Часто задаваемые вопросы

Содержание:

  1. Что такое 3D печать?
  2. Технологии 3D печати
  3. История возникновения 3D печати
  4. Сферы применения 3D печати
  5. Что такое 3D принтер?
  6. В чем разница между машинами по прототипированию и 3D принтером?
  7. Что можно сделать при помощи 3D принтера?
  8. Кто занимается производством 3D принтеров?
  9. Какая цена 3D принтера?
  10. Как собрать 3D принтер?
  11. Какие материалы используются при печати 3D принтером?
  12. Какое программное обеспечение для 3D моделирования подойдет начинающим?
  13. Я не владею навыками 3D моделирования, сколько времени понадобится для их приобретения?
  14. Где в интернете можно найти готовые примеры 3D моделей?
  15. Где найти интернет-сервис 3D печати?

1. Что такое 3D печать?

3D печать также известна как компьютерное моделирование или альтернативное конструирование. Это процесс воссоздания реального объекта по образцу 3D модели. Цифровая 3D модель сохраняется в формате файла STL и передается на печать 3D принтеру. Затем 3D принтер, накладывая слой за слоем, формирует реальный объект.

2. Технологии 3D печати

Немногие технологии способны выполнить 3D печать. Основная разница заключается в том, каким образом слои накладываются один на другой.

СЛС (селективное лазерное сплетение), НРМ (моделирование путем наложения слоев расплавленных материалов) и СЛА (стереолитиография) – наиболее распространенные технологии, используемые при 3D печати. Технологии селективного лазерного сплетения (СЛС) и моделирование путем наложения слоев расплавленных материалов (НРМ) используют расплавленные материалы для создания слоев.

Это видео демонстрирует, каким образом селективный лазер расплавляет тонкодисперсные порошки и шаг за шагом превращает их в объемную фигуру.

Это видео показывает процесс моделирования путем наложения слоев расплавленных материалов (НРМ).

Видео ниже раскрывает секрет процесса стереолитиографии (СЛА).

Чаще всего решающими факторами выступают: скорость и цена создания прототипа, цена 3D принтера, возможности выбора материалов и их доступность.

3. История возникновения 3D печати

5 октября 2011 года – Roland DG Corporation презентовала первую модель под названием iModela iM-01.

Сентябрь 2011 года – Венский технический университет разработал уменьшенное, более легкое и дешевое устройство для печати. Этот самый маленький 3D принтер весом около 1,5 кг стоит примерно1200 евро.

Август 2011 года – инженерами Университета Саутгемптона был создан первый в мире самолет при помощи 3D печати.

Июль 2011 года – под руководством Университета Эксетера, Университета Брунель и разработчика приложений компании Delcam, британские исследователи представили первую в мире 3D шоколадный принтер.

6 Июня 2011 года – Shapeways и Continuum Fashion заявили о создании первого в мире печатного 3D бикини.

Январь 2011 – голландский производитель 3D принтеров, компания Ultimaker сумела увеличить скорость печати с 300 мм /сек до 350 мм /сек.

Январь 2011 – исследователи из Корнельского университета начали строить 3D принтер для продуктов питания.

8 Декабря 2010 года – компания Organovo, Inc., специализирующаяся на применении биопечати в регенеративной медицине, объявила про публикацию данных о создании первых кровеносных сосудов, созданных путем биопечати.

Ноябрь 2010 года – представлен первый прототип автомобиля Urbee. Это первый в мире автомобиль, корпус которого полностью был создан при помощи огромного 3D принтера. Все внешние компоненты – включая прототипы окон – были изготовлены компаниями Dimension 3D Printers и Fortus 3D Production Systems в Страсбурге, которые предоставили услуги цифрового производства – по запросу компании RedEye.

2008 год – компания Objet Geometries Ltd. заявили о намерении создать первую в истории систему быстрого прототипирования Connex500™, которая впервые позволит производить 3D объекты, используя одновременно сразу несколько видов материалов.

2008 год – вышла первая версия принтера Reprap, который мог производить около 50% собственных комплектующих.

2006 год – стартовал открытый проект – Reprap – целью которого стало создание самовоспроизводящихся 3D принтеров. Пользователь имеет право распространять и/или заменять их в соответствии с лицензией GNU (General Public Licence).

2005 год – компания Z Corp. выпустила принтер Spectrum Z510, который стал на рынке первым принтером с широкими возможностями, позволившим печатать в цвете.

