Туфлі на інноваційній платформі

13-14 лютого в Москві пройшла виставка 3D Print Expo, присвячена технологіям 3D-друку і 3D- сканування. На цій виставці всі бажаючі могли подивитися, як такі принтери друкують звичні всім об'єкти - наприклад, вази або моделі будівель.Пропонуємо познайомитися з кращими експонатами.

Історія 3D-друку бере свій початок в 1986 році, коли американець Чарльз Халл запатентував «апарат для виробництва тривимірних об'єктів методом стереолітографії ». Халл організував компанію 3D Systems, яка повинна була займатися виробництвом цих самих апаратів. Через 2 роки на ринок надійшов перший комерційно доступний 3D-принтер (тоді, правда, назва для пристрою ще не була придумана ) SLA- 250.

Суть методу була така: у ємність наливався тонкий шар фотополімеру - полімеру, що застигає під впливом, наприклад, лазерного випромінювання. Після цього на дні ємності лазером формувався перший шар об"єкта, що друкується. Потім у ванночку доливаю фотополімер так, щоб він тонким шаром покривав вже надрукований шматок. За допомогою лазера на ньому формувався другий шар.

Процес повторювався до тих пір, поки об'єкт не був готовий. Головний недолік методу полягав (і полягає ) в тому, що кожен наступний шар зводиться на попередньому. Це обмежує спектр фігур, які таким чином можна отримувати.

У 1988 році Скотт Крамп створив технологію моделювання методом наплавлення ( FDM ). Він організував компанію Stratasys, яка вже в 1989 році зайнялася виробництвом машин на цій технології. Тепер об'єкт формувався тонкою ниткою розплавленого пластику, що виходить з робочої головки принтера. Деякий час тому стартап 3Doodler запропонував і першу в світі 3D- ручку, побудовану за тим же принципом.

У 1993 році в Массачусетському технологічному інституті створили технологію 3DP, яка чимось нагадує принцип роботи струменевих принтерів. Тут замість рідкого фотополімеру використовується порошок, а замість лазера - краплі спеціальної сполучної рідини. Друк також відбувається шар за шаром - вже готова структура засипається новою порцією порошку. Така технологія дозволяє друкувати досить швидко ( сучасні моделі досягають швидкості у вертикальному напрямку 25-50 міліметрів на годину).

У 1995 році технологія була куплена в університету компанією Z Corporation, яка почала виробництво власних принтерів. До 1996 року на ринку 3D - принтерів виникла суттєва конкуренція : за покупця боролися Genisys від Stratasys, Actua 2100 від 3D Systems і Z402 від Z Corporation. Саме в цей час вперше виник термін 3D-принтер.

У 2001 році 3D Systems придбала технологію селективного лазерного спікання. Вона нагадує 3DP - з тією лише різницею, що порошок в роботі використовується легкоплавкий, який плавиться лазером. Як і у випадку з 3DP, друк складних об'єктів не вимагає наявності підтримуючих структур - що висять у повітрі елементи утримуються шаром порошку.

Сама технологія спікання була створена Карлом Декардом і Джо Біманом з Техаського університету в середині 80 -х для Управління перспективних дослідницьких проектів (DARPA ) США. Саме тому комерційно доступною вона стала тільки на початку XXI століття.

Перевагою нової технології було те, що вона ( точніше, її модифікація під назвою електронно- променева плавка ) дозволяла друкувати не тільки з пластику, а й, наприклад, з металу. Наприклад, недавно ВПС Великобританії випробували перший винищувач Tornado GR.4 ВПС Великобританії з кількома роздрукованими металевими деталями. Вони були визнані успішними.

Крім перерахованих технологій зараз на ринку існують ще декілька - правда, не настільки популярних - способів 3D-друку. Поки 3D - принтери не стали чимось звичним пристроєм для домашнього користування, але справа до того впевнено йде. Наприклад, недавно, компанія Formlabs розробила 3D - принтер, вартість якого складає всього 2299 доларів США. Для порівняння вартість принтерів, доступних на ринку, становить десятки тисяч доларів. Гроші для початку виробництва Formlabs зібрала з допомогою сайту Kickstarter. Крім принтера в комплект включається програмне забезпечення для звичайного ПК, деяка кількість витратних матеріалів і набір для пост- обробки деталей (після друку поверхню пластикових деталей зазвичай обробляють, щоб домогтися гладкості )