Содержание
- Увлекательная и многообещающая технология
- Введение в 3D-печать
- Как работают 3D-принтеры?
- Принтеры для потребителей
- Нити, имитирующие натуральные материалы
- Создание или загрузка моделей
- Изготовление чехла для iPhone на 3D-принтере
- Сайты с печатью по требованию
- Сайт для печати объектов
- Покупка 3D-принтера - Опрос
- Рисование с помощью 3D-ручки
- Первая и вторая версии ручки 3Doodler Pen
- Пластик в окружающей среде
- АБС или PLA пластик
- Печатные зомби и вставные зубы
- Будущее 3D-печати
- Некоторые требования для успеха
Линда Крэмптон много лет преподавала науку и информационные технологии старшеклассникам. Ей нравится узнавать о новых технологиях.
Увлекательная и многообещающая технология
3D-печать - захватывающая технология, популярность и доступность которой быстро растет. Несколько лет назад 3D-принтеры стоили многие тысячи долларов. Хотя устройства с расширенными возможностями по-прежнему дороги, ориентированные на потребителя принтеры теперь доступны для многих людей. Эти устройства могут создавать самые разные полезные, художественные и забавные объекты.
Самым захватывающим аспектом домашнего 3D-принтера является его универсальность. Некоторые примеры из огромного количества предметов, которые можно напечатать, включают ювелирные изделия, украшения, инструменты, чашки, вазы, формочки для печенья, кольца для салфеток и даже предметы одежды. Художники могут создавать скульптуры, а родители или дети - игрушки. Специальные 3D-принтеры могут создавать съедобные предметы и доступны как в потребительских, так и в профессиональных версиях.
Модель объекта для печати должна быть создана в программе 3D-арта. Информация о модели затем отправляется на принтер. Люди могут создавать свои собственные уникальные дизайны объектов или загружать дизайны с веб-сайтов. Некоторые компании печатают объекты для людей. Некоторые из этих компаний также позволяют людям создавать собственные интернет-магазины для продажи предметов, которые они спроектировали.
Ручки для создания 3D-объектов доступны для покупки и стоят значительно дешевле, чем принтер. Люди находят творческое применение ручкам. Они представляют собой интересное устройство для создания трехмерного искусства и скульптуры, хотя получаемые в результате объекты не похожи на те, что созданы на принтере.
Введение в 3D-печать
3D-печать становится очень полезной и важной в медицине и производстве. В этой статье рассматриваются актуальные для потребителей факты о технологии.
Как работают 3D-принтеры?
Первым шагом в создании 3D-печатного объекта является его проектирование. Это делается в программе 3D-графики, САПР или анимации. Затем модель компьютера экспортируется как файл STL. Вторая программа, известная как программа нарезки, считывает файл STL и преобразует его в код G. Этот код указывает принтеру создать объект в виде ряда горизонтальных слоев. Затем принтер печатает эти слои по одному, начиная с нижнего слоя.
Большинство 3D-принтеров, ориентированных на потребителей, - это принтеры для экструзии пластика или FDM (Fused Deposition Modeling). Доступны высококачественные принтеры FDM, но менее дорогие, скорее всего, будут приобретены потребителями. Принтеры создают объекты, плавя пластиковую нить, а затем выдавливая горячую жидкость на платформу. Пластик затвердевает почти сразу после выхода из экструзионного сопла принтера на платформу сборки. Сопло движется в разных направлениях, создавая объект, а платформа движется вниз по мере увеличения глубины объекта. Каждый новый слой пластика, который выдавливается, сливается со слоем ниже. Этот процесс иногда называют аддитивным производством.
Некоторые 3D-принтеры сейчас входят в ценовой диапазон популярных настольных принтеров, которые печатают чернилами. Если у вас возникнет соблазн купить один из этих 3D-принтеров, укажите, от каких функций вы отказываетесь в обмен на относительно низкую цену. Кроме того, примите во внимание текущую стоимость покупки пластиковых носителей.
