Перспективные направления развития 3D-печати

3D-печать — это крайне перспективная технология, которая способна изменить принципы производства многих вещей. Помимо этого, использование 3D-принтеров существенно сократит время производства различных изделий и снизит их конечную стоимость. Рассмотрим, в каких областях наиболее перспективно использование 3D-печати, какое будущее у данной технологии и насколько быстро она будет развиваться.

Актуальность 3D-печати

Технология 3D-печати актуальна благодаря простоте ее использования и экономии времени, затрачиваемого на производство различных видов изделий.

фото1

Также печать трехмерных объектов обеспечивает высокоточное воспроизведение необходимых форм и деталей определенного объекта. При этом ручной труд практически сведен к нулю, а это значит, что затраты на оператора и обслуживание 3D-принтера будут минимальными. Впоследствии это позволит снизить себестоимость готового изделия.

Благодаря подобным преимуществам трехмерная печать успешно используется во многих отраслях промышленности и в повседневной жизни.

Перспективы 3D-принтеров в разных сферах

Технология 3D-печати имеет довольно большие перспективы при ее правильном применении. В услугах 3D-печати наиболее нуждаются следующие сферы деятельности:

Строительство. В строительном деле 3D-печать может стать весомым подспорьем традиционным методам строительства. Так как эта технология не требует привлечения большого количества людей для выполнения тяжелого труда. Достаточно нескольких операторов и мастеров, которые будут обслуживать строительный 3D-принтер . Первые удачные эксперименты по изготовлению строительных деталей и возведению домов уже были проведены в Китае и ОАЭ.
Электроника. При изготовлении цифровых устройств 3D-печать позволит сократить время на изготовление трудоемких деталей, микросхем и аппаратной электроники. В частности, силами 3D-печати уже разрабатываются первые образцы графеновых аккумуляторов, которые имеют неограниченный срок эксплуатации.
Машиностроение и автомобильная промышленность. В этой сфере при помощи трехмерной печати создаются экспериментальные модели будущих запчастей и деталей, которые в дальнейшем позволяют произвести изделия идеального качества. Это возможно благодаря детальной проработке трехмерного объекта во время его создания и печати готовой компьютерной модели, которая отличается высоким уровнем детализации.
Аэрокосмическая промышленность. Применение 3D-печати в этой отрасли объясняется возможностью создавать инновационные конструкции любой сложности. Детали спутников, ракет и других космических объектов печатаются из металла, полимеров и других видов сверхпрочных материалов.
Медицина и фармацевтика. В медицине технология 3D-печати крайне важна. Поэтому в этой отрасли ее изучают очень детально. При помощи 3D-принтера можно напечатать прототипы человеческих органов, протезы, имплантаты костные ткани. Даже делаются первые шаги по разработке и печати настоящих органов, которые хорошо приживутся в человеческом теле. В фармацевтической промышленности 3D-печать в основном используют для создания таблеток, которые будут постепенно высвобождать активные вещества после приема.
Реклама. Для рекламных целей на 3D-принтере печатают прототипы различной продукции, демонстрационные и раздаточные материалы.
Пищевая промышленность. Пищевые 3D-принтеры особенно интересны из-за того, что они позволяют создавать съедобные объекты из привычных продуктов. Трехмерная печать дает возможность создавать уникальные украшения и сложные многоцветные объекты с высокой детализацией.

фото 2

Будущее 3D-печати

Трехмерная печать при ее должном развитии и изучении в будущем будет более доступна. Так как 3D-принтеры будут распространены в качестве рабочей единицы во многих сферах. При этом цены на такое оборудование, скорее всего, упадут. Так как их будут производить различные компании в больших количествах, чтобы удовлетворить спрос всех покупателей.

Большая востребованность трехмерной печати повлечет за собой разработку новых видов 3D-принтеров и материалов для создания изделий.

Также для более объемной 3D-печати будет создаваться крупногабаритное оборудование, которое позволит печатать изделия очень больших размеров для строительных нужд, машиностроительной и других видов промышленности.

Неожиданные возможности 3D-печати

Помимо стандартного создания трехмерных объектов, на 3D-принтере также доступна разработка и 3D-печать уникальных и индивидуализированных изделий. Их форма, структура и особенности конструкции ограничиваются только фантазией пользователя. Можно производить необычные изделия. Например, нетающие ледяные скульптуры, фигурные идеально пожаренные блинчики или ювелирные изделия тонкой работы.

