и масштабируемые решения для функционального прототипирования и производства по запросу.

8,5 л

Объем печати

274 x 155 x 200 мм

10,8 x 6,1 x 7,8 дюйма

Объем сборки

4K (3840 x 2160)

Технология

76,5 мкм

Размер пикселя



Стоматологический 3D-принтер
Познакомьтесь с NXD 200Pro

49 990 долл. США

Идеально подходит для моделирования стоматологических пластмасс, шин, оттискных ложек, окклюзионных ночных кап и многого другого.

8,5 л

Объем печати

274 x 155 x 200 мм

10,8 x 6,1 x 7,8 дюйма

Объем сборки

4K (3840 x 2160)

Технология

76,5 мкм

Размер пикселя



3D-принтер SLS
Meet QLS 820

Свяжитесь для уточнения цен

Допуски на пресс-формы для литья под давлением для всех производственных возможностей, включая высокотемпературные материалы.

49 л

Объем печати

350 x 350 x 400 мм

13,8 x 13,8 x 15,7 дюйма

Объем сборки

До 8000 см ³ /час

Скорость печати

50-200 мкм

Z Разрешение

Расскажите нам о своем следующем проекте, и мы разработаем для вас лучшее решение для 3D-печати

Начать

LSPc по сравнению с традиционными 3D-принтерами SLA

В наших 3D-принтерах используется запатентованный процесс фотоотверждения подслоя смазки (LSPc), в котором используется самосмазывающаяся мембрана, обеспечивающая сверхбыструю 3D-печать, превосходящую возможности традиционных 3D-принтеров SLA.

Программное обеспечение для 3D-печати NexaX

Программное обеспечение NexaX обеспечивает стабильность процесса и согласованность печати, облегчая масштабирование от прототипирования до производства. Поднимите ставку на весь цикл 3D-печати от проектирования до производства.

Постобработка

Наши решения для постобработки xWASH и xCURE обеспечивают стабильные механические свойства и предсказуемые характеристики деталей для производства с помощью промышленных 3D-принтеров.

Наши 3D-принтеры отличаются

Nexa3D предлагает комплексные настольные 3D-принтеры и промышленные системы 3D-принтеров с проверенными рабочими процессами, программным обеспечением и возможностями постпроизводства для удовлетворения различных потребностей приложений. Переместите собственное производство или модернизируйте процесс аддитивного производства, чтобы сократить сроки выполнения работ и добиться гибкости, необходимой для масштабирования аддитивного производства, и достичь экономической эффективности, недостижимой при использовании традиционных стереолитографических (SLA) 3D-принтеров. При 3D-печати с использованием традиционных 3D-принтеров SLA одним из ограничивающих факторов являются силы расслоения во время печати. Когда слои добавляются в процессе печати, они становятся очень хрупкими и чувствительными к силам отслаивания, поэтому 3D-принтеры SLA печатают с низкой скоростью, чтобы не ставить под угрозу структуру печати в процессе печати.

Наши промышленные 3D-принтеры отличаются тем, что в них используется запатентованный процесс фотоотверждения подслоя смазки (LSPc), в котором используется самосмазывающаяся мембрана, обеспечивающая сверхбыструю печать под несколькими разными углами. Что делает наша самосмазывающаяся мембрана, так это устраняет силы между печатаемой деталью, которая находится в зеленом состоянии, и областью сборки. Смола, представляющая собой вязкий материал, должна попасть в область печати, чтобы можно было напечатать следующий слой. Гибкая мембрана означает, что мы можем решить проблему пополнения смолы, которая не решается с помощью других методов SLA. Это связано с тем, что мембрана благодаря своей гибкости помогает распространять смолу во всех областях платформы печати, обеспечивая более высокую скорость 3D-печати, чем другие SLA-принтеры.

Руководство по технологии LSPc

Больше материалов, больше опций

2022 Руководство по материалам для сверхбыстрой 3D-печати

Все принтеры Nexa3D используют возможности материалов с открытым исходным кодом, чтобы предоставить вам самый широкий выбор материалов для ваших прототипов и производственных нужд. Узнайте больше о широком спектре материалов, которые могут работать с нашими 3D-принтерами.

