Videotube

Постовая охрана, пультовая охрана, личная охрана, сопровождение и инкассация, юридическая безопасноть

Возможности 3d принтер: что можно напечатать с помощью 3D принтера

Содержание

3d принтер Epit 5.1 / Oldeng

    Пятиосевая конструкция

    Для решения основных недостатков, возникающих при печати по технологии FFF, 3D принтер Epit 5.1 оснащён наклонно-поворотным столом, за счёт чего в комбинации с дельтовидной конструкцией перемещения печатающей головки удаётся достичь пятиосевого позиционирования рабочих органов принтера.

    Преимущества пятиосевой технологии печати

    • Качество поверхности. За счёт возможности печати без поддержек, удаётся достигать высокого качества поверхности изделия, без необходимости дополнительной обработки.
    • Более высокая производительность. По сравнению с традиционными 3D принтерами, за счёт отсутствия необходимости затрачивать время на печать поддержек.
    • Экономическая эффективность. За счёт возможности печати без поддержек затраты на материал могут быть снижены до 30%.
    • Технологические возможности. У пятиосевого 3D принтера имеется возможность печати сложных изделий, недоступных для классических 3D принтеров.
    • Удобство. Нет поддержек — нет необходимости удалять их и обрабатывать швы.
    • Прочность модели. За счёт поворотного стола у 3D принтера Epit 5.1 есть технологическая возможность нанесения перекрёстных слоёв, что значительно увеличивает механическую прочность получаемого изделия.

    Программное обеспечение в комплекте!

    Для комфортной работы на пятиосевом 3D принтере Epit 5.1 разработано специализированное программное обеспечение, приспособленное под пятиосевую 3d печать. Слайсер FASP (Five-axis Slicer Program) проанализирует, подготовит вашу 3D модель для печати в пятиосевом режиме и предоставит готовую управляющую программу.

    Характеристика Значение
    Технология печати FFF
    Тип конструкции Дельта
    Количество раочих осей 5
    Диаметр нити Ø1,75 миллиметров
    Диапазон диаметров применяемых сопел от Ø0,2 миллиметра до Ø1,0 миллиметра
    Скорость печати до 100 мм/c
    Размер рабочего пространства 240х240х240 миллиметров
    Минимальная толщина слоя от 0,05 миллиметров
    Точность позиционирования ±0,005 миллиметров
    Габаритные размеры Д х Ш х В 530х440х870 миллиметров
    Доступные к применению материалы печати ABS, PA, PP, PET-G, PLA, SBS, TPU, WAX

    В стандартное оснащение входит:

    1) Наклонно-поворотный стол

    2) Дельтовидная конструкция привода рабочего органа печати

    3) Стальные шарико-винтовые пары

    4) Ограждения, для создания термоконстантной рабочей зоны

    5) Контроллер

    6) Программное обеспечение — слайсер, постпроцессор FASP

Как работают 3D принтеры по металлу.

Обзор SLM и DMLS технологий. Аддитивное производство. 3D печать металлом.

3D печать металлами. Аддитивные технологии. 

SLM или DMLS: в чем разница?

Всем привет, Друзья! С Вами 3DTool!

Каталог 3D принтеров по металлу BLT 

Селективное лазерное плавление (SLM) и прямое лазерное спекание металла (DMLS) — это два процесса аддитивного производства, которые принадлежат к семейству 3D-печати, с использованием метода порошкового наслоения. Две этих технологии имеют много общего: обе используют лазер для выборочного плавления (или расплавления) частиц металлического порошка, связывая их вместе и создавая модель слой за слоем. Кроме того, материалы, используемые в обоих процессах, являются металлами в гранулированной форме. 

Различия между SLM и DMLS сводятся к основам процесса связывания частиц: SLM использует металлические порошки с одной температурой плавления и полностью плавит частицы, тогда как в DMLS порошок состоит из материалов с переменными точками плавления.   



В частности: 
SLM производит детали из одного металла, в то время как DMLS производит детали из металлических сплавов. 
И SLM, и DMLS технологии используются в промышленности для создания конечных инженерных продуктов. В этой статье мы будем использовать термин «металлическая 3D печать» для обобщения 2-х технологий. Так же опишем основные механизмы процесса изготовления, которые необходимы инженерам для понимания преимуществ и недостатков этих технологий. 
Существуют и другие технологические процессы для производства плотных металлических деталей, такие как электронно-лучевое плавление (EBM) и ультразвуковое аддитивное производство (UAM). Их доступность и распространение довольно ограничены, поэтому они не будут представлены в данной статье.
 

Как происходит 3D печать металлом SLM  или DMLS.
Как работает 3D печать металлом? Основной процесс изготовления для SLM и DMLS очень похожи.  

1. Камера, в которой происходит печать, сначала заполняется инертным газом (например, аргоном), чтобы минимизировать окисление металлического порошка. Затем она нагревается до оптимальной рабочей температуры. 
2. Слой порошка распределяется по платформе,  мощный лазер делает проходы по заданной траектории в программе, сплавляя металлические частицы вместе и создавая следующий слой.  

3. Когда процесс спекания завершен, платформа перемещается вниз на 1 слой. Далее наносится еще один тонкий слой металлического порошка. Процесс повторяется до тех пор, пока печать всей модели не будет завершена. 

Когда процесс печати завершен, металлический порошок уже имеет прочные связи в структуре.

В отличие от процесса SLS, детали прикрепляются к платформе через опорные конструкции. Опора в 3D-печати металлом, создаётся из того же материала, что базовая деталь. Это условие необходимо для уменьшения деформаций, которые могут возникнуть из-за высоких температур обработки. 
Когда камера 3D принтера охлаждается до комнатной температуры, излишки порошка удаляются вручную, например щеткой. Затем детали как правило подвергаются термообработке, пока они еще прикреплены к платформе. Делается это для снятия любых остаточных напряжений. Далее с ними можно проводить дальнейшую обработку. Снятие детали с платформы происходит по средством спиливания. 

Схема работы 3D принтера по металлу.

В SLM и DMLS почти все параметры процесса устанавливаются производителем. Высота слоя, используемого в 3D-печати металлами, варьируется от 20 до 50 микрон и зависит от свойств металлического порошка (текучести, гранулометрического состава, формы и т. д.). 
Базовый размер области печати на металлических 3D принтерах составляет 200 x 150 x 150 мм, но бывают и более большие размеры рабочего поля. Точность печати составляет от 50 — 100 микрон. По состоянию на 2020 год, стоимость 3D принтеров по металлу начинается от  150 000 долларов США.  Например наша компания предлагает 3D принтеры по металлу от BLT. 
3D принтеры по металлу, могут использоваться для мелкосерийного производства, но возможности таких систем в 3D-печати, больше напоминают возможности серийного производства на машинах FDM или SLA. 
Металлический порошок в SLM и DMLS пригоден для вторичной переработки: обычно расходуется менее 5%. После каждого отпечатка неиспользованный порошок собирают и просеивают, а затем доливают свежим материалом до уровня, необходимого для следующего изготовления. 
Отходы в металлической печати, представляют из себя поддержки (опорные конструкции, без которых не удастся добиться успешного результата). При слишком большом обилии поддержек на изготавливаемых деталях, соответственно будет расти и стоимость всего производства. 
  

Адгезия между слоями.


3D печать металлом на 3D принтерах BLT


Металлические детали SLM и DMLS обладают практически изотропными механическими и термическими свойствами. Они твердые и имеют очень небольшую внутреннюю пористость (менее 0,2 % в состоянии после 3D печати и практически отсутствуют после обработки). 
Металлические печатные детали имеют более высокую прочность и твердость и часто являются более гибкими, чем детали, изготовленные традиционным способом. Тем не менее, такой металл быстрее становится «уставшим». 

Структура поддержки 3D модели и ориентация детали на рабочей платформе.
Опорные конструкции всегда требуются при печати металлом, из-за очень высокой температуры обработки. Они обычно строятся с использованием решетчатого узора. 

Поддержки в металлической 3D печати выполняют 3 функции: 

• Они делают основание для создания первого слоя детали. 
• Они закрепляют деталь на платформе и предотвращают её деформацию. 
• Они действуют как теплоотвод, отводя тепло от модели. 

Детали часто ориентированы под углом. Однако это увеличит и объем необходимых поддержек, время печати, и в конечном итоге общие затраты.  
Деформация также может быть сведена к минимуму с помощью  шаблонов лазерного спекания. Эта стратегия предотвращает накопление остаточных напряжений в любом конкретном направлении и добавляет характерную текстуру поверхности детали. 

Поскольку стоимость металлической печати очень большая, для прогнозирования поведения детали во время обработки часто используются программные симуляторы. Это алгоритмы оптимизации топологии в прочем используются не только для увеличения механических характеристик и создания облегченных частей, но и для того, чтобы свести к минимуму потребности в поддержках и вероятности искривления детали. 

 

Полые секции и легкие конструкции.


Пример печати на 3D принтере BLT


В отличие от процессов плавления с полимерным порошком, таких как SLS, большие полые секции обычно не используются в металлической печати, так как поддержки будет очень сложно удалить, если вообще возможно.  
Для внутренних каналов больше, чем Ø 8 мм, рекомендуется использовать алмазные или каплевидные поперечные сечения вместо круглых, так как они не требуют построения поддержек. Более подробные рекомендации по проектированию SLM и DMLS можно найти в других статьях посвященных данной тематике. 

В качестве альтернативы полым секциям, детали могут быть выполнены с оболочкой и сердечниками, которые в свою очередь обрабатываются с использованием различной мощности лазера и скорости его проходов, что приводит к различным свойствам материала. Использование оболочки и сердечников очень полезно при изготовлении деталей с большим сплошным сечением, поскольку это значительно сокращает время печати и уменьшает вероятность деформации.  

Использование решетчатой структуры является распространенной стратегией в 3D-печати металлом, для уменьшения веса детали. Алгоритмы оптимизации топологии также могут помочь в разработке органичных легких форм. 

Расходные материалы для 3D печати металлом.
Технологии SLM и DMLS могут производить детали из широкого спектра металлов и металлических сплавов, включая алюминий, нержавеющую сталь, титан, кобальт, хром и инконель. Эти материалы обеспечивают потребности большинства промышленных применений, от аэрокосмической отрасли до медицинской. Драгоценные металлы, такие как золото, платина, палладий и серебро, также могут быть обработаны, но их применение носит незначительный характер и в основном ограничивается изготовлением ювелирных изделий. 

Стоимость металлического порошка очень высока. Например, килограмм порошка из нержавеющей стали 316 стоит примерно 350-450 долларов. По этой причине минимизация объема детали и необходимость поддержек является ключом к поддержанию оптимальной стоимости производства. 
Основным преимуществом металлической 3D-печати является ее совместимость с высокопрочными материалами, такими как никелевые или кобальт-хромовые супер сплавы, которые очень трудно обрабатывать традиционными методами. За счет использования металлической 3D-печати для создания детали практически чистой формы — можно достичь значительной экономии средств и времени. В последствии такая деталь может быть подвергнута обработке до очень высокого качества поверхности.  

Постобработка металла.
Различные методы пост. обработки используются для улучшения механических свойств, точности и внешнего вида металлических печатных изделий. 
Обязательные этапы последующей обработки включают удаление рассыпного порошка и опорных конструкций, в то время как термическая обработка (термический отжиг) обычно используется для снятия остаточных напряжений и улучшения механических свойств детали. 

Обработка на станках ЧПУ может быть использована для критически важных элементов (таких как отверстия или резьбы). Пескоструйная обработка, металлизация, полировка и микрообработка могут улучшить качество поверхности и усталостную прочность металлической печатной детали. 

Преимущества и недостатки металлической 3D печати.
Плюсы: 

1. 3D печать с использованием металла, может быть использована для изготовления сложных деталей на заказ, с геометрией, которую традиционные методы производства не смогут обеспечить. 
2.  Металлические 3D печатные детали могут быть оптимизированы, чтобы увеличить их производительность при минимальном весе. 
3. Металлические 3D-печатные детали имеют отличные физические свойства, 3D принтеры по металлу могут печатать большим перечнем металлов и сплавов. Включают в себя трудно обрабатываемые материалы и металлические суперсплавы. 

Минусы: 

1. Затраты на изготовление, связанные с металлической 3D-печатью, высоки. Стоимость расходного материала от 500$ за 1 кг.  
2. Размер рабочей области в 3D принтерах по металлу ограничен. 

Выводы.
•  3D печать металлом наиболее подходит для сложных, штучных деталей, которые сложно или очень дорого изготовить традиционными методами, например на станке ЧПУ.  
•  Уменьшение потребностей в построении поддержек, значительно снизит стоимость печати при помощи металла. 
•  Металлические 3D-печатные детали имеют отличные механические свойства и могут быть изготовлены из широкого спектра инженерных материалов, включая суперсплавы. 

А на этом у нас Все! Надеемся, статья была для Вас полезна.

Каталог 3D принтеров по металлу BLT

Приобрести 3d-принтеры по металлу, а так же любые другие 3d-принтеры и ЧПУ станки, вы можете у нас, связавшись с нами:

• По электронной почте: [email protected]

• По телефону: 8(800)775-86-69

• Или на нашем сайте: http://3dtool.ru

Так же, не забывайте подписываться на наш YouTube канал:


Подписывайтесь на наши группы в соц.сетях:

INSTAGRAM

ВКонтакте

Facebook

3D принтер Ultimaker S5 — качество и надежность по лучшей цене 644 870 руб.

Мы с гордостью представляем самый совершенный 3D-принтер — Ultimaker S5.

Ultimaker S5 — мощный, надежный и универсальный 3D-принтер, предназначенный для использования в офисе, который обеспечивает результаты промышленного класса. Многофункциональный, с простым, понятным управление и высочайшим качеством печати.

3D принтер Ultimaker S5 — это мощная, надежная, универсальная 3D-печать.
Область построения: 330 х 240 х 300 мм
Точность: До 20 микрон
Материалы: пластмассы / композиты

Откройте для себя простой в использовании настольный 3D-принтер с большим объемом рабочей камеры, который доставляет точные, промышленные детали, снова и снова. С простой настройкой, высокой продолжительностью работы и надежной двойной экструзией Ultimaker S5 является полным профессиональным решением для 3D-печати.

3D-принтеры Ultimaker — самые надежные машины для двойной экструзии на рынке.

Думай масштабно, печатай больше. Ultimaker S5 с большим объемом построения предназначен для надежного масштабирования 3D-печати. Для больших технических отпечатков материал Tough PLA отличается прочностью, аналогичной ABS, с простотой PLA.

Оптимизированные материалы. Материалы Ultimaker тщательно протестированы, чтобы дать наилучшие результаты на Ultimaker S5. Программное обеспечение Ultimaker Cura поставляется с предварительно настроенными профилями, поэтому вам не нужно тратить время на сложные настройки.

Безграничные возможности. 3D-печать всего, от быстрых прототипов до сложных технических деталей, с ассортиментом строительных и вспомогательных материалов Ultimaker. А с открытой системой накаливания вы также можете выбрать индивидуальное решение для любого стороннего материала.

Ключевая особенность. Повышенная надежность. Активное выравнивание слоя обеспечивает идеальный первый слой, закрытый фронт контролирует поток воздуха, а датчик обрыва нити приостановит печать и уведомит вас, если у вас кончится материал. Доверяйте S5 делать свою работу, а вам — свою.

Большой объем построения. Объем построения 330 x 240 x 300 мм (13 x 9,4 x 11,8 дюйма) дает еще большую свободу для реализации ваших проектов или печати нескольких деталей за один раз.

Быстрая настройка, высокая продолжительность работы. Благодаря уникальной конструкции печатного стержня Ultimaker, за считанные секунды меняет сопла для переключения между сборочными и вспомогательными материалами или выбирайте печатные головки 0,8, 0,4 или 0,25 мм для быстрой или детальной печати.

Простое сенсорное управление. Сенсорный дисплей с диагональю 4,7 дюйма (11,9 см) упрощает работу с 3D-принтером, отображая наглядные руководства для объяснения изменений конфигурации и обслуживания, а также визуальный предварительный просмотр вашей печати.

Предназначен для подключения. Ultimaker S5 автоматически определяет материал и конфигурацию ядра печати, а обновления встроенного ПО по беспроводной сети упрощают добавление новейших функций. Печатайте по Wi-Fi, Ethernet или с USB-накопителя и следите за прогрессом с помощью встроенной камеры.

Мощная, гибкая экосистема. Доступные и надежные настольные 3D-принтеры Ultimaker используются сотнями тысяч специалистов по всему миру.

Программное обеспечение Ultimaker Cura, которой доверяют 2 миллиона пользователей, готовит вашу модель к печати и обеспечивает интеграцию со стандартным программным обеспечением САПР.

Материалы для удовлетворения ваших потребностей. Ассортимент материалов тщательно протестирован инженерами для достижения наилучших результатов с 3D-принтерами и программным обеспечением Ultimaker.

Выделенная сеть поддержки. 3D-принтеры Ultimaker поставляются с 12-месячной гарантией и пожизненной технической поддержкой — где бы вы ни находились, когда вам это нужно.

Оставайтесь на связи, оставайтесь продуктивными. Приложение Ultimaker позволяет вам контролировать 3D-принтеры Ultimaker с мобильного устройства и даже держать вас в курсе текущих уведомлений за пределами вашей локальной сети.

Технические характеристики 3D принтера Ultimaker S5:

Размеры в сборе с трубкой Боудена и держателем катушки: 495 х 585 х 780 мм.

