3D принтеры в современном мире

Уважаемое жюри, участники, гости, вашему вниманию представляется работа ученика 11 класса Ерошенко Василия.

Наша работа призвана доказать правомерность существования 3D-технологии, которая позволит выполнять полезные задачи в науке, искусстве, образовании, ювелирной промышленности и во многих других отраслях.

Эта позиция и подтверждает актуальность выбранной нами темы.

Проблема исследования заключается в теоретическом осмыслении проблемы создания и практического использования 3D принтеров.

Актуальность, практическая значимость определили выбор темы исследования – «3D принтеры в современном мире».

НАЧАЛО ВИДЕО

Ещё каких-то пять-десять лет назад 3D принтеры были устройствами из будущего, какими-то нереальными приборами фантастических фильмов, а уже сейчас  3D печать находит применение во многих сферах деятельности человека, таких как: медицина, машиностроение, нанотехнология, инженерия, архитектура, и это далеко не полный список. Как оказалось будущее это не такое далёкое: уже сейчас на российском рынке можно купить бытовой 3D принтер.

Первые разработки в области 3D печати велись в далёкие 90-е годы. Первый действующий прототип появился в Массачусетском технологическом институте спустя пять лет. В 1995 году это устройство было достаточно неуклюжим и мало функциональным по сравнению с современными домашними 3D принтерами, которые не так давно начали завоёвывать рынок. Подобные устройства оказались востребованными во многих отраслях. Это институты, рекламные агентства,  различные научно-исследовательские сферы, ювелирная промышленность, зубные техники.

С помощью принтера можно печатать огромное количество вещей и плюс АБС пластик очень прочный, он используется в машиностроении, соответственно здесь можно в частном производстве распечатать очень сложную деталь, и сделать ее штучной.

Способствует широкому применению в домашних условиях 3D печати расходные материалы, а точнее их простота в применении, экологичность, прочность и доступная цена.

Картриджи для 3D-принтеров представляют собой нити пластика ABS, PLA, HIPS, нейлоновую нить и ряд таких материалов, как силикон, металл, смолу фотополимерную, порошок, воск.

Себестоимость напечатанных предметов очень низка. Напечатанный паук весит 15 грамм, а в катушке 700 грамм. Из катушки можно изготовить 46 пауков

Немаловажным плюсом 3D принтера является высокая отказоустойчивость и неприхотливость в обслуживании, это обусловлено достаточно простой конструкцией принтера.

Простое устройство: корпус, материнская плата, печатающая головка. Устройство надежное, забиться может только печатающая головка, но ее можно вымочить в ацетоне и все, других повреждений быть не может.

Процесс, как и все гениальное, достаточно прост: ОБСЕ пластик пропускается через печатающую головку, нагревается до 260-270 градусов, расплавляется и послойно наносится на платформу. Вы загружаете модель, соответственно, принтер имеет свой софт, он разбивает эту модель по слоям, считает их количество, потом слой за слоем запоминает софт принтера, затем автоматически печатает поддержки для сложной модели. Как только принтер запомнил модель, так он выдаёт таблицу: сколько  грамм эта модель будет весить, и сколько времени будет печататься. После этого можно отсоединять шнур, принтер теперь  автономен.

После близкого знакомства с технологией 3D печати возникает вполне закономерный вопрос: «Где же брать чертежи для нужных нам предметов?». Как всегда на помощь нам приходят просторы интернета. Например, совсем недавно крупнейший в мире торрент-трекер «The Hydra Bay» открыл раздел, в котором пользователи публикуют сотни 3D моделей. Можно воспользоваться услугами сайтов, которые предлагают платные 3D модели на любой вкус и цвет. Если в интернете подходящей модели не нашлось, её можно создать самостоятельно.

Эти модели можно сделаю в любой 3D программе: 3D MAX, Switchable. Также есть 3D сканеры.

Уже сейчас, благодаря компании PP3DP  можно купить один из принтеров линейки Up. UpMini как раз один из таких бытовых домашних принтеров стоит 39 900 рублей.

Внедрение 3D принтеров с каждым годом всё больше набирает обороты, находит самые невероятные воплощения. На сегодняшний день технологии 3D печати достигли впечатляющих высот. Например, медицина уже во всю их применяет. В 2012 году были напечатаны живые ткани человека, части сосудов, протезы, а уже в ближайшем будущем учёные пророчат ещё более впечатляющие достижения: уже не за горами печать целых органов на заказ. Широкое применение технология 3D печати нашла в машиностроении. Совсем недавно был поставлен рекорд скорости, развитой на автомобиле, напечатанном на 3D принтере -  140 км/ч. Правительство США планирует потратить 60 000 000 $ на создание 3D принтера, который позволит печатать части для нового американского истребителя F-35. Оружейную промышленность технологии 3D печати тоже не обошли стороной. Совсем недавно были проведены испытания автомата, детали которого были напечатаны на 3D принтере.

Как это ни странно, но космонавтика только недавно рассмотрела преимущества 3D принтеров. NASA уже тестирует 3D принтер, который будет печатать инструменты, запчасти и всё, что может понадобиться астронавтам в длительном полёте на Марс.

Таким образом, список сфер применения 3D печати постоянно увеличивается, и в будущем 3D принтер обязательно станет незаменимой вещью в жизни каждого из нас.

Кто знает, может дальнейшее развитие технологий 3D печати в будущем даст возможность печатать вещи на молекулярном или даже атомном уровне. Такие технологии дадут человечеству фактически неограниченные возможности по созданию чего-либо. Можно будет создавать всё что угодно. например, машину, гамбургер и даже новое сердце или почку. Определённо, технологии 3D печати в будущем будут играть важнейшую роль в нашей жизни, несомненно, помогут решить многие  проблемы человечества и воплотить практически любые мечты в реальность.