Что такое 3д печать?

Фильмы в 3д, 3д печать, 3д сканирование… Сочетание 3д последнее время активно вошло в нашу жизнь и используется в самых разных областях. На самом деле оно может означать и технологию печати, и технику рисования, и определенный вид компьютерных программ. То есть, если вы слышите термин 3д, то речь может идти об искусстве, а может о технологиях.

Казалось бы, обычному человеку невозможно разобраться со всеми модными ноу-хау. Кажется, что нужно обладать какими-то особенными знаниями и способностями. Но на самом деле все не так уж страшно. «Разбираться в 3д» вполне по силам людям самых разных профессий и возрастов.

Из всех многообразий «3Д» в этой статье речь пойдет о 3д печати

Что такое обычная печать вроде бы известно даже людям весьма далеким от современных технологий. Возможно, и у вас дома есть принтер. Вы, скорее всего, знаете, что это устройство каким-то образом наносит на бумагу краску и в результате на бумаге получается изображение или текст.
Предположим, есть у вас такая картинка — изображение домика,

которая хранится у вас в виде файла в компьютере, а вам она понадобилась для чего-то на бумаге. С помощью принтера вы как раз и можете с легкостью проделать этот фокус — напечатать электронное изображение на бумаге.

Почему мы вспомнили про обычную печать? Здесь есть одна тонкость, о которой мало кто задумывается. Предположим, мы печатаем на белой бумаге (как обычно и бывает). Как в этом случае получается белый цвет? Очень просто, принтер не наносит в белых местах краску, вместо белой краски мы видим естественный цвет бумаги.
 

То есть плоское изображение домика на бумаге получается, когда часть бумаги закрасили краской, а часть оставили пустой.
Теперь представим, что нам нужно напечатать каким-то загадочным образом не плоское изображение, а воссоздать трехмерный объект. В нашем случае рассмотрим пример — фигурку игрушечного замка.

Так вот, здесь роль белой бумаги играет… пустота.

Любая объемная фигура состоит из участков, заполненных материалом (например, пластиком) и пустот. Чтобы воссоздать фигурку из пластика, нам нужно каким-то образом заполнить материалом стенки и башни нашего замка.

Вспомним известного скульптора Пигмалиона, который по легенде «отсекал все лишнее». В случае с объемной печатью предполагается наоборот «заполнить материалом нужное».

И тут следует поговорить о современных технологиях.
Представим, что у нас есть катушка вот такого шнура. С виду ничего особенного.
 

Этот шнур создан из некого хитрого пластика, который можно легко расплавить до жидкого состояния и одновременно так же легко остудить, чтобы он затвердел.
Теперь представим некое устройство, которое «рисует» линией расплавленного пластика из катушки.
 
Дальше представим, что наше умное устройство «нарисовало» одну линию, а когда пластик застыл и немного затвердел, сверху «нарисовало» второй слой. За вторым слоем пошел третий, четвертый и т. д. И вот уже вырисовывается наш замок.

Технология, которую мы только что рассмотрели, называется FDM — Fused deposition modeling или Моделирование методом послойного наплавления.

На самом деле технологий 3д печати и 3д принтеров существует сейчас очень много. Но, по сути, все они выполняют одно и то же — заполняют часть пространства материалом и оставляют пустоты там, где нужно. А в результате виртуальная 3д модель превращается в реальный объект.

Где применяется 3д печать? Да где угодно, начиная от медицины и кончая ювелирным делом. Главный недостаток 3д печати на сегодняшний день — высокая стоимость изделия по сравнению с серийным производством, например, когда изделия из пластика получаются штамповкой. Но при создании разовых прототипов и индивидуальных изделий (например, протезов) себестоимость изделий, наоборот, получается значительно ниже.

Есть мнение, что благодаря 3д печати в будущем может кардинально измениться структура производства, поскольку предметы обихода, например посуду и мебель, люди будут печатать себе сами…

Сбудутся ли эти прогнозы, покажет время. А пока можно почитать об успешных примерах использования 3д печати уже сейчас.