Разрешение слоя: сопло 0,25 мм: 150 — 60 мкм; сопло 0,4 мм: 200 — 20 микрон; сопло 0,6 мм: 300 — 20 микрон; сопло 0,8 мм: 600 — 20 микрон
Сборка плиты: подогреваемый стол
Выравнивание рабочей пластины: автоматическое выравнивание
Технология печати: изготовление плавленых нитей (FFF)
Печатающая головка: двойная экструзионная печатающая головка с системой автоматического подъема форсунок и сменными печатными стержнями
Замена печатных стержней: сменные печатные стержни
Скорость печати: <24 мм³ / с
Тип питателя: Двойной механизм подачи, оптимизированный для композитных материалов.
Разрешение XYZ: 6,9, 6,9, 2,5 мкм
Диаметр сопла: 0,25 мм, 0,4 мм, 0,6 мм, 0,8 мм
Температура сопла: 180 — 280 ° С
Время нагрева форсунки: <2 минуты
Время нагрева стола: <4 мин (от 20 до 60 ° C)
Рабочий звук: 50 дБА
Дисплей: 4,7-дюймовый (11,9 см) цветной сенсорный экран
Диаметр нити: 2,85 мм
Поддерживаемые материалы: PLA, Tough PLA, нейлон, ABS, CPE, CPE +, ПК, TPU 95A, PP, PVA, Breakaway
Также поддерживает сторонние материалы
Поставляемое бесплатное программное обеспечение Ultimaker Cura — программное обеспечение для подготовки печати
Cura Connect — решение для управления принтером
Поддерживаемые ОС: macOS, интеграция с плагином Windows и Linux SolidWorks, Siemens NX, Autodesk Inventor
Поддерживаемые типы файлов: STL, OBJ, X3D, 3MF, BMP, GIF, JPG, PNG
Передача файлов: Wi-Fi, LAN, USB-порт
Рабочая температура окружающей среды: 15 — 32 ° C (59 — 90 ° F)
Неработающая температура: 0 — 32 ° C (32 — 90 ° F)
Номинальная мощность: 500 Вт

РАЗМЕРЫ В УПАКОВКЕ: 650X600X700 ММ

РАЗМЕРЫ БЕЗ УПАКОВКИ: 495X457X520 ММ

Специализированная сеть локальных сервисных центров предоставляет обучение Ultimaker S5 (рекомендуется).

Гарантия: Вы получите полную 12-месячную гарантию.

Пожизненная поддержка: экспертная техническая поддержка по электронной почте, телефону или в нашем глобальном сообществе доступна вам в течение всего срока службы вашего принтера.

Расширенная поддержка: онлайн-ресурсы, обширные руководства (на нескольких языках), технические спецификации материалов и листы безопасности (на нескольких языках), подробная база знаний и многое другое.

Что в коробке:
 
750 г катушка Ultimaker Tough PLA
750 г катушка Ultimaker PVA
Два сменных печатных ядра 0,4 АА
Сменный печатный сердечник 0,4 BB
Стеклянная пластина
Сетевой кабель
USB-накопитель, клей-карандаш, шестигранная отвертка, масло и смазка
Калибровочная карта и калибровочные листы XY

Перспективные профессионалы во всем мире, от дизайнеров до инженеров и архитекторов, обнаружили, что Ultimaker 3 — это мощное и недорогое решение, которое значительно оптимизирует производственные процессы и разработку концепции. Опираясь на возможности Ultimaker 3, Ultimaker S5 добавляет улучшенную производительность с большим объемом построения, простотой в эксплуатации и беспрецедентной надежностью.

Ultimaker S5 объединяет мощные технологии в простой, чистый и стильный корпус, который идеально вписывается в ваш офис. Закрытый фасад с тонированными стеклянными дверцами обеспечивает оптимальную внутреннюю температуру и воздушный поток. Интуитивно понятный интерфейс с сенсорным экраном поможет вам в работе с принтером и отобразит подробную информацию о состоянии. Рамочные светильники обеспечивают визуальную обратную связь и проецируют чистый белый свет на обзор и проверку вашего отпечатка вблизи. А встроенный блок питания дает принтеру чистую площадь, что делает его идеальным для монтажа на полке или в стойке.

Ultimaker S5 имеет большой объем сборки 330 х 240 х 300 мм. Печатайте в большом масштабе или поместите несколько частей на сборочную пластину, чтобы получить размеры, для которых вы рассчитывали. А в сочетании с Cura Connect сгруппируйте несколько принтеров Ultimaker S5 и Ultimaker 3 вместе, чтобы максимизировать эффективность производства.

Надежная адгезия, от первого слоя до готовой детали. Идеальный первый слой имеет решающее значение для каждого 3D-печати. Чтобы это происходило каждый раз, мы пересмотрели нашу технологию активного выравнивания. Ultimaker S5 исследует сборочную плиту в большем количестве мест, создавая точную подробную карту высот рабочей поверхности. Используя эти данные, он компенсирует любые отклонения поверхности в режиме реального времени, обеспечивая идеальный ультраплоский первый слой с надежной адгезией, которая сохраняется на всем отпечатке. Нет необходимости в постоянном мониторинге — просто начните печатать и оставьте Ultimaker S5, чтобы выполнять свою работу, а вы — свою. Получите размеры, на которые вы рассчитывали, с Ultimaker S5


Высокая продолжительность работы и большая гибкость. Сменные печатные сердечники обеспечивают легкое и простое обслуживание и максимальное время безотказной работы принтера. Достигайте разных характеристик печати, используя разные размеры сопел, в диапазоне от 0,8 мм для быстрой печати до 0,25 мм для сверхтонкой детализации. С двумя доступными гнездами для печатного стержня в печатающей головке можно быстро и легко поменять нужную комбинацию для надежного двойного выдавливания. Печатайте разными цветами для эстетического воздействия или используйте водорастворимый PVA или поддержку Breakaway для полной геометрической свободы, легкой последующей обработки и высококачественной обработки поверхности, чтобы тактильные модели презентации или сложные механические детали выглядели полированными и профессиональными.

Чтобы обеспечить надежную печать на протяжении всего времени печати, Ultimaker S5 использует большую пластину из закаленного стекла, которая быстро и легко фиксируется на очень жесткой литой алюминиевой платформе с подогревом.

Полный контроль у вас под рукой. Адаптивный, полноцветный сенсорный экран, встроенный в переднюю панель Ultimaker S5, делает управление интуитивно понятным, легким и информированным. Проведите по меню и коснитесь параметров, чтобы выбрать их, как на смартфоне. Подробная информация, такая как загруженные материалы, печатные стержни, температура рабочей пластины и сопла, позволяет вам быть в курсе текущих работ, а предварительный просмотр в 3D позволяет сразу увидеть, что печатается. И с одиннадцатью поддерживаемыми языками отображения, включая русский, английский, немецкий, упрощенный китайский, японский и корейский, Ultimaker S5 доступен для пользователей во всем мире.

Встроенный сенсорный экран обеспечивает простое и интуитивно понятное управление. Никогда не использовал 3D-принтер раньше? Нет проблем. Сенсорный экран интуитивно проводит вас по настройке и обслуживанию, используя простой, понятный язык, в комплекте с изображениями высокого разрешения, так что все становится кристально чистым, независимо от ваших технических возможностей.

Продвиньтесь с профессиональным прототипированием. Экструзионная система Bowden сохраняет печатающую головку сверхлегкой, обеспечивая максимально быструю производительность. Плотная нить накала обеспечивает надежную печать с использованием гибких материалов, таких как TPU 95A.

Материал перемещается с точной скоростью с помощью механизма подачи из инструментальной стали со сверхтвердым покрытием для предотвращения длительного износа. А переработанная силиконовая крышка сопла обеспечивает равномерный поток воздуха в печатающей головке для эффективной подачи материала.

Загрузка, выгрузка и замена материала осуществляются без усилий, в каждый механизм подачи встроен эргономичный фиксирующий рычаг. Поверните рычаг вверх, чтобы вручную вставить или удалить материал. Переверните его, и к материалу будет приложено постоянное усилие, чтобы он двигался точно.

Встроенный датчик потока нити интеллектуально определяет, когда материал прекращает движение или приближается к концу. Чтобы сохранить распечатку, если материал заканчивается, Ultimaker S5 автоматически остановится и предложит вам принять меры.

Инженерные материалы для широкого спектра свойств.  Ultimaker S5 поддерживает полный ассортимент материалов Ultimaker, включая ABS, CPE +, Nylon и TPU 95A. Катушка 750 г нашего новейшего материала, Tough PLA, входит в комплект поставки каждого Ultimaker S5. Обладая высокой ударной прочностью и жесткостью, но с легким и надежным опытом печати PLA, Tough PLA имеет механические свойства, аналогичные ABS, что делает его отличным материалом для крупных функциональных прототипов, инструментов или производственных приспособлений.

Умный держатель катушки удобно крепится к задней панели Ultimaker S5 и вмещает две отдельные катушки по 750 г материала. Загрузите катушку в держатель, и с помощью встроенного в держатель считывателя NFC принтер распознает тип материала Ultimaker и автоматически выберет оптимальные настройки принтера, так что вам не нужно это делать.

Наша команда экспертов по материалам провела тщательное тестирование каждого материала Ultimaker, чтобы гарантировать максимальную совместимость с Ultimaker S5, а также оптимизировала более 200 настроек в Ultimaker Cura, нашем бесплатном программном обеспечении для подготовки печати, для создания профилей материалов. Используйте профили материалов для подготовки ваших отпечатков, а также извлекайте догадки и экспериментируйте с 3D-печатью, достигая высококачественных результатов с первого раза. А если вы хотите экспериментировать с другими материалами, наша система с открытой нитью позволяет вам легко использовать сторонние материалы.

С Tough PLA, вы достигните механических свойств ABS, с простым опытом печати PLA.
Сделайте 3D-печать гладким процессом, используя интегрированную экосистему программных продуктов, разработанных для бесперебойной работы друг с другом.

Благодаря высокоскоростному соединению Wi-Fi и локальной сети, встроенному непосредственно в Ultimaker S5, регулярные обновления прошивки с новыми функциями и улучшениями со временем расширят возможности принтера.

Ultimaker Cura обеспечивает бесперебойный рабочий процесс. Подготовьте отпечатки, отправьте их на принтер по беспроводной связи и контролируйте задания удаленно с помощью встроенной камеры принтера. Узнайте больше о Ultimaker Cura.

С помощью Cura Connect вы можете уверенно расширять свою деятельность. Поставьте в очередь задания, управляйте несколькими принтерами Ultimaker S5 и Ultimaker 3 и ведите полный обзор своих операций, чтобы вы могли эффективно удовлетворить спрос. Узнайте больше о Cura Connect.

Получите мобильный обзор каждой выполняемой работы с новым приложением Ultimaker. Управляйте и контролируйте принтеры, а также получайте уведомления на ходу — даже за пределами вашей локальной сети.

Оптимизируйте рабочий процесс с помощью программного обеспечения Ultimaker.
Будьте готовы к самому мощному Ultimaker.
Новый Ultimaker S5, Tough PLA и новое приложение Ultimaker доступны с 15 мая 2018 года.

Отзывы профессионалов:

— Увеличенный объем сборки Ultimaker S5 теперь позволяет нам печатать 3D-прототипы для еще большего количества типов продуктов.
— Усовершенствованное устройство подачи на Ultimaker S5 позволяет нам надежно печатать с использованием еще более широкого ассортимента материалов промышленного класса.
— В Ultimaker мы нашли партнера для точной 3D-печати с необходимыми материалами.

Сложные отпечатки легко. Создавайте сложные геометрические и технические модели, комбинируя основной материал с водорастворимым материалом поддержки PVA, а затем снимайте опоры, просто помещая отпечаток в воду.

Локализованная, сертифицированная пожизненная поддержка включена в каждую покупку.

 

 

Проверка размера 3D-принтера — 2020

Можно выбрать 3D-принтер из списка, чтобы определить, поместится ли в него модель. Можно пометить 3D-принтер как избранный, чтобы он стал доступен для выбора в окне PropertyManager Print3D.

При добавлении принтера в список избранного отображается следующая информация, доступная только для чтения:

Параметр Описание
Компания Производитель принтера.
Модель Номер модели принтера.
Формат талера 3D-принтера Высота, Длина и Ширина принтера.
Технология Тип принтера. Например, FDM, SLS или SLA.
URL-адрес источника Список 3D-принтеров из отчета Wohlers 2019 предоставленного компанией Wohlers Associates, Inc.

Чтобы проверить размер 3D-принтера, выполните следующие действия.

  1. Откройте деталь или сборку и выберите .
  2. На вкладке «Настройки» в окне PropertyManager Печать 3D нажмите Имя 3D-принтера и нажмите Выбрать принтер.

    В диалоговом окне 3D-принтеры отображается список папок, отсортированный в алфавитном порядке по названию компании.

  3. Разверните папку, чтобы посмотреть список 3D-принтеров, и выберите принтер.
  4. Нажмите Добавить в избранное.

    Принтер будет добавлен в папку Избранное в верхней части списка папок.

  5. Закройте диалоговое окно.
  6. В окне PropertyManager в разделе Имя 3D-принтера выберите принтер.
  7. Для параметра Нижняя плоскость модели в графической области выберите плоскую грань или справочную плоскость.

    Принтер отображается в виде прозрачной рамки вокруг модели. Секции модели, которые не помещаются в область принтера, выделяются красным цветом.

Применение 3D технологий

Согласно большинству фильмов, наше будущее страшное и одновременно замечательное. Что мы увидим? Что мы будем делать? Что мы будем есть? С тех пор как СВЧ – излучение многому нас, мы постоянно изобретаем новые способы приготовления пищи. Теперь, когда мир узнал о 3D – печати, естественно, что эта технология будет использоваться для приготовления пищи и сделает этот процесс легшим, или, по крайней мере, более причудливым. Если верить фильму “Звездный путь”, то  именно 3D – печать будет, единственным способом приготовления пищи через 2 000 лет. Итак, давайте пробежимся по списку из одиннадцати различных машин, печатающих продукты питания, чтобы получить представление о ближайшем будущем пищи:

1.  Принтер  ChefJet от 3D Systems

Премьера ChefJet 3D состоялась на международной выставке CES в январе этого года. 3D – принтер производит одни из самых восхитительных 3D – отпечатков, которые я когда-либо видела, а на вкус они так же хороши, как и на вид. ChefJet был первоначально разработан небольшой фирмой, Lab Sugar, которую основала супружеская пара архитекторов – Кайл и Лиз фон Хассельн.

Чтобы удовлетворить свое пристрастие к сладкому, 3D Systems приобрела старт-ап и провела ребрендинг компании, сделав акцент на том, что данный 3D – принтер является идеальным инструментом для рестораторов, профессиональных шеф-поваров. Также он просто необходим потребителям, желающим 3D – печатать вкусности в красивых и декоративных формах, которые даже жалко съесть. ChefJet идет в двух версиях – стандартной и профессиональной, которая позволяет печатать в цвете. Более того, ChefJet использует для печати почти любой ароматизатор, который может создать современная лаборатория пищевых продуктов.

Согласно  3D Systems, выпуск ChefJet запланированный на “вторую половину 2014 года” менее чем за $ 5000,  единственная проблема в том, что вторая половина 2014 года почти подошла к концу, а принтер до сих пор не появился на полках магазинов. К сожалению, 3D Systems в ходе финансового отчета за третий квартал выявила, что многие из принтеров, выпуск которых был запланирован в этом году,  так и не увидели свет вовремя, поэтому мы не увидим ChefJet за пределами  выставок и блогов до следующего года.

2. Принтер Foodini от Natural Machines

Хотя этот список не предполагает оценивание, Foodini можно поставить на первое место, наряду с ChefJet, в плане того, как они привлекают внимание общественности. Благодаря чудесной маркетинговой кампании и возможности приготовления соленых блюд, 3D – принтер Foodini от Natural Machines  является ответом на вечный вопрос о здоровом питании. Пользователи Foodini могут готовить из свежих ингредиентов, создавать разнообразные пасты, и помещать их в многоразовые капсулы, которые затем отпечатаются в любой 3D – форме. Благодаря тому, что используются  свежеприготовленные пасты, есть возможность  сделать выбор в пользу здоровых, натуральных продуктов, в отличие от обработанных пищевых продуктов, которые переполнены добавками. Natural Machines запустила кампанию на Kickstarter еще в марте этого года, но цель не была достигнута. И это довольно удивительно, так как Potato Saladearned получил 554928% от  своей  цели на Kickstarter. Будучи уверенными в своей идее, Natural Machines не сдаются. Вместо этого, они завершают этап финансирования и планируют массовое производство своих принтеров во второй половине 2015 года по розничной цене около $ 1000. Хотелось бы отметить, что Foodini  не готовит еду, которую печатает, так что вам необходимо либо печатать уже съедобную пищу либо готовить его после распечатывания.

3. 3D – принтер f3d, разработанный умными студентами из Англии

Какие ассоциации возникают у большинства людей, когда они слышат слово  NASA? Еда. NASA делает шаги в науке о продуктах питания с тех пор, так они отправили напиток Tang на орбиту в 1962 году вместе с космическим кораблем  Friendship 7. Спустя пятьдесят лет они являются лидерами в этой сфере, заключив $ 125000 контракт с Systems and Materials Research Corporation в Техасе, где  старший инженер-механик Анян Контрактор работает над созданием пищевого принтера для астронавтов, направляющихся на Марс. Используя сырые ингредиенты, расфасованные в капсулы, пищевой принтер от SMRC может комбинировать различные отдельные ингредиенты, и таким образом 3D – печатать более широкое разнообразие пищи. Фирма уже напечатала доказательство в пользу правильности своей концепции – пиццу, которая была приготовлена всего за  70 секунд после печати. Следующим шагом для SMRC является добавление в свои блюда питательных веществ, чтобы в один прекрасный день обеспечить колонизаторов Марса витаминами и минералами, необходимыми для борьбы с космических монстров.

5. Принтер Choc Creator от Choc Edge

На рынке существует целый ряд компаний, которые занимаются 3D – печатью шоколада. Они могут, как напечатать сладости для вас, так и продать вам свои  3D – принтеры для печатания шоколадом. Choc Creator от Choc Edge является одним из первых шоколадных 3D – принтеров на рынке. Разработанный доктором Лян Хао в 2012 году, Choc Creator может нарисовать большинство 2D форм, которые вы только можете себе придумать как по отдельности, так и на пирожных и печеньях. И, обладая некоторыми навыками, вы можете создавать целые 3D – слои. В настоящее время Вы можете приобрести Choc Creator II по сниженной цене £ 3200.