Принтеры для потребителей
Ориентированные на потребителя принтеры FDM падают в цене и становятся более доступными. Больше не нужно тратить тысячи долларов на покупку 3D-принтера для дома. Фактически, существует ряд принтеров, которые стоят менее 1000 долларов США. Некоторые модели стоят всего несколько сотен долларов. Однако более дешевые модели обычно печатают объекты меньшего размера, чем более крупные.
Помимо цены, еще одна вещь, которую следует учитывать при покупке 3D-принтера, - это его способность создавать тонкие слои. Чем тоньше слои, тем менее заметны они на распечатке и тем более гладкий вид и ощущение объекта. Толщина слоев известна как разрешение принтера. Как правило, чем выше разрешение, тем дороже принтер.
Некоторые люди, работающие с 3D-принтерами, предсказывают, что через несколько лет FDM-принтеры станут эквивалентом сегодняшних струйных принтеров - популярными, недорогими и способными производить товары от хорошего до очень хорошего качества.
Нити, имитирующие натуральные материалы
Я использовал 3D-принтер в средней школе, где я преподавал. Я исследовал веб-сайты, упомянутые ниже, но не использовал их для печати объектов. Информация о сайтах предназначена для общего интереса.
Создание или загрузка моделей
Бесплатные программы 3D-моделирования доступны для различных компьютерных операционных систем. Многие из этих программ могут создавать файлы STL. Также доступны бесплатные программы для создания кода G. Однако кому-то не обязательно создавать свои собственные модели, если только им не нравится процесс и они не хотят создавать уникальные дизайны. В Интернете можно загрузить самые разные модели.
Один сайт с большим количеством загружаемых моделей - это Thingiverse. В настоящее время сайтом управляет производитель 3D-принтеров. Модели бесплатны, а сообщество активно. Я сам не скачивал и не использовал модели на сайте, но это интересный сайт для изучения. Перед загрузкой необходимо внимательно проверить формат файла и лицензию модели. Лицензия может разрешить создание объекта для личного использования, но не для коммерческого использования.
Изготовление чехла для iPhone на 3D-принтере
Сайты с печатью по требованию
Несколько онлайн-компаний печатают 3D-объекты для потребителей, у которых нет принтера. Некоторые из этих компаний также позволяют людям создавать интернет-магазины для продажи продуктов, которые они разработали.
Shapeways - популярный веб-сайт для людей, ищущих решение для 3D-печати. Объекты можно печатать на различных носителях, включая пластик, металл, керамику, пригодную для пищевых продуктов, и песчаник. Распечатки выглядят лучше, чем объекты, напечатанные на ориентированном на потребителя принтере. Люди могут загружать свои дизайны и продавать продукты на основе дизайнов через веб-сайт компании. Shapeways находится в Нью-Йорке, но осуществляет доставку в большинство стран мира.
Sculpteo - еще одна онлайн-компания, которая печатает предметы для людей, а также позволяет им управлять магазином. Sculpteo базируется во Франции, но, как и Shapeways, он отправляется по всему миру.
Сайт для печати объектов
Покупка 3D-принтера - Опрос
Некоторые 3D-принтеры имеют элегантный и современный дизайн. Механизм скрыт, как в микроволновке. В других принтерах, как в приведенном выше, детали хорошо видны, и нет попытки сделать принтер привлекательным.
Рисование с помощью 3D-ручки
Для некоторых людей даже самый дешевый 3D-принтер оказывается слишком дорогим. Сравнительно недорогие продукты, известные как 3D-ручки, могут позволить большему количеству людей создавать трехмерные объекты и одновременно получать удовольствие.
Ручки производят несколько компаний. Основная идея большинства из них - подключить устройство к электрической розетке или USB-порту, а затем ввести пластиковую нить в отверстие на конце. Перо нагревает нить и выдавливает мягкий материал из «пера». Ручки позволяют рисовать экструдированным пластиком на плоской поверхности или в воздухе. Могут быть созданы как одномерные объекты с приподнятой поверхностью, так и настоящие 3D-объекты.
По крайней мере, некоторые производители предоставляют бесплатные трафареты, которые можно скачать. Человек может рисовать пером по трафарету. Затем след можно переместить в вертикальное положение. Различные начертания могут быть прикреплены друг к другу с помощью пера, чтобы создать сложный объект.