Как производственная компания, мы сами испытали на себе болевые точки, которые сдерживали внедрение серийных 3D-принтеров в течение последних двух десятилетий — низкая производительность, непостоянная производительность и низкая производительность. Поэтому мы разработали новый класс сверхбыстрых фотополимерных принтеров, обеспечивающих до 20-кратного повышения производительности на протяжении всего цикла проектирования и производства.

В этом руководстве рассматриваются:

• Характеристики и использование материалов
• Спецификации сертифицированных испытаний каждого материала
• Практические примеры использования материалов

Загрузить руководство по материалам

Индивидуальная онлайн-служба 3D-печати

Возможности Индивидуальная онлайн-служба 3D-печати

Получите мгновенные онлайн-предложения на детали из более чем 70 металлических и пластиковых материалов. Бесплатная доставка для всех заказов из США. ИСО 9001:2015, ИСО 13485 и AS9100D сертифицирован.

Наши услуги 3D-печатиМатериалыПрименения и преимуществаРазмеры и допускиО 3D-печати Руководство по 3D-печати

Онлайн-услуги Xometry по 3D-печати: высококачественное быстрое прототипирование и производство деталей

Xometry предлагает лидирующие в отрасли услуги 3D-печати онлайн. Нужны ли вам прототипы или серийные детали, мы можем изготовить их для вас по запросу всего за один день. Мы являемся вашим универсальным поставщиком точных, точных, изготовленных на заказ 3D-печатных деталей по доступной цене. Загрузите файл 3D CAD, чтобы получить онлайн-предложение и время выполнения в течение нескольких секунд. Мы печатаем все, от единичных прототипов до тысяч серийных деталей.

Мы используем новейшие технологии аддитивного производства для создания доступных функциональных деталей из более чем 60 металлов и пластиков. Xometry предлагает восемь высококачественных процессов 3D-печати, включая селективное лазерное спекание, моделирование методом наплавления, стереолитографию, прямое лазерное спекание металла, полиструйную печать, углеродную DLS, струйную металлизацию связующего и HP Multi Jet Fusion. Мы используем коммерческие и промышленные принтеры, такие как Stratasys Fortus 900mc и Fortus 450 FDM, EOS Polymer Laser Sintering (SLS) и DMLS, Concept Laser, SLM Solutions, 3D Systems, ExOne и другие. Чтобы познакомиться с аддитивным производством, посетите наше Полное руководство по 3D-печати.

3D-печать термопластами

Служба 3D-печати методом селективного лазерного спекания (SLS)

Загрузите файл САПР, чтобы получить мгновенные расценки на детали SLS. Отправка запчастей в течении суток. Бесплатная доставка для всех заказов из США.

Услуга 3D-печати методом селективного лазерного спекания (SLS)

Услуга 3D-печати HP Multi Jet Fusion (MJF)

Гарантированное качество прототипов и готовых деталей. Бесплатная доставка для всех заказов из США. Сертификаты ISO 9001:2015, ISO 13485 и AS9100D.

Услуга 3D-печати HP Multi Jet Fusion (MJF)

Услуга 3D-печати методом наплавления (FDM)

Высококачественная широкоформатная 3D-печать FDM Бесплатная доставка для всех заказов в США

Моделирование методом наплавления (FDM) 3D-печать

Термореактивная 3D-печать

Стереолитография (SLA) 3D-печать

Прототипы высокого разрешения за несколько дней Бесплатная доставка всех заказов в США

Услуга стереолитографии (SLA) 3D-печати

Услуги 3D-печати Carbon Digital Light Synthesis™ (DLS™)

Высокопроизводительные прототипы и серийные детали Бесплатная доставка для всех заказов в США

Услуга 3D-печати Carbon Digital Light Synthesis™ (DLS™)

Услуга 3D-печати PolyJet

Прототипы, модели с цветовой концепцией и смоделированные детали методом многослойного формования в течение нескольких дней Бесплатная доставка для всех заказов из США

Услуга 3D-печати PolyJet

3D-печать металлом

Услуга 3D-печати прямого лазерного спекания металла (DMLS)

Загрузите файлы САПР, чтобы мгновенно получить расчет стоимости металлических прототипов и производственных деталей. Бесплатная доставка для всех заказов из США.