6. Экструдер для пирожных и шоколада от ZMorph

Как вы уже поняли, купить пищевой 3D – принтер не так уж и легко. За исключением Choc Creator, коммерческие пищевые 3D – принтеры действительно еще не можно увидеть на полках магазинов. Таким образом, вам остается либо  ждать, либо мастерить их самостоятельно. Еще можно приобрести “обычный” настольный 3D – принтер и заставить его печатать чем-то съедобным. Некоторые производители принтеров уже подхватили эту идею, например, ZMorph, создатели универсального 3D принтера со сменными инструментами, в том числе  экструдером для пасты, с помощью которого можно 3D печатать шоколадом и тестом.

7. Экструдер Discov3ry от Structur3D

Если у вас уже есть 3D – принтер, но вы хотите использовать его в пищевых целях,  вам следует рассмотреть экструдер Discov3ry от Structur3d, который правде еще не можно приобрести в интернет магазине. Discov3ry является универсальным экструдером для пасты. Кампания, направленная на его финансирование, уже успешно запущена на Kickstarter. Совсем скоро вы можете удовлетворить все ваши потребности в печати пастой, а именно шоколадом, глазурью, или другими вязкими, но менее съедобными материалами, например, силиконом и глиной. Если нет желания ждать, вы можете смастерить свой собственный универсальный экструдер для  пасти, взяв пример у дизайнера Richard “RichRap” Horne.

8. Принтер 3D Fruit от Dovetailed

Если вы настолько привередливы, что не хотите есть пасту, тогда дождитесь выхода в свет фруктового принтера 3D Fruit.  Его создатели придумали способ наполнять натриевый гель вкусовыми добавками, имитирующими клубнику, после чего вся эта смесь помещается в раствор хлорида кальция для получения продукта, напоминающего на вид малину. После первоначального шквала информации о них в СМИ и отпечатков, которые скорее напоминают  желе, чем настоящие фрукты, о фирме больше ничего не слышно.  Тем не мене, это инновационный подход к искусству пищевой печати.

9. Принтер 3D Everything от TNO

TNO (или «Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek», надеюсь, вы не сломали язык) продвинулась в сфере пищевых принтеров достаточно далеко. Эта голландская исследовательская группа занимается вопросом 3D – печати пищи с 2012 года и относится к данной теме, как к важному технологическому прорыву, а не кухонной фантазии.

В TNO считают, что такие принтеры могут помочь человечеству печатать пищу в соответствии с индивидуальными потребностями каждого индивидуума. Используя исторические и физиологические данные, принтер может готовить пищу, содержащую необходимое количество питательных веществ, и при этом использует вкусовые оттенки в соответствии с настроением пользователя, применяя альтернативные источники питательных веществ: водорослей, листьев свеклы и даже насекомых.

TNO уже сотрудничает с Barilla, 3D – печатая 15-20 порций пасты каждые две минуты. Они также объединили свои усилия с Chloé Rutzerveld и 3D – печатают  бисквиты из сушеных фруктов, овощей, орехов и водорослей, наполненных дрожжами, бактериями и пророщенными семенами. Вкусно!

10. Принтер Goop от  Biozoon

Если вам еще нет шестидесяти, то шансы увидеть этот принтер в скором будущем не велики. Немецкая компания Biozoon занимается разработкой печатанья форм из питательного месива специально для пожилых жителей дома престарелых. Благодаря финансовой поддержке ЕС, Biozoon планирует завершить создание пищевого 3D – принтера к  2015 году.  Используя 48 насадок, сжиженную пищу и загуститель, такой  принтер будет воссоздать форму и вкус чего-то трудно глотаемого, например куриного крылышка, но такой продукт будет просто таять во рту стариков. Более того, такая пища будет полна питательных веществ, так необходимые для поддержания их здоровья.

11. Оригинальный пищевой принтер от [email protected]

Вполне возможно, что вся индустрия пищевых принтеров началась именно с  [email protected] Дело в том, что создатели этого устройства, Ход Липсон и Эван Малоун из Корнелльского университета, всего лишь решили поставить эксперимент по внедрению быстрого прототипирования в широкие массы по низкой цене, а инструкцию выложили в открытый доступ. На этом их задача была выполнена. С 2010 года их лаборатория, наряду с партнерами на местах, например, французским кулинарным институтом, начали одними из первых экспериментировать с пищевой экструзией: 3D – напеченные печенки с  запеченные внутри буквами, гребешки в форме космических кораблей, шоколад, глазурь, сыр и многое другое. Если бы не их творение, мы, возможно, никогда даже бы не увидели подобных 3D – непечатных тортов, куриных каш в форме куриного крылышка, или маленьких пицц. Какие ассоциации возникают у большинства людей, когда они слышат слово  NASA? Еда. NASA делает шаги в науке о продуктах питания с тех пор, так они отправили напиток Tang на орбиту в 1962 году вместе с космическим кораблем  Friendship 7. Спустя пятьдесят лет они являются лидерами в этой сфере, заключив $ 125000 контракт с Systems and Materials Research Corporation в Техасе, где  старший инженер-механик Анян Контрактор работает над созданием пищевого принтера для астронавтов, направляющихся на Марс. Используя сырые ингредиенты, расфасованные в капсулы, пищевой принтер от SMRC может комбинировать различные отдельные ингредиенты, и таким образом 3D – печатать более широкое разнообразие пищи. Фирма уже напечатала доказательство в пользу правильности своей концепции – пиццу, которая была приготовлена всего за  70 секунд после печати. Следующим шагом для SMRC является добавление в свои блюда питательных веществ, чтобы в один прекрасный день обеспечить колонизаторов Марса витаминами и минералами, необходимыми для борьбы с космических монстров.

Впервые идея распечатать на 3D принтере боевое оружие появилась в Соединенных Штатах Америки.

В мае 2013 года в интернете появилось видео, на котором человек стреляет из напечатанного макета пистолета либератор. Это был 25-летний Коди Уилсон — глава организации Defense Distributed, которая продвигает идею всеобщей доступности 3D оружия.

При помощи трехмерного принтера они распечатали огнестрельное оружие, а файлы о проделанной работе выложили во всемирную сеть. Сотрудники Defense Distributed уже сделали магазины вмещающие большее количество патронов для винтовки AR – 15s и легендарного автомата Калашникова (модификация АК -47). Также на их счету изготовление нижней части ствольной коробки, в которую помещается затвор самозарядной винтовки AR – 15. К ней можно присоединить ствол и магазин, получив готовое оружие без всяких проблем. На приобретение комплектующих частей в США разрешение не требуется. Сейчас ведутся работы над 3D распечаткой винтовки целиком. При этом Коди и его команда нанесли серьезный удар по американской дискуссии о контроле над оружием. Дискуссия началась в декабре, после того как от пуль убийцы в одной из младших школ штата Коннектикут погибло двадцать детей и шесть взрослых. Подавляющее большинство американцев сплотились, чтобы поддержать реформу правительства. Речь идет о тщательной проверке, которая затруднит получение оружия преступниками. Однако это не помешало господину Уилсону получить федеральную лицензию на производство и продажу огнестрельного оружия.

Более серьезные разработки в сфере печати огнестрельного оружия на 3D принтере ведутся в городе Остин, штат Техас. Проект возглавляет Ерик Мачлер — координатор компании Solid Concepts, которая специализируется на 3D печати.

На заводе в Остине установлены десять промышленных 3D принтеров. Solid Concepts получила федеральную лицензию на изготовление оружия, и теперь, с помощью технологии прямого лазерного спекания металлов, производит пистолет «Browning 1911». Изготовление пистолета занимает до 35 часов. В зависимости от того какой используется принтер и материалы. Из первого распечатанного пистолета Solid Concepts сделали уже более 1000 выстрелов, а компания тем временем создала второй вариант модели «Browning 1911».

Назначение и возможности 3D-принтеров

Безусловно, появление 3D-принтеров на рынке можно ознаменовать с новой эпохой мира технологий. Если ранее продукция, которая была разработана на основе высоких технологий, позволяла решать привычные всем задачи, то с появлением 3D технологий все кардинально изменилось. Безусловно, новинкой данная техника является только для простых пользователей, потому что в промышленности подобные технологии применяются достаточно давно.

Купить 3d принтер можно в онлайн магазине 3ddevice.com.ua. Здесь покупатель может выбрать подходящую по параметрам и стоимости технику.

Что представляет собой 3D-принтер?

Это такое сложное техническое устройство, позволяющее производить печать в режиме 3д, перенося его на подготовленную объемную модель. Если сравнить данную технику с возможностями традиционных принтеров, то 3D-принтеры могут воспроизводить объекты с настоящими размерами.

Как работает данное устройство?

В начале работы создается виртуальный макет при помощи компьютерной программы. Дальше производится обработка подготовленного материала. После этого в работу вступает техническая часть устройства, которая должна послойно формировать изделие из специального, композитного порошка, чтобы потом изготовить конкретный предмет. После того, как будет сформирован отдельный слой, устройство производит нанесения клея. Повторение данного процесса может происходить до тех пор, пока необходимый предмет не будет воспроизведен. Также важно учесть, что печать при помощи 3D-принтера может производиться с задействованием разных технологий.

Что можно распечатать на 3D-принтере?

Возможности, которые предоставляет человеку трехмерная печать, активно расширяются. Это позволяет создавать предметы для различных производственных сфер. Если речь идет о строительной отрасли, то здесь важна возможность изготовления наглядных макетов, на основании которых и производиться дальнее производство готового изделия.

В машиностроении 3D-принтер также нашел широкое применение. В основном, при помощи данной машины конструктора могут получить наглядные образцы разрабатываемых деталей, чтобы в дальнейшем внести их конструкцию корректив или запустить в производство.


На правах рекламы

Технологии 3D печати — FDM, FFF, SLA, DLP, PolyJet, CJP, SLS, SLM

Цветная струйная 3D печать – технология CJP (ColorJet Printing) – запатентованная методика, изобретенная компанией 3D Systems. Она заключается в послойной склейке и окрашивании порошкового гипсового композита. 3D печать этого вида базируется на методике, которая называется 3DP, является ее усовершенствованием.
3D печать этим методом основывается на применении двух материалов: основной и связующий. Для создания базы слоя применяется расходный материал основного типа. Он состоит из гипса, смешанного с полимером. А связующий используется для склеивания и прокрашивания слоев.
3D принтер, работающий по технологии ColorJet Printing, имеет две камеры. В одну из них засыпается гипсовый композит, а вторая камера используется для удаления лишнего материала. Модель «выращивается» послойно. Специальный валик распределяет на рабочей платформе тонкий слой материала. Печатная головка наносит клеевой состав и окрашивает частицы основного расходного материала. Все это осуществляется в соответствии с загруженной математической 3D моделью. Рабочая поверхность опускается на величину слоя (0,1016 мм), и валик снова наносит слой гипсового композитного порошка, и так до тех пор, пока модель не будет напечатана до конца.
Технология печати ColorJet Printing отличается сравнительно низкой себестоимостью отпечатанных моделей. Преимуществом ее является отсутствие необходимости в поддержках, так как непроклееный материал будет выступать в качестве опорных конструкций. Кроме того тот материал, который не был использован в ходе печати, может использован повторно. Получается, что этот метод аддитивного производства является безотходным.
Технология CJP является единственной, которая использует полиграфическую цветовую палитру CMYK. Эта палитра включает 390 тысяч цветов и оттенков. Материал окрашивается в ходе проклеивания слоя, в результате чего получаются детали с прекрасной цветопередачей.
Точность построения модели данным методом очень высокая, минимальный печатаемый элемент имеет размеры 0,1-0,4 мм. Толщина стенок прототипа, которые не будут разрушаться под собственным весом, составляет 0,102-0,089 мм.
Для моделей, напечатанных по технологии ColorJet Printing свойственна типично гипсовая шершавая поверхность, отличающаяся высокой степенью гигроскопичности. Прочность моделей средняя. Однако готовые модели легко поддаются шлифовке, покраске и проклеиванию. Для улучшения характеристик модели и защиты их от влаги можно покрывать поверхность лаками, восками, смолами, а также всевозможными закрепителями.
Технология может использоваться для 3D печати архитектурных макетов, презентационных образцов изделий, сувенирной продукции, миниатюр и т.д. Несмотря на то, что изделия получаются невысокой прочности, они позволяют визуально оценить прототипы.
3D принтер CJP обладает внушительными габаритами и стоит довольно дорого, несмотря на то, что себестоимость напечатанных прототипов невысока, позволить себе такое удовольствие может не каждый. В нашей компании можно заказать 3D печать по технологии ColorJet Printing. Мы гарантируем вам оперативное исполнение заказа и полное соответствие прототипа смоделированному объекту. Все, что вам нужно – это предоставить нам STL-файл с 3D моделью.
Воспользуйтесь технологией 3D печати CJP с нашей помощью и оцените все ее достоинства на практике.

Бесплатное руководство для начинающих — индустрия 3D-печати

Истоки 3D-печати в «Быстром прототипировании» были основаны на принципах промышленного прототипирования как средства ускорения самых ранних стадий разработки продукта с помощью быстрого и простого способа производства прототипов, который позволяет производить несколько итераций продукта. быстрее и эффективнее при оптимальном решении. Это экономит время и деньги на начальном этапе всего процесса разработки продукта и обеспечивает уверенность перед производственной оснасткой.

Прототипирование по-прежнему, вероятно, является крупнейшим, хотя иногда и упускаемым из виду, применением 3D-печати сегодня.

Развитие и усовершенствование процесса и материалов с момента появления 3D-печати для прототипирования привело к тому, что процессы стали использоваться для приложений, расположенных дальше по цепочке процессов разработки продукта. При разработке оснастки и литья использовались преимущества различных процессов. Опять же, эти приложения все чаще используются и внедряются в промышленных секторах.

Аналогичным образом, для конечных производственных операций усовершенствования продолжают способствовать внедрению.

С точки зрения промышленных вертикальных рынков, которые получают большую выгоду от промышленной 3D-печати во всех этих приложениях широкого спектра, ниже приводится базовая разбивка:

Медицинский сектор считается одним из первых, кто внедрил 3D-печать, но также и сектором с огромным потенциалом роста благодаря возможностям настройки и персонализации технологий, а также способности улучшать жизнь людей по мере улучшения процессов и Разработаны материалы, отвечающие стандартам медицинского назначения.

Технологии 3D-печати используются для множества различных приложений. В дополнение к созданию прототипов для поддержки разработки новых продуктов для медицинской и стоматологической промышленности, технологии также используются для изготовления моделей для последующей металлической отливки зубных коронок и в производстве инструментов, поверх которых вакуумно формируется пластик для изготовления выравнивателей зубов. . Эта технология также используется непосредственно для производства как стандартных изделий, таких как имплантаты бедра и колена, так и индивидуальных изделий для пациентов, таких как слуховые аппараты, ортопедические стельки для обуви, персонализированные протезы и одноразовые имплантаты для пациентов, страдающих заболеваниями. таких как остеоартрит, остеопороз и рак, наряду с жертвами несчастных случаев и травм.3D-печатные хирургические шаблоны для конкретных операций также являются новым приложением, которое помогает хирургам в их работе и пациентам в их восстановлении. Также разрабатываются технологии для 3D-печати кожи, костей, тканей, фармацевтических препаратов и даже органов человека. Однако до коммерциализации этих технологий еще десятилетия.

Как и медицинский сектор, аэрокосмический сектор был одним из первых, кто применил технологии 3D-печати в их самых ранних формах для разработки продуктов и прототипирования.Эти компании, как правило, работающие в партнерстве с академическими и научно-исследовательскими институтами, оказались на переднем крае в терминах или расширении границ технологий для производственных приложений.

Из-за критического характера разработки самолетов исследования и разработки требуют больших усилий, стандарты имеют решающее значение, а системы 3D-печати промышленного уровня проходят через их темпы. При разработке процессов и материалов был разработан ряд ключевых приложений для аэрокосмического сектора, а некоторые некритические детали уже готовы к полетам на самолетах.

Высокопоставленные пользователи включают GE/Morris Technologies, Airbus/EADS, Rolls-Royce, BAE Systems и Boeing. В то время как большинство этих компаний придерживаются реалистичного подхода к тому, что они делают сейчас с технологиями, и в основном это исследования и разработки, некоторые из них довольно оптимистично смотрят в будущее.

 

Еще одним первопроходцем технологий быстрого прототипирования — самого раннего воплощения 3D-печати — стал автомобильный сектор. Многие автомобильные компании, особенно передовые в автоспорте и Формуле-1, пошли по тому же пути, что и аэрокосмические компании.Сначала (и до сих пор) используют технологии для прототипирования приложений, но развивают и адаптируют свои производственные процессы, чтобы использовать преимущества улучшенных материалов и конечных результатов для автомобильных деталей.

Многие автомобильные компании в настоящее время также изучают потенциал 3D-печати для выполнения функций послепродажного обслуживания с точки зрения производства запасных частей по запросу, а не для хранения огромных запасов.

Традиционно процесс проектирования и производства ювелирных изделий всегда требовал высокого уровня знаний и опыта, связанных с конкретными дисциплинами, включая изготовление, изготовление форм, литье, гальваническое покрытие, ковку, кузнечное дело из серебра/золота, резку камня, гравировку и полировку. Каждая из этих дисциплин развивалась в течение многих лет, и каждая из них требует технических знаний применительно к производству ювелирных изделий. Одним из примеров является литье по выплавляемым моделям, история которого насчитывает более 4000 лет.

Для ювелирного сектора 3D-печать оказалась особенно прорывной. Существует большой интерес — и понимание — в зависимости от того, как 3D-печать может и будет способствовать дальнейшему развитию этой отрасли. От новых свобод дизайна, обеспечиваемых 3D CAD и 3D-печатью, путем улучшения традиционных процессов производства ювелирных изделий до прямого производства 3D-печати, исключающего многие традиционные этапы, 3D-печать оказала и продолжает оказывать огромное влияние в этом секторе. .

Искусство / Дизайн / Скульптура

 

Художники и скульпторы используют 3D-печать множеством различных способов, чтобы исследовать формы и функции ранее невозможными способами. Будь то просто стремление найти новое оригинальное выражение или поучиться у старых мастеров, это очень напряженный сектор, который все чаще находит новые способы работы с 3D-печатью и представляет результаты миру. Многие художники сделали себе имя, работая именно с технологиями 3D-моделирования, 3D-сканирования и 3D-печати.

