3D принтер

3d принтер — суретті үшөлшемді етіп шығаратын құрылғы. Ол сандық үшөлшемді модельді пайдалана отыра қабаттап шығарады.

Суретті жасап шығаруға пластиктің бірнеше түрі негіз болады, алайда бүгінде өндірушілер бейненің әлдеқайда шынайы болуына жаңа компоненттер қосып жатыр. Көптеген технологиялары бар: лазерлік стереолитография, лазерлік біріктіру, сәулелі балқыту, ламинаттау әдісі. Халл Чарльз 1988 жылы «3D SYSTEM» фирмасын құрып, «Stereolithography Apparatus» деп аталатын 3d форматында зат шығаратын құрылғы ойлап тауып, сол жылы ең көп таралған құрылғының SLA-250 моделі сатылымға шықты. 1990 жылы «Stratasys» компаниясының жетекшісі Скотт Крамп пен оның әйелі жаңа өңдеу әдісін ойлап тапты. Осы әдістен кейін «Лазерлік 3D-принтер» ұғымы пайды болып, кең қанат жайды. Дегенмен, ол уақыттағы құрылғылардың көлемі тым үлкен болатын. Қазіргі жаңа аппараттардың көлемі қарапайым қағаз шығаратын принтерлердің көлемімен бірдей және оны әрбір адам орташа баға 1000$-на сатып алу мүмкіндігіне ие.

 Технологиясы 
Үшөлшемді басып шығару жайлы алғашқы идеялар 1980 жылдары пайда болған. Дәл сол уақыттары арнайы фотополимер пластиктің көмегімен нысаналар құрастыратын стереолитограф жасалып шығарылған. Технология фотополимерлердің қасиеті негізінде жасалған – лазердің әсерінен ол қатып қалып, пластиктің қатты пішініне айналады. Дәл осы қасиеттер болашақ приинтерге негіз болды: лазер сәуле арқылы суреттің әрбір пикселін сұйық заттектен жасап салады, ол қатқан кезде нысананың қатты бөлшегіне айналады.

Тағы бір қолданылатын технология «лазерлік біріктіру» деп аталады. Қолданылатын материал – тез балқитын пластиктің ұнтағы. Лазердің әсерінен пластик балқып, иілгіш болады, ал кейін бір қоспаға бірігеді. Пластик лазердің температурасынан тұтанып немесе қышқылданып кетпес үшін жұмыс жасалып жатқан камераға азот жібереді (оқшау газ). 

3d принтердің жұмысы былай іске асады: қызметші элемент – экструдер-бас принтерді іске қосатын пластик жіпті балқытады. Кейін балқытылған элемент шүмек арқылы беріледі, ал кейін бөлме температурасында тез қатады. 
Жұмыс істеу үшін басқа өндірістік технологиялар сияқты арнайы жағдайды қажет етпейді. Оған қоса нысаналарды жасауға кететін шығын да аса көп емес – 1 кг пластик үшін бар-жоғы 50-60 доллар. Сонымен қатар нысана ұзақ уақытқа сақталады, бұл принтерді үй жағдайында пайдаланудың құндылығын арттырады. 

 Мүмкіндіктері 

Озық технология арқылы, бүгінде үшөлшемді суреті бар қарапайым футболкалар жасап қана қоймай, ғимараттардың күрделі үшөлшемді проекциялық модельдерін 100 микронға дейінгі нақтылықпен құрастыруға болады. Бұл әсіресе ғылыми институттарға өзекті, өйткені түптұлғасын жасап қана қоймай, жасалып жатқан зерттеулерде оны ұстап көруге де болады. Бұл жаңалыққа зергерлер де қуанды – жаңа заман принтерінің арқасында ең күрделі деген заттарға құйма пішіндерін жасау оңай болатын болды. Ал, археологтарға табылған элементтің қисынды жобасын салып қана қоймай, оның нақты түрін құрастыруға мүмкіндік туды. 

Ғалымдарға арман болған «азық-түлік принтері» көп ұзамай шындыққа айналуы мүмкін. Ол ақуыздар мен көмірсулардан нағыз азық-түлікті жасай алады деп күтілуде. Сонымен қатар, озық технология адам мүшелерін жасауға көмектесуі мүмкін. Бұл әсіресе донор тапшылығына ұшыраған адамдарға өзекті. Қазірдің өзінде омыртқааралық дисктер мен бағаналық жасушаларды басып шығару тәжірибеге еніп жатыр. Сол себепті, бұрынғылар фантастика деп ойлаған, ал біз қазірде кейбір кинолардан көріп жүрген таңғаларлық заттар көп ұзамай шындыққа айналып, өмірімізді әлдеқайда жеңілдетуі мүмкін. 

 Қызықты мәліметтер 
3D принтерлер өзін осы форматта шығаруға қабілетті. Осы аумақта талай жетістікке жеткен өнертапқыштардың бірі Чехиялық Джозеф Пруза 3D принтердің осындай моделін жасаушылардың бірі. Тіпті, оның есімімен ең атақты үшөлшемді принтерлердің бірі «Mendel Prusa» моделін атаған.

2012 жылы «Defense Distributed» бірлестігі 3D принтер көмегімен суық қару түрін ойлап табу жоспарын құрған. Олар осы жұмысты 2013 жылы аяқтап, таныстырды. Әр адам осы жұмыс істейтін суық қаруды (пистолет) 3D принтер көмегімен шығару мүмкіндігіне ие болды. Дегенмен,көп ұзамай АҚШ басшылығы мен Мемлекеттік Демартамент өкілдері бірлестіктің веб-сайтынан құрылғының жасалу жолы көрсетілген беттерді өшіруді талап етті. 2013 жылдың 21 қараша күні 3D принтер көмегімен суық қару түрлерін шығаруға заңды түрде тыйым салынды.

2014 жылы 3D принтерді құрылыс саласында қолдану жоспары құрылды. Қытайлық WinSun компаниясы 2014 жыл бойы үшөлшемді құрылғы мен бетон материалының көмегімен 10 шақты ұй құрылысын және көпқабатты үйлердің құрылыс жұмыстарын іске асырды. Кейінірек, Оңтүстік Калифорния Университетінде тәулік ішінде 250 шаршы метр аудандағы үйді шығара алатын алып 3D принтер сынақтан өткізілді. 2015 жылы «Станкостроение» (Крокус-Экспо) ғылыми көрмесінде Ресейлік ғалымдар құрылысқа арналған өндірістік 3D принтерлердің жаңа молельдерінің жоспарын көрсетті.

 Дереккөздер 

Санат:Ақпаратты көрсететін құрылғылар
Санат:Прототиптеу
Санат:Принтерлер
Санат:3D графикасы