Услуга 3D-печати с прямым лазерным спеканием металла (DMLS)

Услуга 3D-печати Metal Binder Jetting

Загрузите файлы САПР, чтобы мгновенно получить расценки на детали. Бесплатная доставка для всех заказов из США.

Услуги 3D-печати Metal Binder Jetting

Получите гибкие варианты оплаты деталей, необходимых вашему бизнесу.

Лучший выбор материалов для 3D-печати

Прочный нейлон

Нейлон — один из самых универсальных вариантов для 3D-печати с отличной детализацией и производительностью.

ABS и ASA

3D-отпечатки из ABS и ASA имеют различные цвета и являются основным продуктом 3D-печати на пластике.

ULTEM 9085 и ULTEM 1010

Прочный, термостойкий и долговечный ULTEM разработан для работы в самых суровых условиях.

Эластомеры и резиноподобные материалы

ТПЭ и эластомеры на основе силикона, напечатанные на 3D-принтере, дают резиновые детали без использования инструментов.

Металлические 3D-печати

Металлические детали, напечатанные на 3D-принтере, могут создавать сложные геометрические формы без потери производительности.

Детали из нескольких материалов

PolyJet 3D может объединять несколько свойств в одном отпечатке для покрывных форм и других косметических элементов.

Материалы для всех областей применения

Xometry предлагает широчайший ассортимент материалов для промышленной 3D-печати, доступных для мгновенного расчета.

Новинка!

3D-печать из огнестойкого пластика

Служба 3D-печати Xometry предлагает различные огнестойкие полимеры, соответствующие требованиям UL-94 V-0 и FAR 25.853 60-секундного испытания на горение. Сюда входят FDM ULTEM 9085 , FDM ULTEM 1010 , и SLS нейлон 12, огнестойкий . Эти полимеры идеально подходят для авиационных и аэрокосмических применений. Узнайте больше о 3D-печати огнестойких пластиков.

Готовы приступить к изготовлению индивидуальных 3D-печатных деталей?

Бесплатная доставка всех заказов на 3D-печать!

Применение 3D-печати

Концептуальные модели

Скорость и универсальность 3D-печати позволяют разработчикам продуктов создавать физические снимки своих проектов посредством итеративного процесса.

Быстрое прототипирование

3D-печать может использоваться для создания полнофункциональных прототипов с движущимися частями, а также сборок «все в одном».

Прямое цифровое производство

Высокая точность и постоянство 3D-печати делает ее идеальным способом производства отдельных или индивидуальных деталей.

Преимущества 3D-печати

Быстрый оборот

Детали обычно могут быть отправлены всего за 1 день, что позволяет ускорить итерации проектирования и скорость выхода на рынок.

Долговечность

3D-печать обеспечивает высокую ударопрочность, среднюю гибкость и высокую устойчивость к факторам окружающей среды.

Сложная геометрия

Благодаря процессу 3D-печати геометрия может быть построена проще, что усложняет процесс без дополнительных затрат.

Precision

3D-печать позволяет создавать точные детали и детали.

Производство деталей

3D-печать с помощью Xometry помогает производить детали конечного использования по запросу, увеличивая производительность.

Масштабируемость

С помощью 3D-печати вы можете изготовить одну деталь или компонент так же легко, как десятки серийных изделий.