  • Джошуа Харкер
  • Dizingof
  • Джессика Розенкранц в Nervous System
  • Пиа Хинце
  • Ник Эрвинк
  • Лайонел Дин
  • И многие другие.

Дисциплина 3D-сканирования в сочетании с 3D-печатью также привносит новое измерение в мир искусства, поскольку художники и студенты теперь имеют проверенную методологию воспроизведения работ прошлых мастеров и создания точных копий древних (и более недавние) скульптуры для внимательного изучения — произведения искусства, с которыми иначе они никогда бы не смогли взаимодействовать лично.Работа Космо Венмана особенно поучительна в этой области.

Архитектурные модели уже давно являются основным применением процессов 3D-печати для создания точных демонстрационных моделей видения архитектора. 3D-печать предлагает относительно быстрый, простой и экономически выгодный метод создания подробных моделей непосредственно из 3D-CAD, BIM или других цифровых данных, которые используют архитекторы. Многие успешные архитектурные фирмы в настоящее время широко используют 3D-печать (дома или в качестве услуги) в качестве важной части своего рабочего процесса для расширения инноваций и улучшения коммуникации.

В последнее время некоторые дальновидные архитекторы рассматривают 3D-печать как метод прямого строительства. Исследования проводятся в ряде организаций на этом фронте, в первую очередь в Университете Лафборо, Contour Crafting и Universe Architecture.

Поскольку процессы 3D-печати улучшились с точки зрения разрешения и более гибких материалов, на первый план вышла одна отрасль, известная своими экспериментами и возмутительными заявлениями. Мы, конечно же, говорим о моде!

Аксессуары, напечатанные на 3D-принтере, включая обувь, головные уборы, шляпы и сумки, пробились на мировые подиумы.А некоторые еще более дальновидные модельеры продемонстрировали возможности технологии для высокой моды — платья, накидки, платья в полный рост и даже некоторое нижнее белье дебютировали на различных модных площадках по всему миру.

Ирис ван Херпен заслуживает особого упоминания как ведущий пионер в этом направлении. Она выпустила ряд коллекций, созданных по образцу парижских и миланских подиумов и использующих 3D-печать, чтобы разрушить «обычные правила», которые больше не применяются к модному дизайну.Многие пошли и продолжают идти по ее стопам, часто с совершенно оригинальными результатами.

Несмотря на то, что пища появилась на вечеринке в области 3D-печати с опозданием, она представляет собой одно из новых приложений (и/или материалов для 3D-печати), которое вызывает большой интерес у людей и может сделать эту технологию действительно массовой. Ведь нам всем, всегда, нужно есть! 3D-печать становится новым способом приготовления и подачи еды.

Первоначальные набеги на 3D-печать продуктов питания были связаны с шоколадом и сахаром, и эти разработки продолжаются быстрыми темпами, когда на рынке появляются специальные 3D-принтеры.Некоторые другие ранние эксперименты с едой, включая 3D-печать «мяса» на уровне клеточного белка. Совсем недавно паста стала еще одной группой продуктов питания, которая исследуется для 3D-печати продуктов питания.

Взгляд в будущее 3D-печать также рассматривается как полноценный метод приготовления пищи и способ комплексного и здорового баланса питательных веществ.

Святым Граалем для поставщиков 3D-печати является потребительская 3D-печать. Широко распространены споры о том, возможно ли это будущее.В настоящее время потребительский спрос низок из-за проблем с доступностью, которые существуют на начальном уровне (бытовые машины). Крупные компании по 3D-печати, такие как 3D Systems и Makerbot, в качестве дочерней компании Stratasys добились прогресса в этом направлении, пытаясь сделать процесс 3D-печати и вспомогательные компоненты (программное обеспечение, цифровой контент и т. д.) более доступными и удобными для пользователей. -дружелюбно. В настоящее время есть три основных способа, которыми человек на улице может взаимодействовать с технологией 3D-печати потребительских товаров:

  • дизайн + печать
  • выбрать + распечатать
  • выбрать + выполнение услуги 3D печати

Что такое 3D-печать? Как работает 3D-принтер? Изучите 3D-печать

3D-печать или аддитивное производство — это процесс создания трехмерных твердых объектов из цифрового файла.

Создание 3D-печатного объекта достигается с помощью аддитивных процессов. В аддитивном процессе объект создается путем укладки последовательных слоев материала до тех пор, пока объект не будет создан. Каждый из этих слоев можно рассматривать как тонко нарезанный поперечный разрез объекта.

3D-печать — это противоположность субтрактивному производству, при котором вырезается / выдалбливается кусок металла или пластика, например, на фрезерном станке.

3D-печать позволяет создавать сложные формы с использованием меньшего количества материала, чем традиционные методы производства.

Присоединяйтесь к нашему списку рассылки

Наш информационный бюллетень бесплатен, и вы можете отказаться от подписки в любое время.

Как работает 3D-печать?

Все начинается с 3D-модели. Вы можете создать его с нуля или загрузить из 3D-библиотеки.

Программное обеспечение 3D

Доступно множество различных программных инструментов. От промышленного класса до открытого. Мы создали обзор на нашей странице программного обеспечения для 3D.

Мы часто рекомендуем новичкам начать с Tinkercad.Tinkercad бесплатен и работает в вашем браузере, вам не нужно устанавливать его на свой компьютер. Tinkercad предлагает уроки для начинающих и имеет встроенную функцию экспорта вашей модели в виде файла для печати, например .STL или .OBJ.

Теперь, когда у вас есть файл для печати, следующим шагом будет подготовка его для вашего 3D-принтера. Это называется нарезкой.

Нарезка: от файла для печати до 3D-принтера

Нарезка в основном означает нарезку 3D-модели на сотни или тысячи слоев и выполняется с помощью программного обеспечения для нарезки.

Когда ваш файл нарезан, он готов для вашего 3D-принтера. Подача файла на ваш принтер может осуществляться через USB, SD или Wi-Fi. Теперь ваш нарезанный файл готов к 3D-печати слой за слоем .

Промышленность 3D-печати

Внедрение 3D-печати достигло критической массы, поскольку те, кому еще предстоит интегрировать аддитивное производство где-то в свою цепочку поставок, теперь составляют постоянно сокращающееся меньшинство. Если на ранних этапах 3D-печать подходила только для прототипирования и разового производства, то сейчас она быстро превращается в производственную технологию.

Большая часть текущего спроса на 3D-печать носит промышленный характер. Acumen Research and Consulting прогнозирует, что мировой рынок 3D-печати достигнет 41 миллиарда долларов к 2026 году.

По мере своего развития технологии 3D-печати суждено преобразовать почти все основные отрасли и изменить то, как мы живем, работаем и играем в будущем.

Примеры 3D-печати

3D-печать включает в себя множество форм технологий и материалов, поскольку 3D-печать используется практически во всех отраслях, о которых вы только могли подумать.Важно рассматривать его как кластер различных отраслей с множеством различных приложений.

Несколько примеров:

  • – товары народного потребления (очки, обувь, дизайн, мебель)
  • – промышленные товары (производственные инструменты, прототипы, функциональные детали конечного использования)
  • – стоматологические изделия
  • – протезы
  • – архитектурные масштабные модели и макеты
  • – реконструкция окаменелостей
  • – воспроизведение древних артефактов
  • – реконструкция доказательств в судебной патологии
  • – реквизит для кино

Быстрое прототипирование и быстрое производство

Компании используют 3D-принтеры в процессе проектирования для создания прототипов с конца семидесятых годов. Использование 3D-принтеров для этих целей называется быстрым прототипированием .

Зачем использовать 3D-принтеры для быстрого прототипирования?
Короче говоря, это быстро и относительно дешево. От идеи до 3D-модели и удерживания прототипа в руках — это вопрос дней, а не недель. Итерации проще и дешевле сделать, и вам не нужны дорогие формы или инструменты.

Помимо быстрого прототипирования, 3D-печать также используется для быстрого производства . Быстрое производство — это новый метод производства, при котором предприятия используют 3D-принтеры для мелкосерийного производства по индивидуальному заказу.

История по теме

3D-печать как производственная технология

Автомобилестроение

Производители автомобилей давно используют 3D-печать. Автомобильные компании печатают запасные части, инструменты, приспособления и приспособления, а также детали для конечного использования. 3D-печать позволила производить продукцию по требованию, что привело к снижению складских запасов и сокращению циклов проектирования и производства.

Автолюбители по всему миру используют 3D-печатные детали для восстановления старых автомобилей.Одним из таких примеров является то, что австралийские инженеры напечатали детали, чтобы вернуть к жизни Delage Type-C. При этом им приходилось печатать детали, которые десятилетиями не производились.

История по теме

Как 3D-печать меняет автомобильное производство

Авиация

Авиационная промышленность использует 3D-печать по-разному. Следующий пример знаменует собой важную веху в производстве 3D-печати: GE Aviation напечатала на 3D-принтере 30 000 кобальт-хромовых топливных форсунок для своих авиационных двигателей LEAP.Они достигли этого рубежа в октябре 2018 года, и, учитывая, что они производят 600 штук в неделю на сорока 3D-принтерах, это, вероятно, намного больше, чем сейчас.

Около двадцати отдельных деталей, которые ранее приходилось сваривать вместе, были объединены в один компонент, напечатанный на 3D-принтере, который весит на 25% меньше и в пять раз прочнее. Двигатель LEAP является самым продаваемым двигателем в аэрокосмической отрасли из-за его высокого уровня эффективности, и GE экономит 3 миллиона долларов на самолете за счет 3D-печати топливных форсунок, поэтому эта единственная напечатанная на 3D-принтере деталь приносит финансовую выгоду в сотни миллионов долларов.

Топливные форсунки GE

также использовались в Boeing 787 Dreamliner, но это не единственная напечатанная на 3D-принтере деталь в 787-м. Конструктивные детали длиной 33 сантиметра, которые крепят кормовой кухонный камбуз к планеру, напечатаны на 3D-принтере компанией под названием Норск Титаниум. Norsk решила специализироваться на титане, потому что он имеет очень высокое отношение прочности к весу и довольно дорог, а это означает, что сокращение отходов, обеспечиваемое 3D-печатью, имеет более значительный финансовый эффект, чем по сравнению с более дешевыми металлами, где затраты на отходы материала легче усваивается.Вместо спекания металлического порошка с помощью лазера, как в большинстве металлических 3D-принтеров, Norsk Merke 4 использует плазменную дугу для плавления металлической проволоки в процессе, называемом быстрым плазменным осаждением (форма направленного энергетического осаждения), который может наносить до 10 кг титана. в час. Для изготовления титановой детали весом 2 кг обычно требуется 30-килограммовый блок титана, что приводит к образованию 28 кг отходов, но для 3D-печати той же детали требуется всего 6 кг титановой проволоки.

История по теме

GE получает сертификат летной годности ВВС США для Metal AM Critical Part

Строительство

Можно ли распечатать здание? — Да, это. 3D-печатные дома уже коммерчески доступны. Некоторые компании печатают сборные детали, а другие делают это на месте.

История по теме

Здание для получения 3D-печатного композитного фасада произвольной формы

Большинство историй о печати бетона, которые мы рассматриваем на этом веб-сайте, посвящены крупномасштабным системам печати бетоном с довольно большими соплами для большой скорости потока. Он отлично подходит для укладки слоев бетона довольно быстро и с повторяемостью. Но для действительно сложной бетонной работы, в которой в полной мере используются возможности 3D-печати, требуется что-то более гибкое и с более тонким прикосновением.

История по теме

Производство добавок к бетону становится сложным

Потребительские товары

Когда мы впервые начали вести блог о 3D-печати в 2011 году, 3D-печать не была готова для использования в качестве метода производства в больших объемах. В настоящее время существует множество примеров конечных потребительских товаров, напечатанных на 3D-принтере.

Обувь

Ассортимент Adidas 4D имеет полностью напечатанную на 3D-принтере промежуточную подошву и печатается в больших объемах.Тогда мы написали статью, объясняющую, как изначально Adidas выпускал всего 5000 пар обуви для широкой публики, а к 2018 году планировал продать 100 000 пар обуви с AM.

Создается впечатление, что в своих последних версиях обуви они превзошли эту цель или находятся на пути к ее превзойдению. Обувь доступна по всему миру в местных магазинах Adidas, а также в различных сторонних интернет-магазинах.

История по теме

Кроссовки, напечатанные на 3D-принтере в 2021 году

Очки

Прогнозируется, что рынок очков, напечатанных на 3D-принтере, достигнет 3 долларов.4 миллиарда к 2028 году. Быстро растущий раздел — это кадры конечного использования. 3D-печать является особенно подходящим методом производства оправ для очков, потому что индивидуальные измерения легко обработать в конечном продукте.

История по теме

Fitz Frames 3D-печать детских очков с помощью приложения

Но знаете ли вы, что линзы также можно печатать на 3D-принтере? Традиционные стеклянные линзы изначально не тонкие и легкие; они вырезаны из гораздо более крупного блока материала, называемого заготовкой, около 80% которого уходит в отходы.Если учесть, сколько людей носят очки и как часто им нужно покупать новую пару, 80% этих цифр — пустая трата времени. Вдобавок ко всему, лаборатории должны хранить огромные запасы заготовок, чтобы удовлетворить индивидуальные потребности своих клиентов в области машинного зрения. Наконец, однако, технология 3D-печати достаточно продвинулась, чтобы производить высококачественные индивидуальные офтальмологические линзы, избавляясь от отходов и затрат на складские запасы прошлого. В 3D-принтере Luxexcel VisionEngine используется отверждаемый УФ-излучением акрилатный мономер для печати двух пар линз в час, которые не требуют полировки или какой-либо последующей обработки.Фокусные области также можно полностью настроить так, чтобы определенная область линзы обеспечивала лучшую четкость на расстоянии, а другая область линзы обеспечивала лучшее зрение вблизи.

История по теме

Линзы для смарт-очков, напечатанные на 3D-принтере

Ювелирные изделия

Существует два способа изготовления украшений с помощью 3D-принтера. Вы можете использовать прямой или непрямой производственный процесс. Прямое относится к созданию объекта прямо из 3D-проекта, в то время как непрямое производство означает, что объект (шаблон), напечатанный в 3D, в конечном итоге используется для создания формы для литья по выплавляемым моделям.

Здравоохранение

В наши дни нередко можно увидеть заголовки об имплантатах, напечатанных на 3D-принтере. Часто эти случаи носят экспериментальный характер, из-за чего может показаться, что 3D-печать все еще является второстепенной технологией в сфере медицины и здравоохранения, но это уже не так. За последнее десятилетие компания GE Additive напечатала на 3D-принтере более 100 000 протезов тазобедренного сустава.

Чаша Delta-TT, разработанная доктором Гвидо Граппиоло и LimaCorporate, изготовлена ​​из трабекулярного титана, который характеризуется правильной трехмерной шестиугольной структурой ячеек, имитирующей морфологию трабекулярной кости.Трабекулярная структура повышает биосовместимость титана, стимулируя врастание кости в имплантат. Некоторые из первых имплантатов Delta-TT все еще работают более десяти лет спустя.

Еще один напечатанный на 3D-принтере медицинский компонент, который хорошо справляется с тем, чтобы оставаться незамеченным, — это слуховой аппарат. Почти каждый слуховой аппарат за последние 17 лет был напечатан на 3D-принтере благодаря сотрудничеству компаний Materialise и Phonak. Компания Phonak разработала Rapid Shell Modeling (RSM) в 2001 году. До появления RSM изготовление одного слухового аппарата требовало девяти трудоемких операций, включающих ручную лепку и изготовление слепков, и результаты часто были неудовлетворительными.С RSM техник использует силикон, чтобы сделать слепок ушного канала, этот слепок сканируется в 3D, и после небольшой настройки модель печатается в 3D на полимерном 3D-принтере. Электроника добавляется, а затем отправляется пользователю. Используя этот процесс, сотни тысяч слуховых аппаратов ежегодно печатаются на 3D-принтере.

Стоматология

В стоматологической отрасли мы видим, что формы для прозрачных капп являются, пожалуй, самыми 3D-печатными объектами в мире. В настоящее время формы печатаются на 3D-принтере с использованием процессов 3D-печати на основе смолы и порошка, а также с помощью струйной печати материала.Коронки и зубные протезы уже печатаются на 3D-принтере вместе с хирургическими шаблонами.

История по теме

3 способа 3D-печати революционизируют цифровую стоматологию

Биопечать

В начале двухтысячных годов технология 3D-печати изучалась биотехнологическими фирмами и академическими кругами на предмет возможного использования в приложениях тканевой инженерии, где органы и части тела строятся с использованием технологий струйной печати. Слои живых клеток осаждаются на гелевой среде и медленно наращиваются, образуя трехмерные структуры.Мы называем эту область исследований термином «биопечать».

История по теме

Промышленное сотрудничество освещает путь к легким, напечатанным на 3D-принтере

Продукты питания

Аддитивное производство давно проникло в пищевую промышленность. Такие рестораны, как Food Ink и Melisse, используют это как уникальное преимущество для привлечения клиентов со всего мира.

Образование

Преподаватели и студенты уже давно используют 3D-принтеры в своих классах. 3D-печать позволяет учащимся материализовать свои идеи быстрым и доступным способом.

Несмотря на то, что дипломы по аддитивному производству появились относительно недавно, университеты уже давно используют 3D-принтеры в других дисциплинах. Есть много образовательных курсов, которые можно пройти, чтобы заняться 3D-печатью. Университеты предлагают курсы по вещам, связанным с 3D-печатью, таким как САПР и 3D-дизайн, которые на определенном этапе можно применить к 3D-печати.

Что касается прототипирования, многие университетские программы обращаются к принтерам.Есть специализации в аддитивном производстве, которые можно получить, получив степень в области архитектуры или промышленного дизайна. Печатные прототипы также очень распространены в искусстве, анимации и исследованиях моды.