1997 год – компания EOS продала проект стереолитиографии компании 3-D Systems, однако все же осталась крупнейшим производителем в Европе.

1996 год – компания 3D Systems выпустила принтер «Actua 2100». Термин «3D принтер» впервые был использован для обозначения машины быстрого прототипирования.

1996 год – компания Z Corporation представила модель «Z402».

1996 год – компания Stratasys выпустила принтер «Genisys».

1995 год – компания Z Corporation получила эксклюзивное право от MIT на использование технологий и начала разработку 3D принтеров, основанных на технологии 3DP.

1993 год – Массачусетский технологический институт (MТИ) запатентировал «Технологию трехмерной печати». Она подобна струйной технологии 2D принтеров.

1993 год – основана компания Solidscape для производства машин на струйной основе, которые способны производить небольшие детали с идеальной поверхностью, при этом относительно недорого.

1992 год – компания DTM продала первую систему селективного лазерного спаивания (СЛС).

1992 год – компания Stratasys продала первое устройство «3D Modeler», основанное на FDM.

1991 год – Helisys продала первую технологию для производства многослойного объекта (ПMO).

1989 год – компания Scott Crumpосновала предприятие Stratasys.

1988 год – компания Scott Crump изобрела моделирование плавлеными осаждениями (МПО).

1988 год – компания 3D Systems разработала модель принтера SLA-250, первого принтера для использования в домашних условиях.

1986 год – компания Charles Hull основала предприятие 3D Systems и разработала первый промышленный 3D принтер под названием Stereolithography Apparatus.

1986 год – компания Charles Hull дала название и запатентировала технику стереолитиографии (Stereolithography).

1984 год – компания Charles Hull разработала технологию 3D печати для воссоздания реальных объектов, используя цифровые данные.

4. Сферы применения 3D печати

Одной из важных сфер для применения 3D печати является медицина. Используя 3D печать, хирурги могут конструировать макеты частей тела пациента, которые нужно прооперировать. 3D печать позволяет всего в течение нескольких часов изготовить запчасти практически с нуля. Она позволяет дизайнерам и разработчикам придать нужную форму плоской поверхности.

На сегодняшний день практически всё, как запчасти для авиакосмической промышленности, так и детские игрушки, начинают производить при помощи 3D принтеров. 3D печать применяется для создания украшений и произведений искусства, архитектуры, в индустрии моды, архитектуре и дизайне интерьера.

Вот несколько необычных способов применения 3D печати:

1. Первый в мире принтер для печати шоколадом

2. Первый в мире купальник, напечатанный на 3D принтере:

5.Что такое 3D принтер?

3D принтер отличается от обычного принтера. 3D принтер производит печать объектов в трехмерном пространстве. 3D модель строится путем накладывания слоев. Поэтому весь процесс получил название быстрого макетирования, или 3D печати.

Параметры таких принтеров находятся в приделах от 28 x 328 x 606 DPI (xyz) до 656 x 656 x 800 DPI (xyz) в ультра-HD расширении. Точность составляет 0.025 мм - 0.05 мм на 2,5 см. Максимальный размер модели, которую он может произвести, до 737 мм x 1257 мм x 1504 мм.

Огромным недостатком использования 3D принтера в домашних условиях является его высокая стоимость. Еще один недостаток – печать модели может проходить на протяжении нескольких часов или даже дней (зависит от количества деталей, сложности конструкции, размера объекта). Помимо вышеупомянутого, профессиональное программное обеспечение для 3D моделирования тоже стоит недешево.

Как альтернатива, существуют упрощенные версии 3D принтеров для «любителей», их стоимость гораздо ниже. Материалы, которые они используют при печати, также менее дорогие. Однако, такие 3D принтеры менее точные, если сравнивать с коммерческими 3D принтерами.

6. В чем разница между машинами для прототипирования и 3D принтером?

3D принтеры являются упрощенным вариантом машин для прототипирования. Они менее затратные и не такие функциональные.

Машины для прототипирования (МП) – это традиционный метод, годами применяемый в автомобилестроении и авиационной промышленности.

В общей сложности, 3D принтеры компактнее и меньше, нежели МП. Они идеально подходят для применения в офисах. Они потребляют меньше энергии и занимают меньше места. Их задача – репродукция небольших объемных предметов, сделанных из нейлона или других видов пластика. Это также означает, что 3D принтеры производят небольшие запчасти. Машины для прототипирования, ко всему прочему, имеют встроенные камеры размером примерно 25,5 см, а у 3D принтеров их размер достигает 20,3 см. Однако, 3D принтеры имеют такой же ряд функций, что и МП, такие как: проверка и утверждение дизайна, создание прототипа, восприятие информации от других источников и прочее.

