АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ. 3D-ПЕЧАТЬ
![](/static/571141fd6a07e7a7791de7432fce5f2a/03dab/WL.jpg)
Аддитивные технологии представляют метод создания трехмерных объектов, деталей и изделий путем пошагового наращивания различных материалов, таких как пластик, металл, бетон и, возможно, в будущем — человеческая ткань. Эти трехмерные конструкции, или 3D-объекты, формируются при помощи 3D-принтеров. Название аддитивных технологий происходит от английского слова "add" — добавлять.
Существует несколько различных областей применения аддитивных технологий, включая:
- Производство деталей (Rapid Patterns), используемых в качестве шаблонов для конечных изделий, часто в ювелирном деле.
- Создание форм для прессования (Rapid Tooling) с применением аддитивных методов, которые могут впоследствии использоваться для формования и литья изделий.
- Прямое цифровое производство (Direct Digital Manufacturing, DDM) — производство конечного продукта с применением аддитивных методов.
Термин «аддитивные технологии» и «3D-печать» часто используются взаимозаменяемо. «3D-печать» широко применяется в контексте работы на домашних принтерах, в то время как в промышленном масштабе обычно употребляются именно «аддитивные технологии».
История адди тивного производства началась с появления первого 3D-принтера, сконструированного Чарльзом Халлом в 1983 году. Устройство было способно напечатать небольшой пластиковый стакан путем последовательного добавления слоев материала с помощью ультрафиолетового излучения. Эта технология получила название «стереолитография» (SLA), и сегодня значительна часть 3D-принтеров работает на основе данного принципа.
Этапы создания продукции с применением аддитивных технологий
Шаги могут изменяться в зависимости от методов и материалов, однако обычно включают в себя:
- 3D-моделирование или создание эскиза изделия (Computer Aided Design или CAD).
- Создание уменьшенной копии из более дешевого материала, например, недорого пластика.
- Печать самого изделия после проверки копии всего за несколько часов.
Аддитивные технологии обеспечивают ряд преимуществ:
- Быстрота изготовления: сложные детали, которые могли бы изготавливаться месяцы традиционными методами, могут быть сделаны за несколько часов с помощью 3D-печати. После, как правило, нет необходимости в дополнительной механической обработке.
- Безотходное производство: при использовании аддитивных технологий, если деталь из металла неудачно изготовлена, ее можно повторно превратить в порошок и использовать снова.
- Отсутствие швов и сварных соединений: в отличие от традиционного производства, аддитивные технологии позволяют создавать изделия без швов и стыков, чего практически невозможно достичь в процессе сварки и штамповки.
Самые распространенные методы создания 3D-изделий
- Лазерная стереолитография (Stereolithography, LSA): первая технология 3D-печати, в которой модели изготавливаются из жидких фотополимерных смол при помощи ультрафиолетового лазера.
- Послойное наплавление (Fused Deposition Modeling, FDM): наиболее простая и распространенная технология, где трехмерный объект «вырастает» из нагретого пластикового материала.
- Селективное лазерное плавление (Selective Laser Melting, SLM): распространенный метод 3D-печати металлом, который позволяет изготавливать геометрически сложные изделия, детали машин и двигателей для промышленного применения.
![Селективное лазерное плавление - Selective Laser Melting Селективное лазерное плавление - Selective Laser Melting](/static/765491e1d4cbacd987488e88a88debd7/a24e6/shutterstock_1226222353.jpg)
Применение аддитивных технологий
- В машиностроении: компании, такие как BMW, Boeing и Siemens Power, используют аддитивные технологии для изготовления прототипов, сложных деталей и продукции с высокими требованиями к качеству.
- В медицине: аддитивные технологии применяются для создания протезов, сердечных клапанов, искусственных органов и других медицинских изделий. В будущем прогнозируется печать 3D-органов из человеческой ткани и искусственных материалов.
- В строительстве: технология строительной 3D-печати уже используется для возведения зданий и сооружений в США, Саудовской Аравии, Мексике, Франции, России, ОАЭ. Специальные строительные принтеры изготавливают или небольшие коттеджи, или элементы сооружений, которые потом собираются на месте в здание.
![Технология строительной 3D-печати Технология строительной 3D-печати](/static/6b1e17f68441341da7c5ba16cc77d971/a24e6/shutterstock_2359762341.jpg)
Развитие аддитивных технологий в России происходит медленнее, чем в ряде других стран, при этом в стране самостоятельно применяются методы, такие как прямая лазерная наплавка и динамическое напыление.