История по теме

3D-печать в образовании

Типы технологий и процессов 3D-печати

Американское общество по испытаниям и материалам (ASTM) разработало набор стандартов, классифицирующих процессы аддитивного производства по 7 категориям. Это:

  1. Ванная фотополимеризация
    1. Стереолитография (SLA)
    2. Цифровая обработка света (DLP)
    3. Непрерывное производство жидкостного интерфейса (CLIP)
  2. Струйная обработка материала
  3. Струя связующего
  4. Экструзия материалов
    1. Моделирование методом наплавления (FDM)
    2. Производство плавленых нитей (FFF)
  5. Порошковая кровать Fusion
    1. Мультиструйный синтез (MJF)
    2. Селективное лазерное спекание (SLS)
    3. Прямое лазерное спекание металла (DMLS)
  6. Листовое ламинирование
  7. Направленное выделение энергии

Частная фотополимеризация

3D-принтер, основанный на методе фотополимеризации в ванне, имеет контейнер, заполненный фотополимерной смолой.Смола затвердевает с помощью источника УФ-излучения.

Схема фотополимеризации в ванне. Источник изображения: lboro.ac.uk

Стереолитография (SLA)

SLA был изобретен в 1986 году Чарльзом Халлом, который в то же время основал компанию 3D Systems. В стереолитографии используется чан с жидкой отверждаемой фотополимерной смолой и ультрафиолетовый лазер для создания слоев объекта по одному. Для каждого слоя лазерный луч прослеживает поперечное сечение рисунка детали на поверхности жидкой смолы.Воздействие ультрафиолетового лазерного излучения отверждает и затвердевает рисунок, нанесенный на смолу, и сплавляет его с нижележащим слоем.

После трассировки рисунка платформа подъемника SLA опускается на расстояние, равное толщине одного слоя, обычно от 0,05 мм до 0,15 мм (от 0,002″ до 0,006″). Затем заполненное смолой лезвие проходит по поперечному сечению детали, повторно покрывая ее свежим материалом. На этой новой жидкой поверхности прослеживается рисунок последующего слоя, присоединяясь к предыдущему слою.В зависимости от объекта и ориентации печати SLA часто требует использования структур поддержки.

Цифровая обработка света (DLP)

DLP или Digital Light Processing относится к методу печати, в котором используются светочувствительные и светочувствительные полимеры. Хотя это очень похоже на SLA, ключевое отличие заключается в источнике света. DLP использует другие источники света, такие как дуговые лампы. DLP работает относительно быстро по сравнению с другими технологиями 3D-печати.

Непрерывное производство жидкостного интерфейса (CLIP)

Один из самых быстрых процессов с использованием фотополимеризации в ванне называется CLIP, сокращение от Continuous Liquid Interface Production , разработанный компанией Carbon.

Цифровой синтез света

В основе процесса CLIP лежит технология цифрового синтеза света . В этой технологии свет от специального высокоэффективного светодиодного источника света проецирует последовательность УФ-изображений, открывающих поперечное сечение напечатанной на 3D-принтере детали, что приводит к частичному отверждению УФ-отверждаемой смолы точно контролируемым образом. Кислород проходит через кислородопроницаемое окно, создавая тонкую жидкую границу раздела неотвержденной смолы между окном и печатной частью, известную как мертвая зона. Мертвая зона составляет всего десять микрон. Внутри мертвой зоны кислород препятствует отверждению светом смолы, расположенной ближе всего к окну, что обеспечивает непрерывный поток жидкости под напечатанной деталью. Непосредственно над мертвой зоной направленный вверх УФ-свет вызывает каскадное отверждение детали.

Простая печать только с помощью аппаратного обеспечения Carbon не позволяет использовать конечные свойства с реальными приложениями. После того, как свет придал форму детали, второй программируемый процесс отверждения обеспечивает желаемые механические свойства путем запекания напечатанной на 3D-принтере детали в термальной ванне или печи.Запрограммированное термическое отверждение задает механические свойства, запуская вторичную химическую реакцию, заставляющую материал упрочняться для достижения желаемых конечных свойств.

Компоненты, напечатанные с использованием технологии Carbon, не уступают деталям, изготовленным методом литья под давлением. Цифровой синтез света обеспечивает стабильные и предсказуемые механические свойства, создавая действительно изотропные детали.

Струйная обработка материала

В этом процессе материал наносится каплями через сопло небольшого диаметра, аналогично тому, как работает обычный струйный бумажный принтер, но он наносится слой за слоем на платформу для сборки, а затем затвердевает под действием УФ-излучения.

Схемы распыления материалов. Источник изображения: custompartnet.com

Binder Jetting

При распылении связующего используются два материала: порошковый основной материал и жидкое связующее. В рабочей камере порошок распределяется равными слоями, а связующее наносится через струйные сопла, которые «склеивают» частицы порошка в нужной форме. После того, как печать закончена, оставшийся порошок счищается, который часто можно использовать повторно для печати следующего объекта. Эта технология была впервые разработана в Массачусетском технологическом институте в 1993 году.

Схемы струйной обработки связующего

Экструзия материала

Моделирование методом наплавления (FDM)

Схема FDM (Изображение предоставлено Википедией, сделано пользователем Zureks)

FDM работает с использованием пластиковой нити, которая сматывается с катушки и подается на экструзионное сопло, которое может включать и выключать поток. Сопло нагревается для расплавления материала и может перемещаться как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях с помощью механизма с числовым программным управлением. Объект изготавливается путем экструзии расплавленного материала для формирования слоев, поскольку материал затвердевает сразу после экструзии из сопла.

FDM был изобретен Скоттом Крампом в конце 80-х. Запатентовав эту технологию, он основал компанию Stratasys в 1988 году. Термин Fused Deposition Modeling и его аббревиатура FDM являются товарными знаками Stratasys Inc.

.

Производство плавленых нитей (FFF)

Точно эквивалентный термин «Производство плавленых нитей» (FFF) был придуман участниками проекта RepRap, чтобы обозначить фразу, использование которой было бы не ограничено законом.

Порошковая кровать Fusion

Селективное лазерное спекание (SLS)

SLS использует лазер высокой мощности для сплавления мелких частиц порошка в массу, которая имеет желаемую трехмерную форму. Лазер избирательно плавит порошок, сначала сканируя поперечные сечения (или слои) на поверхности порошкового слоя. После сканирования каждого поперечного сечения слой порошка опускается на один слой. Затем сверху наносится новый слой материала и процесс повторяется до тех пор, пока объект не будет готов.

Схемы SLS (Изображение предоставлено Википедией пользователя Materialgeeza)

Multi Jet Fusion (MJF)

Технология

Multi Jet Fusion была разработана Hewlett Packard и работает с подметающим манипулятором, который наносит слой порошка, а затем с другим манипулятором, оснащенным струйными принтерами, которые выборочно наносят связующее вещество на материал.Струйные принтеры также наносят средство для детализации вокруг переплета, чтобы обеспечить точные размеры и гладкие поверхности. Наконец, слой подвергается всплеску тепловой энергии, который вызывает реакцию агентов.

Прямое лазерное спекание металлов (DMLS)

DMLS в основном такой же, как SLS, но вместо него используется металлический порошок. Весь неиспользованный порошок остается как есть и становится опорной структурой для объекта. Неиспользованный порошок можно использовать повторно для следующего оттиска.

Из-за увеличения мощности лазера DMLS превратился в процесс лазерной плавки.Узнайте больше об этой и других технологиях обработки металлов на нашей странице обзора технологий обработки металлов.

История по теме

3D-печать металлом: обзор наиболее распространенных типов

Ламинирование листов

Листовое ламинирование включает в себя материал в листах, который скрепляется под действием внешней силы. Листы могут быть металлическими, бумажными или полимерными. Металлические листы свариваются друг с другом с помощью ультразвуковой сварки в несколько слоев, а затем фрезеруются на станке с ЧПУ для придания нужной формы. Можно использовать и бумажные листы, но они склеиваются клеевым составом и обрезаются по форме точными лезвиями.

Упрощенная схема ультразвуковой обработки листового металла (Изображение предоставлено Википедией пользователем Mmrjf3)

Направленное осаждение энергии

Этот процесс в основном используется в металлургической промышленности и в приложениях быстрого производства. Устройство 3D-печати обычно прикрепляется к многоосному роботизированному манипулятору и состоит из сопла, которое наносит металлический порошок или проволоку на поверхность, и источника энергии (лазер, электронный луч или плазменная дуга), который расплавляет его, формируя твердый объект.

Направленное энергетическое осаждение с металлическим порошком и лазерным плавлением (Изображение предоставлено проектом Merlin)

Материалы

В аддитивном производстве можно использовать несколько материалов: пластмассы, металлы, бетон, керамику, бумагу и некоторые пищевые продукты (например,г. шоколад). Материалы часто производятся в виде проволочного сырья, известного как нить, в виде порошка или жидкой смолы. Узнайте больше о наших рекомендуемых материалах на нашей странице материалов.

Услуги

Хотите внедрить 3D-печать в свой производственный процесс? Получите ценовое предложение для нестандартной детали или закажите образцы на нашей странице услуг 3D-печати.

Что такое 3D-печать? — Определение технологии и типы

Существует множество материалов для 3D-печати, в том числе термопласты , такие как акрилонитрилбутадиенстирол (АБС), металлы (включая порошки), смолы и керамика .

Кто изобрел 3D-печать?

Самое раннее производственное оборудование для 3D-печати было разработано Хидео Кодама из Муниципального научно-исследовательского института промышленности Нагои, когда он изобрел два аддитивных метода для изготовления 3D-моделей.

Когда была изобретена 3D-печать?

Основываясь на работе Ральфа Бейкера в 1920-х годах по созданию декоративных изделий (патент US423647A), ранняя работа Хидео Кодамы по быстрому прототипированию смолы, отвержденной лазером, была завершена в 1981 году. Его изобретение было расширено в течение следующих трех десятилетий с введением стереолитографии в 1984.Чак Халл из 3D Systems изобрел первый 3D-принтер в 1987 году, в котором использовался процесс стереолитографии. Затем последовали такие разработки, как, среди прочего, селективное лазерное спекание и селективное лазерное плавление. Другие дорогие системы 3D-печати были разработаны в 1990–2000-х годах, хотя их стоимость резко упала, когда в 2009 году истек срок действия патентов, открыв технологию для большего числа пользователей.

Существует три основных типа технологии 3D-печати; спекание , плавление и стереолитография .

  • Спекание  это технология, при которой материал нагревается, но не до точки плавления, для создания изделий с высоким разрешением. Металлический порошок используется для прямого лазерного спекания металлов, а термопластичные порошки используются для селективного лазерного спекания.
  • Плавление  методы 3D-печати включают сплавление в порошковом слое, плавление электронным лучом и прямое осаждение энергии. В них используются лазеры, электрические дуги или электронные лучи для печати объектов путем сплавления материалов вместе при высоких температурах.
  • Стереолитография использует фотополимеризацию для создания деталей. Эта технология использует правильный источник света для избирательного взаимодействия с материалом для отверждения и затвердевания поперечного сечения объекта тонкими слоями.

Типы 3D-печати

3D-печать, также известная как аддитивное производство, процессы были разделены на семь групп в соответствии с ISO/ASTM 52900 аддитивное производство — общие принципы — терминология.Все формы 3D-печати относятся к одному из следующих типов:

Струя связующего

Струя связующего наносит тонкий слой порошкового материала, например, металла, полимерного песка или керамики, на платформу сборки, после чего печатающая головка наносит капли клея, чтобы связать частицы вместе. При этом деталь строится слой за слоем, и после завершения может потребоваться постобработка для завершения сборки. В качестве примеров последующей обработки металлические детали могут быть термически спечены или пропитаны металлом с низкой температурой плавления, таким как бронза, в то время как полноцветные полимерные или керамические детали могут быть пропитаны цианоакрилатным клеем.

Струйная обработка связующего

может использоваться для различных применений, включая 3D-печать металлом, полноцветные прототипы и крупномасштабные керамические формы.

Прямое осаждение энергии

При прямом энергетическом осаждении используется сфокусированная тепловая энергия, такая как электрическая дуга, лазер или электронный луч, для плавления проволоки или порошкового сырья по мере его осаждения. Процесс выполняется горизонтально для построения слоя, а слои складываются вертикально для создания детали.

Этот процесс можно использовать с различными материалами, включая металлы, керамику и полимеры.

Экструзионный материал

Экструзия материала или моделирование методом наплавления (FDM) использует катушку нити, которая подается в экструзионную головку с нагретым соплом. Экструзионная головка нагревает, смягчает и укладывает нагретый материал в заданных местах, где он охлаждается, создавая слой материала, а платформа для сборки затем перемещается вниз, готовая к следующему слою.

Этот процесс экономически эффективен и требует короткого времени выполнения, но также имеет низкую точность размеров и часто требует последующей обработки для получения гладкой поверхности.Этот процесс также имеет тенденцию создавать анизотропные детали, что означает, что они слабее в одном направлении и, следовательно, не подходят для критических приложений.

Струйная обработка материала

Струйная обработка материала работает аналогично струйной печати, за исключением того, что вместо нанесения чернил на страницу, этот процесс наносит слои жидкого материала с одной или нескольких печатающих головок. Затем слои отверждаются, прежде чем процесс начинается снова для следующего слоя. Струйная обработка материала требует использования опорных конструкций, но они могут быть изготовлены из водорастворимого материала, который можно смыть после завершения сборки.

Точный процесс, струйная обработка материала — один из самых дорогих методов 3D-печати, а детали имеют тенденцию быть хрупкими и со временем разрушаться. Однако этот процесс позволяет создавать полноцветные детали из различных материалов.

Порошковая кровать Fusion

Плавка в порошковом слое (PBF) — это процесс, при котором тепловая энергия (такая как лазер или электронный луч) выборочно сплавляет области порошкового слоя, образуя слой, и слои накладываются друг на друга для создания детали.Следует отметить, что PBF охватывает как процессы спекания, так и процессы плавления. Основной метод работы всех систем с порошковым слоем одинаков: лезвие или валик для повторного покрытия наносят тонкий слой порошка на платформу построения, затем поверхность порошкового слоя сканируется источником тепла, который выборочно нагревает частицы, чтобы связать их. вместе. Как только слой или поперечное сечение были просканированы источником тепла, платформа перемещается вниз, чтобы позволить процессу начаться снова на следующем слое. Конечным результатом является объем, содержащий одну или несколько сплавленных частей, окруженных нетронутым порошком. Когда сборка завершена, станина полностью поднимается, чтобы можно было извлечь детали из незатронутого порошка и начать любую необходимую постобработку.

Селективное лазерное спекание (SLS) часто используется для изготовления полимерных деталей и хорошо подходит для прототипов или функциональных деталей благодаря полученным свойствам, в то время как отсутствие опорных конструкций (порошковый слой действует как опора) позволяет создавать детали со сложной геометрией. Производимые детали могут иметь зернистую поверхность и внутреннюю пористость, что означает необходимость последующей обработки.

Прямое лазерное спекание металла (DMLS), селективное лазерное плавление (SLM) и сплавление в порошковом слое электронным лучом (EBPBF) аналогичны SLS, за исключением того, что эти процессы создают детали из металла с использованием лазера для соединения частиц порошка вместе слой за слоем. . В то время как SLM полностью расплавляет металлические частицы, DMLS только нагревает их до точки плавления, в результате чего они соединяются на молекулярном уровне. И SLM, и DMLS требуют опорных конструкций из-за высоких затрат тепла, необходимых для процесса. Эти поддерживающие структуры затем удаляются в эфире постобработки вручную или с помощью станков с ЧПУ.Наконец, детали могут быть подвергнуты термической обработке для снятия остаточных напряжений.

Как DMLS, так и SLM производят детали с отличными физическими свойствами — часто прочнее, чем сам обычный металл, и с хорошим качеством поверхности. Их можно использовать с металлическими суперсплавами, а иногда и с керамикой, которые трудно обрабатывать другими способами. Однако эти процессы могут быть дорогими, а размер производимых деталей ограничен объемом используемой системы 3D-печати.

Листовое ламинирование

Листовое ламинирование можно разделить на две разные технологии: производство ламинированных объектов (LOM) и ультразвуковое аддитивное производство (UAM).LOM использует чередующиеся слои материала и клея для создания изделий с визуальной и эстетической привлекательностью, а UAM соединяет тонкие листы металла с помощью ультразвуковой сварки. UAM — это низкотемпературный низкоэнергетический процесс, который можно использовать с алюминием, нержавеющей сталью и титаном.

НДС Фотополимеризация

НДС фотополимеризации можно разделить на два метода; стереолитография (SLA) и цифровая обработка света (DLP). Оба этих процесса создают детали слой за слоем с помощью света для выборочного отверждения жидкой смолы в ванне.SLA использует одноточечный лазер или источник УФ-излучения для процесса отверждения, в то время как DLP наносит одно изображение каждого полного слоя на поверхность ванны. Детали необходимо очистить от излишков смолы после печати, а затем подвергнуть воздействию источника света, чтобы повысить прочность деталей. Любые опорные конструкции также необходимо будет удалить, и можно использовать дополнительную постобработку для создания более качественной отделки.

Идеально подходит для деталей с высокой точностью размеров, эти процессы позволяют создавать сложные детали с гладкой поверхностью, что делает их идеальными для производства прототипов. Однако, поскольку детали более хрупкие, чем при моделировании наплавлением (FDM), они менее подходят для функциональных прототипов. Кроме того, эти детали не подходят для использования вне помещений, так как цвет и механические свойства могут ухудшиться под воздействием ультрафиолетового излучения солнца. Требуемые опорные конструкции также могут оставлять дефекты, для удаления которых требуется постобработка.

25 (Неожиданные) Варианты использования 3D-печати

Несколько лет назад ажиотаж вокруг индустрии 3D-печати казался оглушительным.Комментаторы объявили о появлении новой технологии, способной произвести революцию во всех отраслях, от медицины до разработки продуктов и производства. Возможности были неоспоримы, несмотря на молодость технологии и относительно небольшое количество жизнеспособных вариантов использования на тот момент.

После этого раннего цикла ажиотажа процессы 3D-печати неуклонно совершенствовались, и теперь мы видим, что инструменты 3D-печати, которые когда-то были доступны только для нескольких высокотехнологичных отраслей, стали доступными для более широкого круга предприятий.


Загрузите полноразмерную инфографику, чтобы узнать, как изменилась индустрия аддитивного производства за последнее десятилетие.