В результате 3D принтер прост в обращении и недорогой в обслуживании. Вы можете приобрести один из специальных DIY-наборов и собрать его самостоятельно. Все это стоит дешевле, нежели профессиональное прототипирование, 3D принтер можно приобрести за $1000 или менее. В то время как профессиональное быстрое прототипирование обойдется как минимум в $50,000.

3D принтеры не такие точные, как машины для быстрого прототипирования. В связи с их упрощенностью, выбор материалов для печати также ограничен.

7. Что можно сделать при помощи 3D принтера?

Знатоки в области 3D печати заявляют: «Если вы можете это нарисовать, значит, вам под силу это создать». Видео ниже показывает, какие различные предметы можно сделать при помощи 3D принтера. Все же, сложные объекты можно создать только при помощи профессионального 3D принтера, а их может себе позволить далеко не каждый.

8. Кто занимается производством 3D принтеров?

Промышленные 3D принтеры производят такие предприятия, как:

3D принтеры для частного использования:

9. Какая цена 3D принтера?

Вот таблица сравнения цен на DIY 3D принтеры (комплекты для сборнки) и на полностью укомплектованные промышленные 3D принтеры (менее $25,000)

10. Как собрать 3D принтер?

Reprap

11. Какие материалы используются при печати 3D принтером?

Для 3D печати используют разнообразные материалы, такие как: ABS и PLA пластмассы, полиамид (нейлон), стекловолокно полиамида, стереолитографические материалы (эпоксидные смолы), серебро, титан, сталь, воск, фотополимеры и поликарбонаты.

12. Какое программное обеспечение для 3D моделирования подойдет новичкам?

Если вы начинающий пользователь, то вы можете попробовать установить одну из программ для 3D моделирования, которые можно загрузить бесплатно.

  • Google SketchUp – это программа довольно интересная и бесплатная, известна простотой использования. Чтобы построить модели в SketchUp, вы рисуете контуры и лица, используя несколько простых приемов, которые можно освоить в кратчайшие сроки. При помощи инструмента Push/Pull (вдавить/выдавить) любую плоскую поверхность модно преобразить в трехмерную фигуру. Программа может работать совместно с программой Google Earth. Из Google Earth можно загрузить фотографию ландшафта (рельефа) территории, или построить в SketchUp модели, которые можно будет увидеть в Google Earth.
  • 3Dtin – простейшая программа для 3D моделирования. Можно рисовать непосредственно из браузера.
  • Blender – это бесплатный, доступный контент наборов для 3D моделирования, которые подходят для всех основных операционных систем, имеющих лицензию GNU (General Public License). Blender был разработан для внутреннего пользования голландской анимационной студии NeoGeo и Not a Number Technologies (NaN). Эта мощная программа имеет качества высококлассного программного обеспечения для 3D моделирования.
  • OpenSCAD – программа для создания твердых 3D CAD объектов. Это бесплатное программное обеспечение подходит для Linux/UNIX, MS Windows и Mac OS X. Программа сосредоточена не на дизайнерских аспектах 3D моделирования, а на вопросах CAD.
  • Tinkercad – новый способ создавать модели более быстро для печати 3D принтером. Всего три основных инструмента создают широкий спектр возможностей для создания множества полезных вещей. Как только проект завершен, загрузите STL-файл и начните 3D печать.
Коммерческое программное обеспечение, такое как CAD-программа AutoCAD и Pro Engineer, пакет программ Rhino, Maya, и SolidWorks, идеально подходит для 3D моделирования.

13. Я не владею навыками 3D моделирования, сколько времени понадобиться для их приобретения?

Вы можете приобрести навыки 3D моделирования, изучая принципы работы инструментов таких программ как Rhino, Blender или SketchUp.

Ознакомление с инструментами 3D моделирования (программы Rhino, Blender или SketchUp) займет около трех недель.

Чтобы достичь профессионального уровня, понадобиться обучение и практика на протяжении примерно одного года.

14. Где в интернете можно найти готовые примеры 3D моделей?

Вот список Интернет ресурсов, имеющих подобные примеры:

15. Где найти интернет-сервис 3D печати?

Компании Shapeways, i.Materialise, Sculpteo и Ponoko активно предлагают услуги 3D печати в Интернете.