Общие допуски для 3D-печати

Общие рекомендации по проектированию для 3D-печати

Описание	Примечания к допуски
Описание Размер детали	. Допустимые нотки Xometry могут приспосабливаться к 3 -й.
Описание Минимальный размер элемента	Примечания к допускам 0,030–0,060 дюйма является типовым. 0285 Описание Минимальная толщина стенки	Примечания к допускам Обычно 0,020–0,060 дюйма.
Описание ОБСЛУЖИВАНИЕ Между функциями	Примечания к допуска Стандарты для получения дополнительной информации о допусках для каждого процесса. Что такое 3D-печать? Что такое 3D-печать? 3D-печать — это процесс аддитивного производства, в котором материалы соединяются вместе для создания объектов на основе данных 3D-моделей (CAD). Как правило, 3D-печать представляет собой послойный процесс, при котором геометрия детали «выращивается», сливаясь с предыдущим слоем. Процессы 3D-печати позволяют создавать объекты из пластика, фотополимеров, реакционных полимеров, композитов, металла, стекла и других материалов. Демонстрация Instant Quote Посмотрите, как быстро и просто можно получить коммерческое предложение для 3D-печати с помощью Xometry Instant Quoteing Engine®. Почему стоит выбрать Xometry для 3D-печати? Бесконечные варианты Выберите из миллионов возможных комбинаций материалов, отделки, допусков, маркировки и сертификатов для вашего заказа. Простота в использовании Доставка деталей прямо к вашей двери без проблем с поиском поставщиков, управлением проектом, логистикой или доставкой. Обеспечение качества Мы сертифицированы по стандартам ISO 9001:2015, ISO 13485 и AS9100D. Become an additive expert with our Complete Guide to 3D Printing 3D Printing Services Near You AlabamaArizonaArkansasCaliforniaColoradoConnecticutDelawareFloridaGeorgiaIdahoIllinoisIndianaIowaKansasKentuckyLouisianaMaineMarylandMassachusettsMichiganMinnesotaMississippiMissouriMontanaNebraskaNevadaNew HampshireNew JerseyNew MexicoNew YorkNorth CarolinaNorth DakotaOhioOklahomaOregonPennsylvaniaRhode IslandSouth CarolinaSouth DakotaTennesseeTexasUtahVermontVirginiaWashingtonWest VirginiaWisconsinWyoming С 80-х до наших дней Центр обучения 3D Посмотреть все категории Комплектация: Введение 1980-е годы: рождение основных методов 3D-печати​ 1990-е годы: появление основных производителей 3D-принтеров и инструментов САПР 2000-е: 3D-печать привлекает внимание СМИ 2010-е годы: годы наглядности, инноваций и надежд на 3D-печать Что сейчас, а что в будущем? Введение 3D-печать не так нова, как вы думаете! На самом деле, технология FDM (моделирование методом наплавления) стала довольно популярной и впечатляющей для широкой публики примерно в 2009 году из-за ее освещения в СМИ. В какой-то момент многие люди действительно думали, что FDM — единственная технология аддитивного производства. Но FDM — это даже не первая разработанная технология 3D-печати, а 3D-печать на самом деле началась в 1980-е годы. Вот краткая 3D-печать временная шкала с 1980-х годов до наших дней. История 3D-печати увлекательна. Первые машины, большие надежды и множество приложений для 3D-печати,  которые сейчас процветают. Давайте вернемся к истории 3D-печати. 1980-е: рождение основных методов 3D-печати Концепция 3D-печати возникла еще в 1970-х, но первые эксперименты датируются 1981. Первые попытки 3D-печати предоставлены доктору Кодаме за разработку метода быстрого прототипирования. Он был первым, кто описал послойный подход к производству, создав предшественницу SLA (или стереолитографии): фоточувствительная смола полимеризовалась под действием УФ-излучения . К сожалению, он не подал заявку на патент до установленного срока. Несколько лет спустя группа французских инженеров, Ален Ле Меотэ, Оливье де Витт и Жан-Клод Андре, заинтересовалась стереолитографией, но отказалась от нее из-за отсутствия деловой перспективы. Эта попытка 3D-печати также использовала процесс стереолитографии. Если вам нужна дополнительная информация об этом первом опыте, ознакомьтесь с нашим интервью с Жан-Клодом Андре. В то же время Чарльз Халл также интересовался этой технологией и подал первый патент на стереолитографию (SLA) в 1986 году. Он основал 3D Systems Corporation и в 1988 году выпустил SLA-1, их первый коммерческий продукт. Если SLA была первой разработанной технологией 3D-печати, то как насчет SLS (Selective Laser Sintering) и FDM (Fused Deposition Modeling) того времени? В 1988 году в Техасском университете Карл Декард запатентовал технологию SLS, еще одну технику 3D-печати, в которой зерна порошка сплавляются вместе с помощью лазера. Тем временем Скотт Крамп, соучредитель Stratasys Inc. , подал заявку на патент на моделирование методом наплавления (FDM). Менее чем за десять лет были запатентованы три основные технологии 3D-печати и родилась 3D-печать!   