3D-печать, также известная как аддитивное производство, позволяет создавать трехмерные компоненты из моделей САПР. Он имитирует биологический процесс, добавляя материал слой за слоем, чтобы создать физическую часть. С помощью 3D-печати вы можете создавать функциональные формы, используя при этом меньше материала, чем традиционные методы производства.

Результатом более широкой доступности 3D-печати стало то, что огромное количество отраслей промышленности начинают ощущать изменения.Поскольку рабочий процесс 3D-печати позволяет как отдельным лицам, так и организациям контролировать свои собственные процессы проектирования и производства, появляется все больше и больше вариантов использования.

Читайте дальше, чтобы узнать о 25 (часто неожиданных) примерах использования 3D-печати, которые показывают, насколько широко используется эта технология.

Автомобильная промышленность уже несколько десятилетий использует потенциал 3D-печати. 3D-печать чрезвычайно полезна для быстрого прототипирования и доказала свою способность значительно сократить время проектирования и сроки изготовления новых моделей автомобилей.

3D-печать также расширила производственный процесс в отрасли. Индивидуальные приспособления, крепления и другие инструменты, которые могут потребоваться для одной детали автомобиля, особенно когда речь идет о высокопроизводительных машинах, когда-то требовали множества пользовательских инструментов, что увеличивало стоимость и делало процесс в целом все более и более сложным.

С помощью 3D-печати можно создавать нестандартные приспособления и другие мелкие детали непосредственно для производственной линии. Благодаря интеграции процессов 3D-печати производители могут сократить время выполнения заказа до 90 % и снизить риски.Благодаря оптимизации собственного производства производственный процесс в целом становится более эффективным и прибыльным.


На производственном предприятии Pankl Racing Systems инженеры используют распечатанные на 3D-принтере нестандартные приспособления для производства мотоциклетной экипировки.

По мере того, как качество цифрового рабочего процесса продолжает повышаться, материалы становятся все лучше, а процессы более доступными, мы будем видеть все больше и больше 3D-печатных деталей в автомобилях, расширяя возможности для индивидуальной настройки дизайна и приводя к повышению производительности.Еще немного впереди, но некоторые компании уже работают над полностью напечатанными на 3D-принтере автомобилями.

3D-печать вызывает революцию в дизайне ювелирных изделий. Раньше создание 3D-печатных изделий, которые имели бы внешний вид и ощущение, сравнимое с традиционными украшениями ручной работы и литьем, было сложной задачей. Тем не менее, после последних достижений в специализированных программах для 3D-моделирования высокого класса и с появлением большего количества предлагаемых материалов для печати, все больше и больше дизайнеров ювелирных изделий теперь предпочитают 3D-моделирование и печать своих дизайнов традиционным методам ручной работы.

Ювелирные изделия 3D-принтеры создают изделия из смолы или воска на основе 3D-модели дизайна ювелира. Цифровые модели легко редактируются, что делает прототипирование украшений с помощью 3D-печати невероятно дешевым и удобным.

В результате покупательский опыт стал более тактильным: теперь клиенты могут примерить прототипы вещей, которые они помогли разработать, чтобы убедиться, что они выглядят и ощущаются правильно перед покупкой.

Окончательный дизайн можно распечатать на 3D-принтере и отлить в форму, используя тот же рабочий процесс, что и в традиционных ювелирных изделиях.Результаты могут быть ошеломляющими:

Ювелирные изделия, отлитые с использованием 3D-печатного рисунка, изготовленного с использованием технологии стереолитографии (SLA) 3D-печати.

Благодаря цифровому рабочему процессу, дополняющему традиционные методы производства, и появлению в мастерской новых дизайнеров, обладающих навыками CAD/CAM, ювелирные изделия на заказ быстро становятся более доступными, позволяя производителям ювелирных изделий и розничным продавцам наладить более тесные отношения со своими клиентами.

Все, что способно изменить дизайн и методы производства так сильно, как 3D-печать, обязательно произведет фурор в производстве.Но есть потенциальные преимущества использования 3D-печати в этой области, которые труднее визуализировать.

Одним из них является оншоринг производства. В последние десятилетия в США наблюдался явный спад производства, поскольку фирмы переносили операции за границу, чтобы воспользоваться более низкой стоимостью рабочей силы. Коммерческий смысл в этом шаге неоспорим, поскольку «инструмент, сделанный в Китае или Вьетнаме, может стоить от 10 000 до 50 000 долларов меньше, чем инструмент, сделанный в США».

Тем не менее, офшоринг имеет свои недостатки в плане проектирования и производственного процесса.Время выполнения заказа часто длительное, импорт продукции из-за рубежа является дорогостоящим и неблагоприятным для окружающей среды.

3D-печать с ее способностью создавать более сложные конструкции потенциально может превратить оншорную деятельность в привлекательную перспективу. Его полезность для процесса проектирования, способность значительно сократить время выполнения заказов и повысить эффективность — все это делает внутреннее производство снова жизнеспособным.

Последствия потери или поломки частей продуктов или устройств могут варьироваться от неудобных до катастрофических.

3D-печать оставит в прошлом дни необходимости оплачивать непомерные расходы на ремонт или выбрасывать в основном работающее устройство, позволяя потребителям производить замену и запасные части.


Инженеры компании Ashley Furniture использовали 3D-печать для замены вакуумного стопорного кольца для станка для точечного сверления. Вместо того, чтобы покупать целую капсулу за 700 долларов, они смогли отсканировать часть в 3D, чтобы зафиксировать геометрию, и напечатать запасную часть за 1 доллар.

Цифровой рабочий процесс означает, что дорогостоящее хранение редко заказываемых запасных частей больше не будет проблемой для производителей, а потребители получат шанс заменить даже снятые с производства компоненты.

Минимизация веса — это основной способ, с помощью которого 3D-печать позволила аэрокосмической отрасли добиться значительной экономии. Меньший объем компонентов, необходимых для 3D-печатной конструкции детали, приводит к тому, что детали в целом легче — это, казалось бы, небольшое изменение в производстве положительно влияет на полезную нагрузку самолета, выбросы, расход топлива, скорость и безопасность, при этом заметно сокращая производство. напрасно тратить. Как и во многих других областях, рабочий процесс также позволяет производить компоненты, которые слишком сложны для обработки традиционными методами.


Инженеры GE напечатали на 3D-принтере топливную форсунку и сумели объединить 20 деталей в единое целое, которое весило на 25% меньше, чем его предшественники, и было более чем в пять раз прочнее. (источник: GE)

Такие компании, как GE, Boeing и Airbus, подтвердили ценность 3D-печати и уже внедряют в свои суда тысячи 3D-печатных деталей.

Очки, предназначенные для всех форм лица, также являются отраслью, которая явно выигрывает от безграничных возможностей 3D-печати для настройки. Новые проекты, предназначенные для оптимизации как комфорта, так и качества дизайна, могут быть, как и везде, быстро прототипированы с использованием 3D и произведены с меньшими затратами и с большим удобством для клиента.

В результате получаются более легкие и удобные очки, изготовленные с минимальными потерями. Некоторые компании в этой области даже используют атрибуты 3D-печати, чтобы побудить клиентов создавать свои собственные очки, которые отлично подходят для формирования лояльности к бренду и расширения возможностей потребителей.

Производители спортивной обуви уже давно полагаются на технологии для оптимизации характеристик своей продукции, а благодаря цифровому рабочему процессу у них появилось больше возможностей для персонализации, чем когда-либо.


Две модели обуви ограниченного выпуска с напечатанными на 3D-принтере промежуточными подошвами, разработанными New Balance и напечатанными с использованием технологии 3D-печати Formlabs SLA.

Крупные бренды, такие как New Balance, Adidas и Nike, осознав силу аддитивного производства, намерены массово производить индивидуальные межподошвы из материалов, напечатанных на 3D-принтере. Как и в других отраслях, цифровой рабочий процесс здесь дополнит традиционные методы производства — критически важные, точно настроенные компоненты каждого продукта будут доверены 3D-печати, а остальные останутся традиционными средствами.

В области с такой страстной потребительской базой 3D-печать также может напрямую расширить возможности клиентов. Это позволит потребителям создавать собственную обувь как для личного, так и для широкого потребления. Бренды уже воспользовались вирусным потенциалом этого аспекта 3D-печати.

Одна из областей, в которой коммерческий и художественный потенциал 3D-печати, вероятно, столкнутся, — это мода и умная одежда. По мере расширения палитры материалов и текстиля, используемых в 3D-технологиях, дизайнерам будет предоставлен огромный спектр новых возможностей.

Технология 3D-печати может не только изменить производство текстиля, но и даст возможность создавать новые ткани, например, пуленепробиваемые, огнеупорные и способные удерживать тепло. Эта конкретная ветвь 3D-процесса еще не доведена до совершенства, но в ближайшем будущем мы увидим, как 3D-печатная одежда перейдет из музеев и от кутюр в бутики.

Художники, вдохновленные рабочим процессом, также использовали умную 3D-одежду в качестве «персонализированной, пригодной для носки скульптуры, управляемой данными» с художественными целями.

Создание моделей — еще одна нишевая практика, для которой идеально подходит рабочий процесс 3D. Там, где когда-то реалистичные репродукции были чрезмерно дорогими или невозможными для моделирования, качество детализации и отделки, возможное с помощью методов 3D-печати, сделало производство реалистичных, детализированных миниатюр и масштабных моделей более доступным и простым.

САПР может облегчить ранее сложные задачи моделирования, позволяя разработчикам по существу реконструировать такие сложные конструкции, как двигатель, на основе 3D-сканов или ракет SpaceX.

Аспект цифрового рабочего процесса, связанный с собственным производством, позволяет бизнесу, который вращается вокруг пользовательского моделирования, масштабироваться на традиционно нишевом рынке. Например, широкая интеграция DM-Toys с настольными 3D-принтерами позволила им как разрушить давний европейский рынок моделей железных дорог, так и доставить клиентам продукцию быстрее и дешевле.


3D-печать идеально подходит для создания реалистичных, детализированных миниатюр и масштабных моделей.

Универсальность и широкие возможности индивидуальной настройки благодаря 3D-печати делают ее очень полезной в сфере медицины.Мы уже видим, как он начинает преобразовывать аудиологическое пространство: специалисты по слухопротезированию и лаборатории ушных вкладышей уже много лет используют эту технологию для производства больших объемов нестандартных ушных изделий, таких как слуховые аппараты, защитные затычки и наушники.

3D-печать идеально подходит для аудиологии, поскольку предлагает возможности настройки без дополнительных затрат, которые раньше были сложными и дорогими при использовании традиционных методов.

По мере того, как технология становится все более доступной, мы будем видеть все больше и больше потребительских приложений, таких как индивидуальные наушники-вкладыши: процесс будет таким же простым, как зайти в магазин, отсканировать ваши уши и заказать 3D-печать ваших нестандартных наушников-вкладышей.

Как и в случае с ювелирными изделиями, 3D-печать позволяет создавать большое количество сложных дизайнов по низкой цене, сокращая время выполнения заказа. Всем этим можно управлять с принтера, достаточно маленького, чтобы поместиться на рабочем столе. Аудиологи наблюдают снижение производственных затрат и снижение потребности в аутсорсинге (ключевое значение для малого бизнеса).


Пара отлитых по индивидуальному заказу наушников, изготовленных с использованием технологии 3D-печати Formlabs.

Клиенты сразу почувствуют преимущества, поскольку благодаря чрезвычайно точной настройке своих аудиоустройств, напечатанных на 3D-принтере, они могут рассчитывать на новые уровни специализации и комфорта в своих внутриканальных технологиях.

Стоматология также была одним из самых известных пользователей 3D-печати, настольные 3D-принтеры становятся все более распространенным явлением в стоматологических лабораториях и стоматологических кабинетах. На самом деле, популярные прозрачные элайнеры, термоформованные на 3D-печатных формах, возможно, являются наиболее успешным использованием 3D-печати, которое мы видели на сегодняшний день.

Постоянное создание высококачественных и доступных по цене стоматологических продуктов оказалось сложной задачей из-за уникальности каждого стоматологического случая и множества возможностей для человеческой ошибки.Цифровые рабочие процессы в стоматологии открывают возможности для большей согласованности, точности и аккуратности, чем раньше. Внутриротовое цифровое сканирование оттисков может предоставить техникам гораздо более качественные данные, позволяя легко создавать воспроизводимые модели с помощью 3D-печати и повышая эффективность как в стоматологической практике, так и в лаборатории.

Стоматологические 3D-принтеры в основном используют процессы 3D-печати на основе смолы, такие как SLA или цифровая световая обработка (DLP), для создания различных показаний, таких как хирургические шаблоны, стоматологические модели, формы для прозрачных элайнеров, зубных протезов или отливочные модели для коронок и мосты быстро, с повышенной точностью и меньшей стоимостью, чем традиционные методы.

Результатом для клиента является множество стоматологических продуктов, которые лучше подходят и работают лучше, с более высоким клиническим признанием пациента. Время, сэкономленное за счет оптимизированного рабочего процесса, приводит к повышению производительности, снижению материальных затрат и улучшению результатов для пациентов.


Ассортимент стоматологических изделий, изготовленных с использованием технологии стереолитографии 3D-печати.

Влияние 3D-печати не ограничивается улучшением рабочих процессов или обеспечением быстрого прототипирования.Это также может изменить жизнь напрямую. Поскольку 30 миллионов человек во всем мире нуждаются в протезах и брекетах, есть надежда, что 3D-печать может предоставить новые решения там, где стоимость и технические характеристики традиционно были препятствиями.

Существует глобальная нехватка протезов по сравнению со спросом, а время и финансовые затраты, необходимые для приобретения необходимых протезов, могут оказаться непомерно высокими, особенно учитывая степень индивидуальной настройки и высокую потребность в протезах, например, в развивающихся странах. Протезы и брекеты, изготовленные не в соответствии со спецификацией, могут в конечном итоге причинить дискомфорт тем, кому они должны помогать и расширять возможности.

3D-печать может стать доступной альтернативой, которая, как и многие смежные достижения в области медицины, может обеспечить терапию, которая гораздо более точно соответствует потребностям пациента. Доступность и настраиваемость методов 3D-печати могут существенно изменить качество жизни к лучшему для тех, кто страдает от травм или инвалидности, как мы видели в этой истории отца и сына.

Ортезы могут быть индивидуально адаптированы к потребностям каждого пациента с помощью 3D-печати.

3D-печать также может помочь в ключевые моменты хирургии. Врачи могут сканировать пациента перед операцией и создавать индивидуальные 3D-печатные модели анатомических моделей для планирования и практики операции.

Например, исследователи из университетской больницы Любека снизили риски во время операций на головном мозге с помощью напечатанных на 3D-принтере артерий. В других местах поставщики медицинских услуг удвоили 3D-печать, чтобы создавать быстрые и реалистичные хирургические 3D-модели.

В хирургических случаях 3D-печать может значительно улучшить существующие физические практики — например, менее точное использование камер для оценки состояния органа в режиме реального времени. Сочетая аспекты цифрового рабочего процесса с использованием компьютерной инженерии и визуализации данных, врачи смогли создавать эти тщательно смоделированные объекты и работать с новыми уровнями точности и осторожности на месте лечения.

3D-печать также сделала реальностью ранее невозможные операции.Замена верхней челюсти, формирование нового черепа и замена раковых позвонков, все это было немыслимо до появления передовых 3D-изображений и печати, теперь успешно выполняются благодаря этому.


Модель стопы пациента, изготовленная по спецификации с помощью 3D-печати, используется для подготовки врачей к сложным случаям.

Несмотря на развитие технологии 3D-печати за последние несколько лет, в настоящее время разрабатываются еще более важные и, казалось бы, маловероятные варианты ее использования. Печатные органы — один из них.

Возможность легко создавать новые органы десятилетиями была мечтой ученых, работающих в области регенеративной медицины. Пока он находится на ранних стадиях, использование 3D-технологии для производства органических тканей, подходящих для трансплантации, приносит первые плоды. Такие компании, как Organovo, а также различные другие лаборатории и стартапы по всему миру сделали создание ткани печени с помощью 3D-печати приоритетом исследований.

Создание 3D-органов сосредоточено на практике биопечати, специализированного ответвления 3D-печати, которое берет клетки у доноров, превращает их в пригодные для печати биочернила, а затем наслаивает и культивирует их в зрелую ткань, готовую для трансплантации органов.

Потенциальные преимущества использования технологии 3D-печати для изготовления необходимых органов для трансплантации неисчислимы. Более того, они могут проложить путь к еще большим успехам в регенеративной медицине, предлагая новые, безопасные способы разработки и тестирования лекарств, которые могли бы лечить заболевания органов и вообще предотвращать необходимость в трансплантации органов.

Как отрасль, уже основанная на геометрическом дизайне, прототипировании и моделировании, архитектура может значительно выиграть от достижений в технологии 3D-печати.Мы видели, как цифровой рабочий процесс позволяет создавать сложные архитектурные масштабные модели во всех подробностях, улучшая этап 3D-моделирования архитектурного проектирования.

Помимо экономии времени при изготовлении моделей, 3D-печатные модели позволяют архитекторам прогнозировать влияние определенных конструктивных особенностей с гораздо большей уверенностью, например, видя модель, изготовленную из более полного комплекта материалов, архитектор может измерить такие аспекты, как световой поток через структуру с более высокой точностью.

Высокая презентационная ценность такой точной модели также означает, что 3D-печать может стать важным коммерческим инструментом для фирм, стремящихся выиграть проекты и заказы, демонстрируя все атрибуты своего дизайна.


Цифровая модель архитектурного плана рядом с масштабной моделью, созданной с помощью 3D-печати.

Бум «аддитивного искусства» постепенно нарастал в течение последнего десятилетия или около того, и мы видели, как методы 3D-печати проникают в различные уголки мира искусства, от потребительских произведений искусства до скульптур, пригодных для Смитсоновского института.

Используя системы 3D-фотографического сканирования для создания физических произведений искусства, процессы 3D-печати могут предоставить клиентам множество новых вариантов выбора.Эти разработки дали как художникам, так и покупателям новую творческую силу — все, что они могут придумать и спроектировать, они могут изготовить в соответствии с очень подробными стандартами.

3D-печать уже интегрирована в производство голливудских фильмов и широко используется для практических визуальных эффектов и создания костюмов.

