Вопреки большинству мнений, распространенным в средствах массовой информации в течение нескольких лет, технология 3D-Печати не нова. Официальным началом исследований в данной области считается 1984 год, когда Чарльз Халл подал патент на «стереолитографию» — первый аддитивный метод, состоящий в селективном отверждении последующих слоев фотополимерной смолы лазерным лучом. Однако стоит помнить, что концептуальная работа по технологиям 3Д-Печати датируется 1970-ми годами, а в 1980-х годах, помимо Халла, несколько других людей в мире (например в Японии Хидео Кодама или во Франции Ален Ле Меауте) работали над стереолитографией.
Первая печать на 3D-принтерах по технологии SLA (стереолитография)
Первая компания, выпускающая и продающая 3D-принтеры в мире, была основана Халлом в 1986 году 3D Systems. Вскоре появилось множество других компаний, а также новые методы производства.
Stratasys — создатель технологии FDM. Трехмерная печать термопластов в виде моноволокна,
EOS, которая изначально также создавала стереолитографию, а теперь является ведущим производителем машин SLS и DMLS,
Materialize — одна из крупнейших сервисных компаний в области печати, которая появилась в 1991 году.
Интересно отметить, что термин «трехмерная печать» появился только в 1993 году благодаря исследователям Массачусетского технологического института (MIT), которые разработали метод создания пространственных моделей из гипсового порошка. Таким образом, технология под названием «3D-печать» была первоначально придумана в следствии одного конкретного метода 3Д-печатной технологии и только затем стала использоваться в контексте всех аддитивных методов.
Более 20 лет 3D-принтеры были областью только небольшой группы специалистов, которые использовали их для быстрого прототипирования.
Даже если информация о них и появлялась в СМИ, то их рассматривали только на основе технологического любопытства и никто не воспринимал их слишком серьезно. Этот подход изменился только после 2010 года из-за быстрого увеличения популярности любительских 3D-принтеров типа FDM, разработанных в рамках проекта RepRap.
Таким образом, трехмерная печать — это не новая технология, просто люди начали интересоваться 3d печатью на заказ совсем недавно.
2. 3D-печать — очень емкое определение, которое состоит из множества различных способов производства
Наиболее популярной технологией является FDM печать, то есть печать из пластика в виде нити которая намотана на катушку.
3D-принтеры, использующие этот метод в работе, относительно просты в использовании и дешевы, что делает их идеальным рабочим инструментом для людей, которые просто хотят войти в мир 3D-печати и не тратить при этом больших денег.
К сожалению, следствием этого является общее мнение о том, что вся 3D-печать является технологией FDM или что она является доминирующей технологией, а остальные методы мало используются в узких областях.
Доля на рынке FDM 3D-принтеров является самой большой в мире что подтверждают отчеты о продажах в течение нескольких лет. Однако стоит помнить, что из-за технологических ограничений 3D-принтеры такого типа применяются только в производстве конкретных деталей. В некоторых областях промышленности такие принтеры будут просто бесполезны.
Тяжелая промышленность, аэрокосмическая, автомобильная, литейная, ювелирная и медицинская промышленность в основном используют печать 3D-принтеров из металла, порошковых пластмасс или светоотверждающихся смол. Настольные FDM 3D-принтеры используются только для создания первых, предварительных прототипов, где точность или качество имеют второстепенное значение, а также время и стоимость их производства.
3D SLS-принтеры в производственном зале Materialize SA в Bielany Wrocławskie
Сколько стоит технология 3D-печати? Прежде чем ответить на этот вопрос, стоит понять, что такое 3D-печать.
Трехмерная печать — это метод изготовления деталей поэтапным методом. Этот метод заключается в применении последовательных слоев материала и его соединения, создавая пространственную модель.
Теоретически, пространственной печатью можно назвать любую технику, где мы создаем пространственный объект путем наложения слоев, используя любые материалы и способы их объединения. Таким образом существуют следующие методы трехмерной печати:
- применение последующих слоев полужидкого пластика (FDM)
- отверждение светочувствительных смол с использованием лазерного луча (SLA), света от излучаемого проектором (DLP) или УФ-лампой (PolyJet / MJP)
- селективная адгезия гипсового порошка (CJP) или песка (Binder Jetting)
- селективная адгезия пластмассовых порошков и их сварка (MJF)
- селективное спекание порошковых пластмасс (SLS)
- селективное плавление порошкообразных металлов (SLM, DMLS, EBM)
и многие другие методы, которые являются вариациями вышеизложенного. Кроме того, существуют методы, которые, хотя и совместимы с определением пространственной печати, но называются таковым несколько с преувеличением (например, трехмерная печать шоколадом или продуктами питания).