Продолжить: 1980: Первый патент японского доктора Кодама Быстрое прототипирование 1984: Стереолитография французскими инженерами, затем отказ от нее 1986: Стереолитографию взял на себя Чарльз Халл DTM Inc затем покупает 3D-систему SLA 1 1990-е годы: появление основных производителей 3D-принтеров и инструментов САПР Теперь, когда заложены основы, развитие аддитивного производства происходит довольно быстро. Появляются основные производители 3D-принтеров, совершенствуются новые технологии, а также начинают разрабатываться инструменты 3D-моделирования, что выводит аддитивное производство на новый уровень. В Европе была основана компания EOS GmbH, которая создала первую систему EOS «Stereos» для промышленного прототипирования и производственных приложений 3D-печати. Его промышленное качество сегодня признано во всем мире благодаря технологии SLS (технология селективного лазерного спекания) для пластмасс и металлов. В 1992 году компания Stratasys получила патент на моделирование методом наплавления, которая разработала множество 3D-принтеров как для профессионалов, так и для частных лиц. С 1993 по 1999 год основные участники сектора 3D-печати использовали различные методы: ZCorp и распыление связующего: на основе технологии струйной печати Массачусетского технологического института они создали Z402, который производил модели с использованием порошковых материалов на основе крахмала и гипса и жидкого связующего на водной основе. Технология Arcam MCP и селективное лазерное плавление. В то же время мы видим, что все больше и больше новых инструментов САПР, позволяющих создавать 3D-модели, становятся доступными и развиваются, например, с созданием прототипа Сандерса (теперь известного как Solidscape), одного из первые участники, разработавшие специальные инструменты для аддитивного производства. Чарльз Халл был награжден Европейской премией изобретателя в категории неевропейских стран по цене Европейского патентного ведомства в 2014 году. патент компании Stratasys 1993: Основание Solidscape 1995: Корпорация Z получила эксклюзивную лицензию от Массачусетского технологического института , по цене Европейского патентного ведомства в 2014 г. 2000-е: 3D-печать привлекает внимание средств массовой информации В 2000 году наступило тысячелетие, когда была напечатана первая почка, напечатанная на 3D-принтере, но нам придется ждать еще 13 лет, чтобы увидеть, как ее трансплантируют пациенту. Напечатанные на 3D-принтере почки сейчас отлично работают, и исследователи очень быстро экспериментируют с ускоренным ростом для пересадки органов. 2004 год был годом начала проекта RepRap, который состоит из самовоспроизводящегося 3D-принтера. Да, на 3D-принтере можно печатать 3D. Этот проект с открытым исходным кодом привел к распространению настольных 3D-принтеров FDM 3D и популярности технологии в сообществе производителей. В 2005 году ZCorp выпустила Spectrum Z510, самый первый цветной 3D-принтер высокой четкости. В 2008 году 3D-печать получила еще большее распространение в средствах массовой информации благодаря еще одному медицинскому применению: первому 3D-печатному протезу конечности. Этот удивительный проект медицинской 3D-печати включал в себя все части биологической конечности и был напечатан «как есть», без необходимости какой-либо последующей сборки. В настоящее время в сочетании с 3D-сканированием 3D-печатные медицинские протезы и ортезы становятся все более дешевыми и быстрыми для пациента. Более того, эти протезы все больше оптимизируются и адаптируются к морфологии пациента. Аддитивное производство открывает новые возможности для массовой настройки. http://www.ufunk.net/en/tech/exo-prosthetic-leg/ 2009 год стал годом, когда патенты FDM стали достоянием общественности, открыв путь к широкой волне инноваций в 3D-принтерах FDM. , падение цен на настольные 3D-принтеры и, следовательно, поскольку технология стала более доступной, повышенная наглядность. 2009 год также стал годом создания онлайн-сервиса 3D-печати Sculpteo, одного из пионеров процветающих сейчас онлайн-сервисов 3D-печати, еще одного шага к доступности 3D-печати!   Возобновление: 2000: создана рабочая почка, напечатанная на 3D-принтере 2000: MCP Technologies (известный производитель оборудования для вакуумного литья) представила технологию SLM Corp. Это был первый цветной 3D-принтер высокого разрешения на рынке. 