В то время как создание самых фантастических существ в кино когда-то требовало кропотливой ручной работы, растущие сроки и требования времени современного кинопроизводства сделали жизненно важным более быстрый метод создания практических эффектов. Студии эффектов, такие как Aaron Sims Creative, теперь используют гибридный подход, практическое создание эффектов, дополненное цифровым рабочим процессом, чтобы создать новые возможности для совместной работы и сократить время на воплощение идей в жизнь.

Загляните за кулисы и узнайте, как компания Aaron Sims Creative (ASC) использовала 3D-печать для создания монстра из «Очень странных дел».

Художественный потенциал 3D-печати не ограничивается физическими произведениями искусства. Он также обладает способностью привносить совершенно новые измерения в такие формы, как танец и музыка.

Например, рассмотрите напечатанные на 3D-принтере переносные «инструменты», разработанные Джозефом Маллоком и Яном Хаттвиком из Университета Макгилла. Используя передовые сенсорные технологии, они преобразуют движения, ориентацию и прикосновения в музыку.

3D-печать может даже изменить отрасли, которые годами или веками находились в статической парадигме.

Например, производство скрипок не менялось в течение нескольких сотен лет — полностью ручной процесс мастеров, так как автоматизированное производство оказалось неспособным произвести инструмент с необходимым качеством отделки.

Благодаря точности детализации, на которую способна 3D-печать, мы стали свидетелями разрушения отрасли, которую трудно сломать.

Брайан Чен, инженер Formlabs, создал полнофункциональную акустическую скрипку с использованием белой смолы Formlabs. В результате получилось не только реалистично, но и вполне играбельно.

Поскольку настройка и спецификация музыкальных инструментов в прошлом оказывались дорогостоящими, возможности 3D-печати должны привести к ключевым изменениям на рынке, поскольку станут возможными новые и ценные конструкции, что потенциально проложит путь к созданию совершенно новых инструментов.

3D-сканирование, САПР и 3D-печать использовались для восстановления работ некоторых из самых известных художников в истории, возвращая произведениям, подобным Микеланджело и да Винчи, их былую славу.

После оценки текущего состояния произведения искусства его можно отсканировать и смоделировать в цифровом виде. Возможность непреднамеренной интерпретации сводится к минимуму за счет использования существующих фрагментов произведения в качестве основы для последующей реставрации. Реставраторы могут получить доступ к большому количеству данных о потенциальных проблемах, а также об улучшениях, сопровождаемых документацией, дизайном форм и восстановлением.

Реконструированные 3D-печатные детали этого многокомпонентного реликвария видны только в ультрафиолетовом свете.

Из-за сложности задействованных функций и отсутствия методов, которые могли бы гарантировать безопасное и надежное восстановление, многие предыдущие попытки восстановления были заброшены как невозможные. Теперь, с помощью цифрового рабочего процесса, возможны даже невероятно сложные реставрации из нескольких материалов, такие как эта, выполненная в Museo Tesoro dei Granduchi во Флоренции.

3D-печать имеет такое же потенциальное применение в реконструкции, как и в производстве. Работа судмедэксперта часто осложняется неполными доказательствами. Цифровые технологии могут быть чрезвычайно полезны в судебных расследованиях и могут расширить возможности судебно-медицинских экспертов по воссозданию точных моделей лиц, представляющих интерес, или жертв.

Цифровой рабочий процесс здесь включает преобразование КТ-сканов в 3D-принтеры для облегчения идентификации. Например, когда следователи находят в качестве улики только часть черепа, принтер может смоделировать и воспроизвести весь образец.

Реконструкции внешности жертв преступлений уже сыграли ключевую роль в восстановлении справедливости, еще раз доказав полезность 3D-печати помимо соображений дизайна и эффективности производства.

Палеонтологи проведут полевой день с 3D-печатью, поскольку она может помочь в создании скелетов динозавров путем печати неуловимых недостающих костей.

Сотрудники Смитсоновского музея недавно провели эксперимент, распечатав недостающие кости тираннозавра в точном соответствии со спецификацией. Рабочий процесс 3D позволил команде широко и безопасно экспериментировать с программным обеспечением для моделирования, сэкономив время и снизив риск для целостности реального скелета.

Учитывая быстрое развитие возможностей 3D-печати за последнее десятилетие, некоторые из самых захватывающих и неожиданных вариантов использования рабочего процесса — это те, которые, хотя и не осуществимы сразу, скоро станут реальной реальностью.

Настольная 3D-печать ограничена производством небольших предметов, в то время как аддитивный рабочий процесс в масштабе производства может производить гораздо более крупные функциональные компоненты.В последние несколько лет были предприняты различные инициативы по созданию домов и более крупных сооружений, которые полностью являются продуктом 3D-печати, открывая новые горизонты в устойчивой жизни и строительстве.

Техника 3D-печати дает архитекторам свободу форм даже при использовании ранее менее податливых строительных материалов, таких как бетон. В более широком смысле он позволяет строить полностью устойчивые и энергоэффективные дома, соответствующие современным стандартам комфорта. Строительство таким образом может быть полностью безотходным и обеспечивать очень низкие коммунальные расходы.

В феврале 2019 года техасская компания Sunconomy объявила о планах продать первый в мире полностью напечатанный на 3D-принтере дом. Это будет выглядеть примерно так.


Компания MX3D использует многоосевой цифровой рабочий процесс для печати моста из нержавеющей стали, который вскоре будет установлен через канал Oudezijds Achterburgwal в Амстердаме. (источник: MX3D)

Потеря исторических артефактов кажется разрушительной из-за ощущения невозможности их воссоздания. Разрушение многих объектов сирийского наследия, таких как древний город Пальмира, руками ИГИЛ, казалось, представляет собой темный и необратимый шаг назад.Продвигаясь вперед в области 3D-печати, мы, возможно, вскоре сможем воссоздать — и обеспечить — славу прошлого.

В рамках проекта Million Image Database проводится кампания по воссозданию разрушенных руин Пальмиры с помощью 3D-печати. Он использует 3D-модели сайта, собранные из фотографий, для создания воссозданий, которые по масштабу и деталям соответствуют истории. Не менее увлекательно то, что те же методы моделирования могут быть расширены, чтобы защитить великие шедевры истории искусства от потенциальной потери.

В будущем 3D-печать не только окажет преобразующее воздействие на производство и дизайн, но и сможет сыграть важную роль в делах международного и исторического значения.

С одним из самых высоких барьеров для входа в любую отрасль в мире космические путешествия могут быть одной из самых неожиданных областей инноваций в области 3D-печати.

Аэрокосмический стартап Relativity протестировал создание алюминиевых ракетных двигателей с использованием аддитивного производства. В случае успеха это приложение резко сократит затраты и практические трудности космических полетов, открыв поле для нового бизнеса и огромный потенциал для роста.


Космический корабль SpaceX Crew Dragon, оснащенный двигателями SuperDraco, напечатанными на 3D-принтере, впервые поднялся в воздух в марте 2019 года. (Источник: SpaceX) а также сохранить гибкость производственного процесса. Было доказано, что камера сгорания двигателя, также изготовленная с помощью 3D-печати, обладает превосходной прочностью, пластичностью и сопротивлением разрушению по сравнению с обычными материалами.

Мы даже видели, как 3D-печать использовалась в космосе, когда НАСА использовало 3D-принтер для создания трещоточного ключа на борту Международной космической станции, первого инструмента такого рода, который будет изготовлен в космосе.

Визуализация изменений в способах создания вещей, вызванных 3D-печатью, не требует таких подвигов воображения, как раньше. По мере того, как за последние несколько лет рабочие процессы развивались и закрепились в различных отраслях, мы начинаем видеть демонстрацию этого революционного потенциала.

От стоматологии и здравоохранения до потребительских товаров, архитектуры и производства общественность все больше и больше взаимодействует с конечными продуктами 3D-печати.

Устойчивое сокращение отходов, связанных с традиционным производством, сокращение сроков выполнения заказов и накладных расходов, расширение возможностей клиентов путем приближения их к продуктам, которые они хотят, — мы можем только ожидать, что влияние 3D-печати будет продолжать расширяться.


Узнайте больше о 3D-печати внутри компании

Что такое 3D-печать? Как работает 3D-печать?

Аддитивное производство существует только с 1980-х годов, поэтому методы производства, разработанные до него, часто называют традиционным производством. Чтобы понять основные различия между аддитивным и традиционным производством, давайте разделим все методы на 3 группы: аддитивное, субтрактивное и формативное производство.

Аддитивное производство

Аддитивное производство позволяет создавать трехмерные объекты путем наложения и сплавления двухмерных слоев материала.

Этот метод практически не требует затрат времени и средств, что делает его идеальным для прототипирования. Детали можно быстро изготовить и выбросить после использования. Детали также можно изготавливать практически любой геометрии, что является одним из основных преимуществ 3D-печати.

Одно из самых больших ограничений 3D-печати заключается в том, что большинство деталей по своей природе анизотропны или не полностью плотны, а это означает, что им обычно не хватает материальных и механических свойств деталей, изготовленных с помощью методов вычитания или формования. Из-за колебаний условий охлаждения или отверждения разные отпечатки одной и той же детали также подвержены небольшим различиям, что накладывает ограничения на согласованность и повторяемость.

Субтрактивное производство

Субтрактивное производство, такое как фрезерование и токарная обработка, создает объекты путем удаления (механической обработки) материала из блока твердого материала, который также часто называют «заготовкой».

Почти любой материал может быть обработан тем или иным способом, что делает эту технику широко используемой. Из-за степени контроля над каждым аспектом процесса этот метод позволяет производить невероятно точные детали с высокой повторяемостью. Для большинства конструкций требуется компьютеризированное производство (CAM) для прокладки индивидуальных траекторий движения инструмента и эффективного удаления материала, что увеличивает время и затраты на настройку, но для большинства конструкций это наиболее рентабельный метод производства.

Основным ограничением субтрактивного производства является то, что режущий инструмент должен иметь возможность достигать всех поверхностей для удаления материала, что значительно снижает сложность конструкции. Хотя такие станки, как 5-осевые станки, устраняют некоторые из этих ограничений, сложные детали по-прежнему необходимо переориентировать в процессе обработки, что увеличивает время и затраты. Вычитающее производство также является расточительным процессом из-за удаления большого количества материала для создания конечной геометрии детали.

Формовочное производство

Формовочное производство, такое как литье под давлением и штамповка, создает объекты путем формования или придания формы материалам с помощью тепла и/или давления.

Методы формовки предназначены для снижения предельных затрат на производство отдельных деталей, но создание уникальных пресс-форм или машин, используемых в производственном процессе, требует очень и очень высоких затрат на настройку. Несмотря на это, эти методы позволяют производить детали из широкого спектра материалов (как металлов, так и пластмасс) с почти безупречной повторяемостью, поэтому при крупносерийном производстве они почти всегда являются наиболее экономичными.

Сравнение этих методов

Производство является сложным, и существует слишком много аспектов для всестороннего сравнения каждого метода со всеми остальными.Почти невозможно одновременно оптимизировать стоимость, скорость, геометрическую сложность, материалы, механические свойства, чистоту поверхности, допуски и повторяемость.

В таких сложных ситуациях более ценны эвристики и эмпирические правила:

  • Аддитивное производство лучше всего подходит для небольших объемов, сложных конструкций и когда важна скорость.
  • Субтрактивное производство лучше всего подходит для средних объемов, простой геометрии, жестких допусков и твердых материалов
  • Формовочное производство лучше всего подходит для крупносерийного производства идентичных деталей.

Стоимость одной детали обычно является определяющим фактором, определяющим, какой производственный процесс является лучшим. В грубом приближении удельные затраты на метод можно визуализировать следующим образом:

Узнайте больше о 3D-печати и обработке на станках с ЧПУ.

3D-печать с каждым годом становится все дешевле и в некоторых случаях начинает конкурировать с литьем под давлением по экономической эффективности. Однако обычно 3D-печать и обработка с ЧПУ считаются взаимозаменяемыми для определенных задач, поэтому мы написали подробное руководство, сравнивая их друг с другом.Узнайте больше о 3D-печати и обработке на станках с ЧПУ.

Обработка с ЧПУ против 3D-печати — что вам нужно?

Услуги 3D-печати | Стоимость мгновенной 3D-печати

Соединенные Штаты AmericaAfghanistanÅland IslandsAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBolivia, многонациональное государство ofBonaire, Синт-Эстатиус и SabaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийский океан TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral африканских RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongoCongo, Демократическая Республика theCook IslandsCosta RicaCôte d’IvoireCroatiaCubaCuraçaoCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland острова (Мальвинские острова)Фарерские островаФиджиФинляндияФранцияФранцузская ГвианаФранцузская ПолинезияФранцузские южные территорииГабонГамбияГрузияГерманияГанаГибралтарГрецияГренландияГренадаГваделупаГуамГватемалаГернсиГвинеяГуин еа-BissauGuyanaHaitiHeard Island и McDonald IslandsHoly Престол (Ватикан) HondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIran, Исламская Республика ofIraqIrelandIsle из ManIsraelItalyJamaicaJapanJerseyJordanKazakhstanKenyaKiribatiKorea, Корейская Народно-Демократическая Республика ofKorea, Республика ofKuwaitKyrgyzstanLao Народная Демократическая RepublicLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacaoMacedonia, бывшая югославская Республика ofMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesia, Федеративные Штаты ofMoldova, Республика ofMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorthern Mariana ОстроваНорвегияОманПакистанПалауПалестина, Государство ПанамаПапуа-Новая ГвинеяПарагвайПеруФилиппиныПиткэрнПольшаПортугалияПуэрто-РикоКатарРеюньонРумынияРоссийская ФедерацияРуандаСен-БартельмиСент-Элена, Вознесение и Тристан-да-КуньяСент-К ИВС и NevisSaint LuciaSaint Мартин (французская часть) Сен-Пьер и MiquelonSaint Винсент и GrenadinesSamoaSan MarinoSao Томе и PrincipeSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSint Маартен (Голландская часть) SlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Джорджия и Южные Сандвичевы IslandsSouth SudanSpainSri LankaSudanSuriNameSvalbard и Ян MayenSwazilandSwedenSwitzerlandSyrian Arab RepublicTaiwan, провинция ChinaTajikistanTanzania, United Республика ТаиландТимор-ЛештиТогоТокелауТонгаТринидад и ТобагоТунисТурцияТуркменистанОстрова Теркс и КайкосТувалуУгандаУкраинаОбъединенные Арабские ЭмиратыВеликобританияМалые отдаленные острова СШАУругвайУзбекистанВануатуВенесуэла, Боливарианская РеспубликаВьетнамВиргинские острова, Британские Виргинские острова, СШАС. Уоллис и ФутунаЗападная СахараЙеменЗамбияЗимбабве

Получить обновления

Революция в 3D-печати

Краткая идея
Прорыв

Аддитивное производство, или 3D-печать, готово преобразовать индустриальную экономику. Его чрезвычайная гибкость не только позволяет легко настраивать товары, но также устраняет сборку и складские запасы и позволяет перепроектировать продукты для повышения производительности.

Вызов

Управленческим группам следует пересмотреть свои стратегии по трем направлениям: (1) Как мы или конкуренты могли бы улучшить наши предложения? (2) Как мы должны изменить конфигурацию наших операций, учитывая множество новых возможностей для производства продуктов и деталей? (3) Как будет развиваться наша коммерческая экосистема?

Большая игра

Неизбежно появятся мощные платформы для установления стандартов и облегчения обмена между дизайнерами, производителями и поставщиками 3D-печатных товаров. Самые успешные из них будут процветать.

Промышленная 3D-печать находится на переломном этапе и вот-вот станет массовым явлением. Большинство руководителей и многие инженеры этого не осознают, но эта технология вышла далеко за рамки прототипирования, быстрой оснастки, безделушек и игрушек. «Аддитивное производство» — это создание прочных и безопасных продуктов для продажи реальным покупателям в умеренных и больших количествах.

Начало революции видно из исследования, проведенного PwC в 2014 году среди более чем 100 производственных компаний.На момент опроса 11% уже перешли на массовое производство 3D-печатных деталей или изделий. По мнению аналитиков Gartner, технология считается «мейнстримной», когда уровень ее внедрения достигает 20%.

Среди многочисленных компаний, использующих 3D-печать для наращивания производства, — GE (реактивные двигатели, медицинские приборы и детали бытовой техники), Lockheed Martin и Boeing (аэрокосмическая и оборонная промышленность), Aurora Flight Sciences (беспилотные летательные аппараты), Invisalign ( стоматологические устройства), Google (бытовая электроника) и голландской компании LUXeXcel (линзы для светоизлучающих диодов, или светодиодов). Наблюдая за этими событиями, McKinsey недавно сообщила, что 3D-печать «готова выйти из своего статуса ниши и стать жизнеспособной альтернативой традиционным производственным процессам во все большем числе приложений». В 2014 году продажи промышленных 3D-принтеров в США уже составляли треть объема продаж промышленной автоматизации и робототехники. По некоторым прогнозам, к 2020 году эта цифра вырастет до 42%.

Дополнительное чтение

По мере расширения ассортимента материалов для печати последуют и другие компании.Помимо основных пластиков и светочувствительных смол, к ним уже относятся керамика, цемент, стекло, многочисленные металлы и сплавы металлов, а также новые термопластичные композиты, наполненные углеродными нанотрубками и волокнами. Превосходная экономика в конечном итоге убедит отстающих. Хотя прямые затраты на производство товаров с использованием этих новых методов и материалов часто выше, большая гибкость, обеспечиваемая аддитивным производством, означает, что общие затраты могут быть значительно ниже.

Поскольку этот революционный сдвиг уже начался, менеджеры теперь должны заниматься стратегическими вопросами на трех уровнях:

Во-первых, продавцы материальных продуктов должны спросить, как их предложения могут быть улучшены, будь то они сами или конкуренты.Изготовление объекта слой за слоем в соответствии с цифровым «чертежом», загруженным на принтер, позволяет не только выполнять безграничную настройку, но и создавать более сложные конструкции.

