3D-прототипирование

Технология 3D печати представляет собой послойное наращивание материального объекта различными методами, взяв за основу цифровую объемную модель. Первые сведения об устройствах для печати физических объектов появились еще в середине двадцатого века. В то время они больше напоминали промышленные станки, нежели печатные приборы и работали на них только специалисты. К тому же сложность разработки цифровой модели и высокая цена затрудняли возможность массового производства. Со временем развитие цифровых технологий постепенно снизили цену на прототипы современных 3D-принтеров, и они стали входить в нашу повседневную жизнь. Сегодня компании по производству принтеров уже наладили производство для домашнего использования. Сырьем для печати объемным моделей стали различные виды пластика и гипсовый порошок.

В настоящее время 3D-принтеры уже воспроизводят не только прототипы, но и самые натуральные предметы обихода и даже пищу. В области медицины происходит активное продвижение технологий для печати живых тканей, что может позволить создавать человеческие органы методом наращивания отдельных клеток и 3D макет мостов. Одной из самых первых технологией по наращиванию предметов была стереолитография, автором которой стал американец Чарлз Халл. Он разработал специальную методику послойного выращивания объекта из фотополимеров. Следующим шагом в этом направлении стала технология послойного уплотнения, разработанная компанией Cubital в 1987 году. Смысл этой технологии заключается в следующем.

Сначала на стеклянной пластине вырисовывается слой объекта заряженными электронами, затем пластина помещается над тонким слоем фотополимера, который экспонируется ультрафиолетовым лучом. Под действием ультрафиолета происходит затвердение фотополимера, в то время как пустоты заполняются слоем воска. Этот процесс происходит постепенно с каждым слоем. Существенным недостатком такой технологии является использование дорогих и токсичных расходных материалов, да и само оборудование слишком дорогое.