Первая и вторая версии ручки 3Doodler Pen
3Doodler был первым созданным трехмерным пером (насколько мне известно), но теперь у него есть несколько конкурентов. На видео выше показаны некоторые объекты, которые он может создавать.
Пластик в окружающей среде
Хотя я люблю читать о захватывающих достижениях в технологии 3D-печати, меня беспокоит одна вещь. Все принтеры, ориентированные на потребителя, которые я видел, использовали АБС-пластик в качестве носителя для печати. АБС-пластик или акрилонитрилбутадиенстирол - это прочный, ударопрочный материал, который имеет множество полезных применений. Как и большинство пластмасс, он разрушается под воздействием ультрафиолета. Однако это очень медленный процесс.
Загрязнение пластиком - серьезная экологическая проблема. Мысль о людях, выбрасывающих неудовлетворительные объекты, созданные на их 3D-принтере, пугает. Проблема может усугубиться по мере роста популярности принтеров. Потребителей необходимо поощрять к переработке пластика или к использованию более экологически чистых материалов для печати. Предметы из АБС-пластика можно нагреть и выдавить в нить для повторного использования. Некоторые компании продают потребителям устройства, которые могут делать это.
АБС или PLA пластик
3Doodler и некоторые 3D-принтеры могут использовать ABS-пластик или PLA-пластик в качестве «чернил». Пластмасса АБС производится из нефти. Пластик PLA (полимолочная кислота) производится из кукурузы или соевых бобов и поддается биологическому разложению.По этой причине некоторые люди выбирают для своего принтера нить PLA. Однако биоразлагаемость не означает, что пластик PLA можно выбросить на свалку и оставить для разложения микробов, таких как бактерии и грибы, как следует из этого термина. Микробное разложение PLA требует воздействия высокой температуры, света и кислорода в течение двух или трех месяцев - условий, которые можно найти только в коммерческих компостных центрах.
ABS-пластик имеет лучшие свойства, чем PLA-пластик, в отношении создания 3D-моделей. Он менее хрупкий, более гибкий, менее липкий и менее подвержен опусканию при повышении температуры. Производитель 3Doodler рекомендует начать с АБС-пластика, а потом попробовать PLA-пластик.
Печатные зомби и вставные зубы
Появляются новые смолы для 3D-печати. Один с текстурой, напоминающей резину, был продемонстрирован на недавней выставке CES (Consumer Electronics Show). Изделия, напечатанные смолой, можно сжать, а затем вернуть свою первоначальную форму после снятия давления.
Будущее 3D-печати
Некоторые люди предсказывают, что в ближайшем будущем произойдет революция в 3D-печати. Принтеры быстро завоевывают признание в производстве и находят интересное применение в медицине. В будущем люди могут производить больше продуктов, которые им нужны, дома, а не покупать их в магазине. Однако технология бытовых принтеров, похоже, развивается медленнее, чем технология производства и медицинских принтеров.
Некоторые требования для успеха
Нынешнее состояние 3D-печати, безусловно, интересно и дает большой простор для творчества. Однако для того, чтобы стать более распространенной технологией, необходимо усовершенствовать используемую технологию. Потребительские 3D-принтеры должны обладать хотя бы некоторыми из следующих функций, чтобы добиться успеха. Они должны уметь:
- создавать полезные предметы удобнее или дешевле, чем такие же предметы, сделанные другими способами
- создавать качественные объекты
- делать улучшенные версии объектов, изготовленных другими способами
- создавать объекты, которые нельзя было бы создать другим способом
3D-принтеры, ориентированные на потребителей, также должны быть простыми в использовании и относительно недорогими в приобретении и эксплуатации. Также необходимо решить проблему поиска прочных, но экологически безопасных печатных носителей. Однако я с оптимизмом смотрю в будущее 3D-печати. Технология очень многообещающая и интересная.
Эта статья точна и правдива, насколько известно автору. Контент предназначен только для информационных или развлекательных целей и не заменяет личного или профессионального совета по деловым, финансовым, юридическим или техническим вопросам.