Во-вторых, промышленные предприятия должны пересмотреть свою деятельность. Поскольку аддитивное производство создает множество новых вариантов того, как, когда и где изготавливаются продукты и детали, какая сеть активов цепочки поставок и какое сочетание старых и новых процессов будет оптимальным?

В-третьих, лидеры должны учитывать стратегические последствия, поскольку целые коммерческие экосистемы начинают формироваться вокруг новых реалий трехмерной печати.Многое было сделано из-за возможности того, что большие участки производственного сектора распылятся на неисчислимое количество мелких «производителей». Но это видение, как правило, затемняет более надежное и важное развитие: чтобы обеспечить интеграцию деятельности дизайнеров, производителей и перевозчиков товаров, необходимо будет создать цифровые платформы. Поначалу эти платформы будут обеспечивать работу от дизайна до печати, а также обмен дизайном и быструю загрузку. Вскоре они будут управлять работой принтеров, контролем качества, оптимизацией сетей принтеров в реальном времени и обменом емкостью, а также другими необходимыми функциями.Наиболее успешные поставщики платформ будут процветать, устанавливая стандарты и предоставляя условия, в которых сложная экосистема может координировать ответы на запросы рынка. Но развитие этих платформ повлияет на каждую компанию. Между действующими игроками и новичками будет много борьбы за долю огромной стоимости, которую создаст эта новая технология.

Эти вопросы составляют значительную часть стратегического мышления, и остается еще один: как быстро все это произойдет? Для данного бизнеса, вот как быстро это может произойти: U. По словам одного генерального директора отрасли, индустрия слуховых аппаратов S. перешла на 100% аддитивное производство менее чем за 500 дней, и ни одна компания, придерживавшаяся традиционных методов производства, не выжила. Руководителям необходимо будет определить, разумно ли ждать, пока эта быстро развивающаяся технология созреет, прежде чем делать определенные инвестиции, или же риск ожидания слишком велик. Их ответы будут разными, но для всех них можно с уверенностью сказать, что сейчас настало время для стратегического мышления.

Преимущества добавки

Возможно, трудно представить, что эта технология вытеснит сегодняшние стандартные способы изготовления вещей в больших количествах.Традиционные прессы для литья под давлением, например, могут выдавать тысячи изделий в час. Напротив, люди, которые наблюдали за 3D-принтерами в действии на рынке для любителей, часто находят послойное наращивание объектов комично медленным. Но недавние достижения в области технологий резко меняют ситуацию в промышленных условиях.

Некоторые могут забыть, почему стандартное производство происходит с такой впечатляющей скоростью. Эти изделия быстро исчезают, потому что были сделаны большие инвестиции в создание сложного набора станков и оборудования, необходимого для их производства.Первая единица чрезвычайно дорога в производстве, но по мере того, как следуют идентичные единицы, их предельные затраты резко падают.

Аддитивное производство не предлагает ничего подобного экономии за счет масштаба. Однако он позволяет избежать недостатка стандартного производства — отсутствия гибкости. Поскольку каждый блок создается независимо, его можно легко модифицировать в соответствии с уникальными потребностями или, в более широком смысле, с учетом улучшений или изменения моды. И настроить производственную систему, во-первых, намного проще, потому что она включает в себя гораздо меньше этапов.Вот почему 3D-печать так ценна для изготовления одноразовых изделий, таких как прототипы и редкие запасные части. Но аддитивное производство становится все более целесообразным даже в больших масштабах. Покупатели могут выбирать из бесконечных комбинаций форм, размеров и цветов, и эта индивидуализация мало увеличивает стоимость производителя, даже когда заказы достигают уровня массового производства.

Преимущество аддитивных материалов в значительной степени заключается в том, что детали, которые раньше формовались отдельно, а затем собирались, теперь могут быть изготовлены как единое целое за один проход.Простой пример — солнцезащитные очки: трехмерный процесс позволяет варьировать пористость и состав пластика в разных областях оправы. Наушники получаются мягкими и гибкими, а ободки, удерживающие линзы, жесткими. Сборка не требуется.

Печатные детали и изделия также позволяют проектировать их с более сложной архитектурой, такой как соты внутри стальных панелей или геометрия, ранее слишком тонкая для фрезерования. Сложные механические детали — например, набор шестерен в корпусе — могут быть изготовлены без сборки.Аддитивные методы можно использовать для объединения частей и создания гораздо большего количества деталей интерьера. Вот почему GE Aviation перешла на печать топливных форсунок некоторых реактивных двигателей. Ожидается, что компания будет выпускать более 45 000 единиц одного и того же дизайна в год, поэтому можно предположить, что традиционные методы производства будут более подходящими. Но технология печати позволяет изготавливать сопло, которое раньше собиралось из 20 отдельно отлитых деталей, как единое целое. GE заявляет, что это снизит себестоимость производства на 75%.

американских производителя слуховых аппаратов полностью перешли на 3D-печать менее чем за 500 дней.

Аддитивное производство также может использовать несколько струйных принтеров для одновременной укладки различных материалов. Таким образом, Optomec и другие компании разрабатывают проводящие материалы и методы печати микробатарей и электронных схем непосредственно на поверхности бытовых электронных устройств. Дополнительные приложения включают медицинское оборудование, транспортные средства, аэрокосмические компоненты, измерительные устройства, телекоммуникационную инфраструктуру и многие другие «умные» вещи.

Огромная привлекательность ограничения сборочных работ заставляет оборудование для аддитивного производства становиться все больше. В настоящее время Министерство обороны США, Lockheed Martin, Cincinnati Tool Steel и Национальная лаборатория Ок-Риджа сотрудничают для разработки возможности печати большинства эндо- и экзоскелетов реактивных истребителей, включая корпус, крылья, внутренние структурные элементы. панели, встроенная проводка и антенны, а вскоре и центральная несущая конструкция. Так называемое аддитивное производство на больших площадях делает возможным изготовление таких крупных объектов за счет использования огромного портала с компьютеризированным управлением для перемещения принтеров в нужное положение.Когда этот процесс будет сертифицирован для использования, единственной необходимой сборкой будет установка готовых электронных модулей для навигации, связи, вооружения и систем радиоэлектронного противодействия в отсеках, созданных в процессе печати. В Ираке и Афганистане американские военные используют беспилотники от Aurora Flight Sciences, которая печатает все корпуса этих беспилотных летательных аппаратов — некоторые с размахом крыльев 132 фута — за одну сборку.

Трехмерная стратегия

Это краткое обсуждение преимуществ аддитивного производства показывает, с какой готовностью компании воспользуются этой технологией, а дополнительная экономия на складских запасах, доставке и затратах на оборудование сделает аргументы еще более убедительными.Явный вывод заключается в том, что менеджеры компаний всех видов должны работать над тем, чтобы предвидеть, как их бизнес будет адаптироваться на трех стратегических уровнях, упомянутых выше.

Предложения, переработанный дизайн.

Стратегия продукта — это ответ на самый главный вопрос в бизнесе: что мы будем продавать? Компании должны будут представить себе, как лучше обслуживать своих клиентов в эпоху аддитивного производства. Какие конструкции и функции теперь будут возможны, которых не было раньше? Какие аспекты можно улучшить, поскольку ограничения или задержки доставки были устранены?

Например, в аэрокосмической и автомобильной промышленности трехмерная печать чаще всего используется для повышения производительности. Раньше топливную эффективность реактивных истребителей и транспортных средств можно было повысить за счет уменьшения их веса, но это часто делало их менее прочными. Новая технология позволяет производителям делать детали полыми, чтобы сделать их более легкими и экономичными, а также включать внутренние структуры, обеспечивающие большую прочность на растяжение, долговечность и ударопрочность. А новые материалы, обладающие большей термостойкостью и химической стойкостью, можно использовать в различных местах изделия по мере необходимости.

В других отраслях использование аддитивного производства для более адаптированных и быстро развивающихся продуктов будет иметь последствия для того, как предложения продаются.Что происходит с концепцией поколений продукта — не говоря уже о шумихе вокруг запуска — когда вещи можно модернизировать постоянно во время последовательных выпусков, а не квантовыми скачками, требуемыми более высокими затратами на инструменты и временем наладки традиционного производства? Представьте себе ближайшее будущее, в котором облачный искусственный интеллект расширяет возможности аддитивного производства по мгновенному изменению или добавлению продуктов без переоснащения. Становятся возможными изменения в стратегии продукта в режиме реального времени, такие как ассортимент продуктов и дизайнерские решения.При такой быстрой адаптации, какие новые преимущества должны стать ключевыми для обещаний бренда? И как отделы маркетинга могут предотвратить дрейф бренда без потери продаж?

операций, переоптимизировано.

Операционная стратегия охватывает все вопросы того, как компания будет покупать, производить, перемещать и продавать товары. Ответы будут совсем другими при аддитивном производстве. Повышение операционной эффективности всегда является целью, но ее можно достичь разными способами. Сегодня большинство компаний, рассматривающих возможность использования этой технологии, проводят поэтапный финансовый анализ целевых возможностей замены 3D-оборудования и конструкций, которые могут снизить прямые затраты.Гораздо большие выгоды будут получены, когда они расширят свой анализ, чтобы учесть общую стоимость производства и накладные расходы.

Сколько можно сэкономить, убрав этапы сборки? Или путем сокращения запасов в процессе производства только в ответ на фактический спрос? Или продавать по-разному — например, напрямую потребителям через интерфейсы, которые позволяют им указать любую конфигурацию? В гибридном мире старых и новых методов производства у производителей будет гораздо больше возможностей; им придется решить, какие компоненты или продукты следует перевести на аддитивное производство и в каком порядке.

Дополнительные вопросы возникнут в связи с расположением объектов. Насколько близко они должны быть к каким клиентам? Как можно доставлять индивидуальные заказы так же эффективно, как они производятся? Должна ли печать быть централизована на заводах или рассредоточена по сети принтеров у дистрибьюторов, в розничных магазинах, на грузовиках или даже на объектах клиентов? Возможно все перечисленное. Ответы будут меняться в режиме реального времени, приспосабливаясь к колебаниям курса иностранной валюты, стоимости рабочей силы, эффективности и возможностей принтера, стоимости материалов, энергии и стоимости доставки.

Эта статья также появляется в:

Более короткое расстояние доставки продуктов или деталей не только экономит деньги; это экономит время. Если вам когда-либо приходилось оставлять свой автомобиль в ремонтной мастерской, пока механик ждет запчасти, вы это оцените. BMW и Honda, среди других автопроизводителей, переходят к аддитивному производству многих промышленных инструментов и автозапчастей конечного использования на своих заводах и в дилерских центрах, особенно по мере того, как новые материалы из металла, композитного пластика и углеродного волокна становятся доступными для использования в 3- Д принтеры. Дистрибьюторы во многих отраслях обращают на это внимание, стремясь помочь своим бизнес-клиентам извлечь выгоду из новой эффективности. UPS, например, опирается на свой существующий сторонний логистический бизнес, чтобы превратить свои склады в аэропортах в мини-фабрики. Идея состоит в том, чтобы производить и поставлять индивидуальные детали клиентам по мере необходимости, вместо того, чтобы выделять акры стеллажей для огромных запасов. Если мы уже живем в мире управления запасами точно в срок, то теперь мы видим, как все может работать JIT. Добро пожаловать в мгновенное управление запасами.

Действительно, учитывая всю потенциальную эффективность высокоинтегрированного аддитивного производства, управление бизнес-процессами может стать самой важной возможностью. Некоторые компании, преуспевающие в этой области, разрабатывают собственные системы координации для обеспечения конкурентного преимущества. Другие примут и помогут сформировать стандартные пакеты, созданные крупными компаниями-разработчиками программного обеспечения.

Экосистемы, реконфигурация.

Наконец, возникает вопрос о том, где и как предприятие вписывается в свою более широкую бизнес-среду.Здесь менеджеры решают загадки Кто мы? и Что нам нужно иметь, чтобы быть теми, кто мы есть? Поскольку аддитивное производство позволяет компаниям приобретать принтеры, которые могут производить множество продуктов, а свободные мощности продаются другим компаниям, предлагающим различные продукты, ответы на эти вопросы станут гораздо менее ясными. Предположим, у вас на предприятии есть ряды принтеров, которые сегодня производят детали для автомобилей, завтра — военную технику, а завтра — игрушки. Частью какой отрасли вы являетесь? Традиционные границы стираются.Тем не менее, менеджеры должны хорошо понимать роль компании в мире, чтобы принимать решения о том, в какие активы они будут инвестировать или от которых избавятся.

Aurora Flight Sciences может напечатать весь корпус дрона за одну сборку.

Они могут обнаружить, что их организации эволюционируют во что-то совершенно отличное от того, чем они были раньше. Поскольку компании освобождаются от многих логистических требований стандартного производства, им придется по-новому взглянуть на ценность своих возможностей и других активов и на то, как они дополняют или конкурируют с возможностями других.

Возможность платформы

Одна позиция в экосистеме окажется самой центральной и влиятельной — и этот факт не ускользнет от внимания управленческих команд крупнейших игроков, уже работающих в сфере аддитивного производства, таких как eBay, IBM, Autodesk, PTC, Materialise, Stratasys и 3D Systems. Многие борются за разработку платформ, на которых другие компании будут строить и подключаться. Они знают, что роль поставщика платформы — это самая большая стратегическая цель, которую они могут преследовать, и что она все еще очень актуальна.

Платформы

— важная особенность высокоцифровых рынков 21 века, и аддитивное производство не станет исключением. Здесь владельцы платформ будут иметь влияние, потому что само производство, вероятно, со временем будет иметь меньшее значение. Некоторые компании уже создают контрактные «принтерские фермы», которые эффективно сделают производство продукции по запросу товаром. Даже ценные дизайны для печатной продукции, будучи чисто цифровыми и легко распространяемыми, будет трудно удержать. (Если уж на то пошло, устройства 3D-сканирования позволят реконструировать продукты, собирая информацию об их геометрическом дизайне.)

Каждый в системе будет заинтересован в поддержке платформ, на которых производство динамически организовано, чертежи хранятся и постоянно совершенствуются, поставки сырья отслеживаются и закупаются, а заказы клиентов принимаются. Те, кто контролирует цифровую экосистему, будут находиться в центре огромного объема промышленных транзакций, собирая и продавая ценную информацию. Они будут участвовать в арбитраже и разделять работу между доверенными сторонами или поручить ее своим сотрудникам, когда это уместно.Они будут торговать производительностью и дизайном принтеров по всему миру, влияя на цены, контролируя или перенаправляя «поток сделок» для обоих. Подобно товарным арбитражерам, они будут финансировать сделки или покупать дешево и продавать дорого, используя асимметричную информацию, которую они получают, наблюдая за миллионами транзакций.

Ответственность за приведение рассредоточенных мощностей в соответствие с растущим рыночным спросом ляжет на небольшое число компаний, и если вся система должна работать эффективно, некоторым из них придется взять на себя эту ответственность.Ищите аналоги Google, eBay, Match.com и Amazon, чтобы они стали поисковыми системами, платформами обмена, фирменными торговыми площадками и посредниками среди типографий, дизайнеров и репозиториев аддитивного производства. Возможно, появится даже автоматическая торговля, а также рынки для торговли деривативами или фьючерсами на мощность и дизайн принтеров.

Таким образом, владельцы производственных активов, основанных на принтерах, будут конкурировать с владельцами информации за прибыль, генерируемую экосистемой.И в довольно короткие сроки власть перейдет от производителей к крупным системным интеграторам, которые создадут фирменные платформы с общими стандартами для координации и поддержки системы. Они будут способствовать инновациям за счет открытого исходного кода и приобретения или партнерства с небольшими компаниями, которые соответствуют высоким стандартам качества. Небольшие компании действительно могут продолжать опробовать интересные новые подходы на полях, но нам понадобятся крупные организации, чтобы наблюдать за экспериментами, а затем продвигать их, чтобы они были практичными и масштабируемыми.

Цифровая история реплицирована

Размышляя о разворачивающейся революции в аддитивном производстве, трудно не вспомнить о такой великой преобразующей технологии, как Интернет. С точки зрения истории последнего, было бы справедливо сказать, что аддитивное производство появилось только в 1995 году. Уровень ажиотажа в том году был высок, но никто не представлял, как изменится коммерция и жизнь в ближайшее десятилетие с появлением Wi-Fi. , смартфоны и облачные вычисления. Мало кто предвидел тот день, когда искусственный интеллект и программные системы на базе Интернета смогут управлять фабриками и даже городской инфраструктурой лучше, чем люди.

Будущее аддитивного производства преподнесет аналогичные сюрпризы, которые задним числом могут показаться строго логичными, но сегодня их сложно представить. Представьте себе, как новые высокопроизводительные принтеры могут заменить высококвалифицированных рабочих, переводя целые компании и даже страны с промышленным производством на производство без людей. В «машинных организациях» люди могут работать только для обслуживания принтеров.

И это будущее наступит быстро. Как только компании берутся за дело и ощутят преимущества большей гибкости производства, они, как правило, погружаются глубоко.По мере того, как наука о материалах создает больше материалов, пригодных для печати, за ними последуют новые производители и продукты. Local Motors недавно продемонстрировала, что может напечатать красивый родстер, включая колеса, шасси, кузов, крышу, внутренние сиденья и приборную панель, но еще не трансмиссию, снизу вверх за 48 часов. Когда он пойдет в производство, родстер, включая трансмиссию, будет стоить примерно 20 000 долларов. Поскольку стоимость оборудования и материалов для трехмерной печати падает, оставшиеся преимущества традиционных методов в плане экономии за счет масштаба становятся второстепенным фактором.

Local Motors может напечатать симпатичный родстер полностью за 48 часов.

Вот чего мы можем с уверенностью ожидать: в течение следующих пяти лет у нас будут полностью автоматизированные, высокоскоростные системы аддитивного производства в больших количествах, которые экономичны даже для стандартных деталей. Благодаря гибкости этих систем, кастомизация или фрагментация во многих категориях продуктов будут развиваться, что приведет к дальнейшему сокращению доли рынка традиционного массового производства.

Умные лидеры бизнеса не ждут, пока все детали и возможности раскроются сами собой. Они достаточно ясно видят, что разработки в области аддитивного производства изменят способ проектирования, производства, покупки и доставки продуктов. Они делают первые шаги в модернизации производственных систем.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Back to top