От кого зависит будущее 3D-печати?

В первую очередь будущее развития 3D-печати зависит от изобретателей, которые создают новые виды принтеров и разрабатывают новые технологии печати в зависимости от вида используемого материала. Чаще всего новинки 3D-печати появляются в научно-исследовательских центрах, на промышленных предприятиях и на технических кафедрах различных университетов. Это связано с тем, что люди, работающие в подобных учреждениях, заинтересованы в развитии новых технологий. Так как инновации помогут совершенствовать и улучшать процессы создания изделий в конкретных областях. Помимо научных сотрудников и студентов, большое количество разработок выполняют дети и любители 3D-печати. Например, изобретение первого протеза, напечатанного на 3D-принтере, принадлежит 17-летнему Истону ЛаШапелю.

фото3

Помимо изобретателей, за стабильное развитие и усовершенствование методов печати также отвечают организации, которые спонсируют новые разработки.

Справка. Наиболее известными в области 3D-печати считаются три компании: Shapeways, Sculpteo и Materialise. Они занимаются профессиональной разработкой и выпуском новых моделей 3D-принтеров, материалов, а также усовершенствованием уже существующих технологий и созданием новых.

Что ждет 3D-печать в ближайшие несколько лет?

Эксперты в области 3D-печати в 2021 году делают следующие прогнозы ее развития:

Распространение 3D-печати будет массовым. Студии по созданию трехмерных объектов будут распространены примерно так же, как и студии по ксерокопированию и распечатыванию материалов. 3D-печать будет осуществляться как по стандартным моделям, так и по индивидуальным проектам.
Малосерийное производство различных изделий полностью перейдет на технологию 3D-печати. Это поможет значительно снизить цены на готовые изделия.
Медики-ученые освоят создание на 3D-принтере полноценных и полностью совместимых с организмом органов, которые будут напечатаны из делящихся человеческих клеток.
После проведения экспертиз, подтверждающих безопасность 3D-печати при использовании ее в строительных целях, многие компании в этой отрасли начнут использовать мощные промышленные принтеры для создания необходимых строительных элементов. При этом время на постройку домов сократится и уменьшится доля наемных рабочих, которые выполняют тяжелый труд.

Революция в материалах

Стандартно при 3D-печати на принтере применяют в качестве филамента пластиковые материалы. Однако развитие технологии продолжается усиленными темпами. Благодаря этому на рынке появляются инновационные материалы, такие как:

Металлический порошок . Данный материал во время печати смешивается с полимером и используется в технологии лазерного спекания металлов. Изделия, напечатанные из смеси полимера и металлического порошка, имеют повышенную прочность сравнимую с настоящим металлом.
Графен. Этот углеродный материал используется в экспериментальных целях для выведения нового композита. В идеале напечатанный на 3D-принтере графеновый лист будет иметь толщину, равную одной молекуле. По весу материал будет легче воздуха, но его прочностные свойства будут очень высокими — лист в десять раз прочнее стали.

Керамическая пена. Такой материал имеет гибкие характеристики, которые можно менять в зависимости от целей использования. Из керамической пены на 3D-принтере можно напечатать как очень легкую фигуру, так и тяжелый монумент. В теории разработка уже существует. Но она требует проведения ряда испытаний и стабилизации функциональных свойств.

Какие есть необычные проекты технологии будущего?

Среди необычных 3D-технологий будущего особое внимание следует обратить на:

создание индивидуализированной одежды и обуви, которая будет производиться на основе 3D-сканирования тела;
макияж, создаваемый специальными портативными 3D-принтерами, который очень быстро выполняется и при этом является очень точным при создании мелких деталей;
биопечать живыми клетками и создание тканей и органов из гидрогеля.

3D-печать имеет очень большие перспективы в различных сферах промышленности и жизнедеятельности человека. Технология позволит заменить тяжелый труд людей, печатать более дешевые изделия со стабильно высоким качеством. Однако не во всех сферах возможно сразу же использовать 3D-печать. Для этого потребуются многолетние испытания и проведение ряда экспертиз.

Рекомендуем посмотреть