2006: Инициирован проект с открытым исходным кодом (Reprap) 2008: Первый 3D-печатный протез ноги 2009: Патенты FDM стали общественным достоянием 2009: Создан Sculpteo 2010-е: Годы наглядности, инноваций и надежд на 3D-печать Последние годы были очень важными для 3D-печати. С истечением срока действия патента FDM первые годы десятилетия стали годами 3D-печати. Затем аддитивное производство становится реальной и доступной технологией прототипирования и производства для предприятий, открывая новые возможности  В 2013 году президент Барак Обама упомянул 3D-печать как серьезную проблему будущего в своем выступлении о положении в стране, в котором «3D-печать Абсолютное модное слово. В настоящее время он присутствует в сознании широкой общественности и в решениях политиков. Технология постоянно прогрессирует, как и использование этой технологии. Все больше и больше малых и крупных компаний пользуются преимуществами низкой цены прототипирования, которую предлагает 3D-печать, и полностью интегрируют ее в свои итерации, инновации и производственные процессы. В 2010 году Urbee стал первым автомобилем, напечатанным на 3D-принтере. Его корпус был полностью напечатан на 3D-принтере с использованием очень большого 3D-принтера. Теперь 3D-печатный автомобиль постепенно становится реальностью, а аддитивное производство занимает все больше места в автомобильном секторе. Действительно, от интеграции технологии 3D-печати в процесс изготовления инструментов до 3D-печати автомобильных деталей, аддитивное производство оказывается весьма полезным на многих уровнях, помогая решать совершенно новые задачи. кредит: EDAG Технология 3D-печати продолжает развиваться и развиваться. Новые 3D-принтеры выпускаются регулярно, они более эффективны, печатают быстрее и дают доступ к новым материалам для 3D-печати. Такие технологии, как CLIP (DLS), разрабатываются компанией Carbon, что делает процесс печати еще быстрее и точнее, чем когда-либо. Если вы ознакомитесь с предложениями нашей онлайн-службы 3D-печати, вы найдете широкий спектр материалов, от прочных и точных смол для 3D-печати, таких как жесткий полиуретан, до гибкого пластика для 3D-печати и термостойких металлов для 3D-печати: все теперь доступны для печати, что позволяет компаниям легко находить материалы, адаптированные к их потребностям и продуктам. Новые материалы для 3D-печати изучаются каждый день: от лаборатории Дэниела Келли, которая занимается 3D-печатью костей, до французского стартапа XtreeE, который занимается 3D-печатью бетона, чтобы произвести революцию в строительной отрасли! Действительно, что касается применения в архитектуре, 3D-печать бетона стала реальной вещью, и семьи начинают переезжать в 3D-печатные дома. Первая семья, которая переехала в дом, напечатанный на 3D-принтере, действительно сделала это в 2018 году. Площадь дома составляет 1022 квадратных фута, он вполне пригоден для проживания, и на его печать ушло два дня. Резюме: 2010: Urbee — первый прототип автомобиля, напечатанный на 3D-принтере. 2012 г.: напечатан и имплантирован первый протез челюсти 2013 г.: «3D-печать» в речи Обамы о положении в стране объявляет о возможности 3D-печати кости 2018: Первая семья переезжает в дом, напечатанный на 3D-принтере 2020-е: появление более совершенных материалов для аддитивного производства Аддитивное производство теперь дает возможность создавать детали для требовательных секторов с использованием передовых материалов, таких как чрезвычайно прочные и жесткие материалы или профессиональные гибкие пластмассы: мы называем их материалами с высокими эксплуатационными характеристиками. Это также способ внедрить более устойчивое производство с использованием материалов на биологической основе с серией материалов Nylon PA11. BASF и Sculpteo объединяют свои усилия, чтобы предложить вам эти высокоэффективные материалы и помочь вам продвинуться еще дальше в ваших проектах. Некоторые из этих впечатляющих материалов обладают термостойкостью, химической стойкостью или даже термостойкостью для самых требовательных применений. Вы можете попробовать некоторые интересные материалы, такие как Ultrasint® PA11 ESD и его электростатические свойства, Ultrasint® PA11 CF, армированный углеродным волокном для большей жесткости, порошки на биологической основе Ultrasint® PA11 и MJF PA11 с отличными устойчивыми свойствами, Ultrasint® PA6 FR — огнеупорный материал, Ultrasint® PA6 MF — минеральный наполнитель для большей прочности, Ultrasint® TPU88A и TPU01 — для прочности и гибкости Что насчет будущего? Сегодня мы видим, что 3D-печать произвела революцию в таких крупных секторах, как автомобилестроение, архитектура или медицина. Но где еще можно улучшить эту технологию? 