Loading...
Възникване и идея за триизмерен печат 2017-07-21T16:41:54+00:00

Възникване и идея за триизмерен печат

3D принтиране е процес на изработване на триизмерен обект, създаден от дигитален модел. 3D технологията се използва за проектиране и изработване на прототипи, които да заменят скъпи и труднореализируеми макети (шаблони) на продукти в различни индустрии. В наши дни с помощта на 3D принтери може да се произвежда буквално всичко – от телесни органи, през безброй предмети от ежедневието, оръжия, инструменти и дори цели сгради! Приложение имат в различни сфери – медицина (през 1999 година е трансплантиран първият изкуствен орган в човешко тяло – по време на операция на пикочeния мехур), бижутерия, автомобилостроене (през 2011 година е изработен и първият триизмерен модел на кола, като идеята ѝ е да бъде икономична, евтина и щадяща околната среда), археология, самолетостроене (през 2011 година във Великобритания за 7 дни е изработен модел на безпилотен самолет с автоматично управление), строителство и др. Освен, че е запазен за създаването на модели, 3D печатът се развива като алтернативна производствена дисциплина, занимаваща се с производство на части със сложна геометрия, обикновено „отпечатани“ в по-малки размери. В същото време се предлагат и все по-малки и по-достъпни десктоп модели, които могат да се разглеждат като персонални машини за прототипиране. Днес те достъпни дори и за домашните потребители, давайки им възможност да използват креативността си в максимална степен.

Основата на 3D печатът всъщност е развит в пространството 2D печат. В края на 70-те и началото на 80-те години на XX век започва налагането на модерните за времето си лазерни принтери, които заменят успешно популярните до този момент матрични принтери. Новото в тази технология е използването на тонер, който се нанася върху листа хартия чрез термична обработка. Развитието на тази 2D технология в тримерното пространство води до идеята за принтирането на физически тримерен обект.

През 80-те години на XX в. се експериментира с 3D принтирането, като първото решение за обемен печат е т.нар. процес на „стереолитография“, развит от компанията 3D Systems (www.3dsystems.com). През 1986 стереолитографията като метод за 3D печат е патентована от Charles Hull, а през 1992 е създаден първия прототип (StereoLithographic Apparatus). Паралелно с това идеята за достъпни и бързо създавани 3D прототипи за първи път е замислена в Масачузетския технологичен институт през 1993 г. Патентован е „3 Dimensional Printing techniques“, подобна на технологията, използвана в обикновените мастиленоструйни принтери (nkjet). Там е и разработен най-бързия и най-достъпен метод за създаване на прототипи – 3D печата.

Основната идея е това прототипиране да бъде лесно достъпно до всеки конструктор и инженер. Това води до развитие 3D принтерите, които следват стъпките на документните принтери и се развиват бързо, за да предоставят все по-добра скорост, достъпност, точност, цвят и използваемост. Настоящата революция в 3D принтирането започва през 2005 г., когато е предложена идеята за самовъзпроизвеждаща се машина, която след това е реализирана. Това е компанията Z Corp. (www.3dsystems.com/press-releases/z-corporation-ships-spectrum-z51), която пуска на пазара Spectrum Z510. Това е първият появил се на пазара 3D принтер с висока пространствена разделителна способност.

Терминът „печат“ се свързва с изображения върху плоска равна повърхност, но с навлизане на технологията за тримерен печат вече трябва да бъде разглеждан като процес, който включва създаването на 3D форми (обемни форми). Най-лесно това може да бъде описано като множество двумерно отпечатани модели, които се трупат един върху друг (като слоеве). Стандартните модели 3D принтери работят именно на този принцип – материалът за печат се обработва (най-често термично) и се разполага в поредица слоеве един върху друг, докато бъде изграден обекта. Освен този подход трябва да се отбележи и една другa технология на изграждане на тримерни обекти, а именно „Селективно лазерно синтероване“ (SLS). Този метод използва прахообразен материал, който се нагрява от въглеродно диоксиден лазер, или друг мощен лазер. Предимство на този метод е, че обектът може да бъде изграден без наличието на т.нар. „подпори“ (supports), които са необходими при слойно изграждани обекти.

Устройството (или т. нар. „принтер“) може да бъде с големината на стандартна факс-машина, а може и да бъде с доста по-големи размери (зависи от вида „принтер“ и от вида технология на 3D печата).