Изобретения 21 века. 3D принтер

Содержание

1.Понятие полезной модели___________________________________________ 2

2.Изобретения ______________________________________________________ 4

3.Патент _______________________________________________ ____________5

  4. Список используемой литературы ___________________________________ 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

         1.Понятие полезной модели

3D принтеры возникли  примерно 30 лет назад, хотя знакомиться  с этими уникальными устройствами  общественность стала совсем  недавно. Дело в том, что ранее  они были весьма медлительными  и чрезвычайно дорогими, однако  сегодня появились модели, которые  могут позволить себе купить  люди даже с небольшим доходом. Скорость работы усовершенствованных  моделей также значительно возросла.

3D-принтер — устройство, использующее метод создания физического объекта на основе виртуальной 3D-модели. При этом 3D-печать может осуществляться разными способами и с использованием различных материалов, но в основе любого из них лежит принцип послойного создания (выращивания) твёрдого объекта.

Применяются две принциальные технологии   
____Лазерная. 
____ При этом способе печати ультрафиолетовый лазер постепенно, пиксель за пикселем, засвечивает жидкий фотополимер, либо фотополимер засвечивается ультрафиолетовой лампой через фотошаблон, меняющийся с новым слоем. При этом он затвердевает и превращается в достаточно прочный пластик. Также есть разновидность – «лазерное спекание», при этом лазер выжигает в порошке из легкосплавного пластика, слой за слоем, контур будущей детали. После этого лишний порошок стряхивается с готовой детали. Также разновидность – ламинирование, деталь создаётся из большого количества слоёв рабочего материала, которые постепенно накладываются друг на друга и склеиваются, при этом лазер вырезает в каждом контур сечениябудущейдетали. 
____Струйная.  
____ Застывание материала при охлаждении — раздаточная головка выдавливает на охлаждаемую платформу-основу капли разогретого термопластика. Капли быстро застывают и слипаются друг с другом, формируя слои будущего объекта. Полимеризация фотополимерного пластика под действием ультрафиолетовой лампы — способ похож на предыдущий, но пластик твердеет под действием ультрафиолета. Склеивание или спекание порошкообразного материала — то же самое что и лазерное спекание, только порошок склеивается клеящим веществом, поступающим из специальной струйной головки. При этом можно воспроизвести окраску детали, используя связующие вещества различных цветов. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 2 .Изобретения

 

Уже сейчас есть множество областей реального применения таких аппаратов: 
          1. Медицина. В первую очередь, уже довольно давно используется способ стереолитографии, чтобы получить индивидуальные зубные скобы на основе сканирования ротовой полости пациентов. Материалом служит полимер, безвредный для человека. Этот метод ортодонтии использует компания Align Technology. А Siemens изготавливает слуховые аппараты, которые идеально совместимы с ушными раковинами больных.

2. Для изготовления  трубок, используемых при производстве истребителей F-18 применяется печать на 3Д-принтерах. 
Если ранние версии давали возможность напечатать лишь простые предметы, вроде шахматных фигур, то современный модели могут изготавливать весьма изощрённые формы, к примеру, можно, не прерывая процесса, сделать свисток, с находящимся внутри шариком, или любой другой предмет в предмете.

В действительности, первый биопринтер уже создан инженерами компании Invetech и медицинскими специалистами Organovo. Материалом для изделий в нём служат очень маленькие кластеры клеток, «сплавляемых» в одно целое по заданному шаблону.

Уже существуют действительно удивительные факты с успешным применением 3Д принтеров. В 2006 году, в Северной Каролине была успешно реализована пересадка 7-ми пациентам искусственных мочевых пузырей, которые и по сей день бесперебойно выполняют свои функции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Патент

Одним из пионеров трёхмерной печати был американец Чарльз Халл, запатентовавший в 1986 году первую в мире установку стереолитографии. Как бы ни была она далека от современных 3D принтеров, основные идеи послойного создания объемных фигур, использующиеся до сих пор, были заложены именно в ней. В том же году была создана компания 3D Systems и разработан первый коммерческий 3D аппарат, названный Халлом Stereolithography Apparatus. Спустя два года из стен 3D Systems вышел принтер SLA-250, ставший первой машиной для широкого круга пользователей.

Вторым по значимости лицом в истории трёхмерной печати можно считать Скотта Крампа, который в 1989 году основал компанию Stratasys и спустя год совместно с женой разработал и запатентовал ещё один способ 3D печати — моделирование методом наплавления

Началом современной истории 3D принтеров считается 1993 год, когда на свет появилась ещё одна известная ныне компания — Solidscape. Занималась она тогда производством струйных принтеров, один из которых двое студентов Массачусетского технологического института в 1995 году модернизировали так, чтобы он вместо печати изображений на бумаге, выводил их в специальную емкость и делал объемными. Именно тогда и появился термин «3D печать». Впоследствии Джим Бредт и Тим Андерсон (так звали студентов) запатентовали своё изобретение и основали компанию Z Corporation. В наши дни эта технология используется в принтерах, выпускаемых Z Corporation и ExOne. Принцип работы напоминает обычную струйную печать, выполняемую по порошку на гипсовой основе. Печатающий блок состоит из четырёх головок: первая содержит прозрачный клей, скрепляющий частицы порошка; остальные три формируют цвет будущей модели. Технология не лишена недостатков (относительно невысокая прочность модели, шершавая поверхность и необходимость дополнительной обработки), но и сейчас с успехом применяется в промышленном 3D моделировании.

 

4. Список используемой лиературы

- www.ru.wikipedia.org 
- www.membrana.ru 
- www.computerra.ru 
- www.nanonewsnet.ru