3D-биопечать становится важной темой для медицины. Действительно, приложений 3D-биопечати может быть множество. Вы можете легко увидеть разнообразные преимущества этой технологии. Он может создавать человеческие ткани для пострадавших от ожогов. Это также способ создания человеческих органов для пересадки органов. Сегодня мы видим, что доноров не хватает, и биопечать может стать отличным, быстрым и спасающим жизнь решением. Технология 3D-биопечати может позволить создавать различные тканевые структуры, такие как ткань почки, ткань кожи. 3D-печать для архитектуры также совершенствуется, но в ближайшие годы она может стать еще более масштабной. Проекты, которые строятся быстрее, дешевле и позволяют избежать отходов: преимущества этой технологии для строительного сектора многочисленны. 3D-печать еще не достигла своего предела, и многие проекты и удивительные истории ждут своего воплощения. Мы уже представляем себе это будущее в нашей статье об инновациях, которые появятся в 3D-печати, и о 10 лучших материалах для 3D-печати будущего, которые уже существуют! Готовы ли вы написать будущее истории 3D-печати и улучшить свой производственный процесс? Начните свой проект 3D-печати прямо сейчас. загрузите свой 3D-файл здесь и выберите материалы из нашего каталога материалов для 3D-печати, чтобы максимально использовать наши услуги 3D-печати. Дополнительный номер: Наверх Получайте последние новости о 3D-печати прямо на свой почтовый ящик Подпишитесь на нашу еженедельную рассылку, чтобы узнавать о новейших технологиях 3D-печати, приложениях, материалах и программном обеспечении. 3D-печать в производстве — вызовы и преимущества 3D-печать в производстве Мелкосерийное производство Переход на 3D-печать позволит предприятиям рассмотреть вопрос о мелкосерийном производстве деталей, где специализированные группы по продукту смогут запускать новые продукты. часто. Они смогут работать за пределами своего воображения и, конечно же, за пределами ограничений, связанных с традиционными методами. Он обеспечивает гибкий процесс разработки физических деталей и позволяет ускорить производство и время, необходимое для выхода на рынок. Нет никаких сомнений в том, что 3D-печать намного опережает традиционные методы, когда речь идет об изготовлении первых нескольких сотен деталей. Но подходит ли 3D-печать и для крупномасштабного производства? Крупносерийное производство 3D-печать — это технология, которая развивается и растет быстрее, чем большинство других технологий, благодаря тому, как она может влиять на производственные процессы и помогать предприятиям работать на более высоком уровне. Производственную линию, настроенную для 3D-печати, легче изменить, чем производственную линию для традиционного производства, что делает 3D-печать возможным вариантом по многим причинам. Вся производственная линия может быть отрегулирована и адаптирована к скорости печатной производственной линии. Таким образом, усовершенствование оборудования, регулировка скорости печати или даже замена продукта могут производиться почти мгновенно. Если сравнивать это с более старыми методами, может потребоваться несколько недель или месяцев, чтобы внести изменения, а затем снова начать производство. Неизбежно, что возможности, которые дает 3D-печать, и то, как развиваются технологии, позволят предприятиям внедрить этот новый способ производства продуктов или деталей, и вполне вероятно, что это внедрение будет хорошо развиваться в будущем. Каковы преимущества использования 3D-печати в производстве? 1. Сокращение затрат Традиционные методы производства общеизвестно дороги, в то время как процесс 3D-печати делает создание деталей более дешевым и доступным. В отличие от традиционного производства, где может потребоваться много разных людей для управления несколькими машинами или требуется производственная линия для сборки продукта, 3D-печать устраняет это. Каждый 3D-принтер потребует от оператора запуска машины, прежде чем он начнет автоматизированный процесс создания загруженного дизайна. Таким образом, при использовании 3D-печати для производства трудозатраты значительно ниже, поскольку нет необходимости в квалифицированных механиках или операторах для участия в процессе. 