3D печать. История изобретения
Не так просто удивить современного человека в наше время сенсорных экранов, роботов-помощников, клонированных овец и очков виртуальной реальности. Нам довелось стать свидетелями эпохи, когда научная фантастика постепенно становится научной реальностью, а некогда впечатляющие достижения прогресса - неприметной обыденностью.
И все же новости о развитии 3D-печати удалось в свое время взбудоражить воображение интересующихся, и ныне мир, впечатленный открывшимися возможностями, ожидает дальнейшего развития событий. Сегодня это довольно известный и современный вид услуги, как 3d печать на заказ москва
Но насколько нова эта технология? Многие современники могут удивиться, узнав, что на самом деле она зародилась еще в середине двадцатого века и тогда же были выпущены в свет первые подобные принтеры. Конечно и видом, и размером эти мастодонты напоминали скорее производственные станки, нежели компактные устройства для печати, а цена их доходила до сотен тысяч долларов.
Технологии, впрочем, не стояли на месте, принтеры становились более компактными и дешевыми, стали доступные не только предприятиям, но и обычному пользователю. Материалы для такой печати были разнообразными: от пластика до шоколада.Потомки тех мастодонтов научились создавать не только одежду и предметы обихода, но и детали, продукты питания и даже имитацию человеческих тканей и органов. Однако не время забегать вперед, лучше вернуться к тому, с чего все начиналось.
Отправной точкой истории 3D печати можно считать 1948 год. Американцу Чарльзу Халлу удалось разработать новую технологию, заключающуюся в послойном выращивании трехмерных объектов из фотополимезирующейся композиции. Технология стала известна под именем «стереолитография», однако патент на свое изобретение автор получил почти полвека спустя – в 1986 году. В то же время была основана компания «3D System», где началась разработка первого промышленного устройства для 3D печати. Опытный образец был представлен на суд общественности спустя год работы – в 1987 году, и поскольку слова «3D принтер» еще не были в ходу, аппарат стал известен под именем «установка для стереолитографии». Это устройство создавало смоделированный при помощи компьютера трехмерный объект из жидкой фотополимезирующейся композиции, которая слой за слоем наносилась на платформу. Каждый слой был примерно 0,2 мм. Экспериментальные экземпляры машин STL были переданы для тестирования нескольким заказчикам, и с учетом их отзывов и рекомендаций была создана следующая модель устройства – SLA-250. Она была запущена в серийное производство в 1988 году. До простого потребителя чудо техники дошло лишь к началу 2012 года – именно тогда в продаже появились первые общедоступные принтеры от компании 3D System, которые, к слову, были куда изящнее своих массивных прародителей.
Кроме стереолитографии Чарлза Халла развивались и иные варианты 3D печати, как, например LOM 1985 года – технология позволяла формировать объемные модели из послойного листового материала. Автором ее считается Михаил Фейген, предложивший создавать объемные модели с помощью таких материалов, как пленка, полиэстер, пластик, бумага и подобные им. Слои предполагалось скреплять между собой с помощью разогретого валика. Чтобы проделать такую работу, человеку могло потребоваться до нескольких недель: все зависело от сложности модели. LOM-принтер сокращал это время до нескольких часов. Были в этой технологии и свои очевидные минусы – модели получались шероховатыми из-за того, что удалять лишний материал с поверхности было опасно из-за возможного расслоения.
Карл Декарт пришел к методу селективного лазерного спекания в 1986 году. Этот вариант отличался использованием порошковых материалов. В специальной камере порошок нагревался до температуры, почти достигавшей температуры плавления, затем материал разравнивался, а лазерный луч на его поверхности прорисовывал нужный контур. Стоило лучу коснуться порошка, тот разогревался до температуры плавления и спекался. Затем в камеру засыпали новый порошок и повторяли все предыдущие действия. Цикл повторялся до получения необходимого результата. По завершении работы, готовое устройство извлекали из принтера и удаляли излишки порошка. Принтер Декарта помимо порошковых полимеров, литейного воска и нейлона, работал так же с керамикой и даже с металлическими порошками. В случае если процесс создания модели требовал работы с разными материалами, необходимо было предварительно тщательно вычистить камеру и лишь после этого засыпать в нее новый порошок. В то же время выращивать несколько моделей из одного материала одновременно и в одной камере не возбранялось.
фото: kurzweilai.net