2. Снижение рисков Когда предприятия имеют возможность подтвердить дизайн перед его запуском в производство, это может помочь устранить риск ошибок, напрасной траты материалов и денег. Создание продуктов с помощью 3D-печати может помочь повысить уверенность, особенно если учесть, что 3D-прототип легче перепроектировать и изменить, чем все, что было создано с использованием традиционного метода. Когда дело доходит до затрат на установку, производителям не нужно будет производить столько продукции, чтобы оправдать затраты на установку. Традиционные методы производства часто зависят от эффективности массового производства и требуют большого количества сборщиков, тогда как для 3D-печати требуется материал накаливания, а не намного больше, чтобы выполнить заказ. 3. Сбой дешевле и быстрее 3D-принтеры не нужно будет перенастраивать между производственными циклами. Скорость, с которой может собираться 3D-принтер, можно считать меньшей, чем у традиционной сборочной линии. Однако, если учесть проблемы с оборудованием, которые могут остановить производство, и человеческие ошибки, то в традиционном производстве может быть гораздо больше проблем. 4. Время выхода на рынок 3D-печать позволяет разрабатывать идеи быстрее. В некоторых случаях 3D-концепты могут быть разработаны и напечатаны в один и тот же день, но с точки зрения крупномасштабного производства это, безусловно, быстрее, чем традиционные методы. Это может помочь компаниям сократить время производства с месяцев до дней, гарантируя, что они останутся впереди своих конкурентов. 5. Создавайте и развивайтесь Предприятия, внедряющие 3D-производство, могут продолжать расти и развиваться, производя изделия, созданные по их воображению. Когда дело доходит до 3D-производства, нет никаких ограничений, потому что вещи можно создавать виртуально, а затем печатать в очень короткие сроки. Таким образом, для любого бизнеса продукт может пройти путь от идеи до концепции вплоть до готовой детали. 6. Нет ограничений по геометрии В течение многих лет стандартные технологии производства ограничивали возможности проектирования изделий. Тем не менее, поскольку уже сделано много улучшений, а в будущем будет еще больше, процесс 3D-производства может создать бесконечный список возможностей. Геометрия, которая когда-то была сложной, теперь может быть достигнута, например, отверстия, меняющие направление, или квадратные внутренние полости. Такие конструкции стали возможными и более простыми в изготовлении. 7. Меньше отходов Поскольку это относительно новая технология, которая набирает обороты, стоимость материала может оставаться высокой. Однако ассортимент материалов растет, и это дает возможность со временем снижать цену. Но, по сравнению с традиционными методами, общая стоимость намного ниже. Производственный процесс может привести к большому количеству отходов, особенно если речь идет о традиционном производстве. Однако именно здесь 3D-печать для производства может преобразовать количество отходов благодаря более эффективному использованию ресурсов. Когда дело доходит до использования 3D-печати для производства, 3D-принтер будет использовать только тот материал, который проходит через экструдер принтера и используется для сборки продукта. По сравнению с формами для литья под давлением часто требуется использовать дополнительные материалы для заполнения форм. В большинстве случаев массового производства 3D-печать обеспечивает меньшее количество отходов (например, вспомогательного материала), чем традиционное производство. 8. Меньше места для хранения Многие отрасли промышленности требуют, чтобы предприятия хранили детали и продукты, которые им нужны или продаются. Это означает, что для хранения товаров, которые могут лежать на полке месяцами или даже годами, требуется значительное количество места для хранения. Это стоит больших денег. Используя 3D-печать для производства, можно сократить расходы за счет уменьшения необходимого пространства для хранения. 3D-печать позволяет производить товары по мере их продажи. No related posts. alexxlab Разное Рено дастер приборная панель описание индикаторов: Описание значков на панели приборов на Рено Дастер alexxlab 21.09.2023 0 Разное Юпитер 8м 2 50: Объектив Юпитер-8 50 mm f/ 2 Характеристики, MTF, отзывы, обзоры, тесты :: Lens-Club.ru alexxlab 21.09.2023 0 Разное Применение квадрокоптеров: Популярные сферы применения квадрокоптеров — Статья alexxlab 20.09.2023 0 Разное Оригинальные фотки: Оригинальные картинки на аву (100 фото) • Прикольные картинки и позитив alexxlab 20.09.2023 0 Разное Speedlight sb 500: б.у. Накамерный осветитель Nikon Speedlight SB-500 alexxlab 19.09.2023 0 Разное Фигуры из полотенец: 17 клевых фигур из полотенец, которые вы могли не видеть в отелях alexxlab 19.09.2023 0 Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт