Области применения 3D-печати

1.

МДК 02.01. Теоретические основы производства изделий с
использованием аддитивных технологий
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
3D-ПЕЧАТИ

2.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ 3D-ПЕЧАТИ
3D-технологии в той или иной форме
применяются уже не одно десятилетие в
разных сферах деятельности.
3D-печатью считают автоматизированные
методы изготовления объектов на основе
заданных параметров. Это технология, с
помощью которой лазеры и другие
специальные приборы послойно наносят
материал, воссоздавая необходимую
трёхмерную модель.
Можно реализовать массу идей в творчестве
и искусстве, печатая и получая модели и
прототипы таких объектов, как здания,
мебель, техника, изобретения, аксессуары и
всевозможные бытовые предметы, которых
нет в магазинах.

3.

АРХИТЕКТУРА
3D печать находит широкое применение в
изготовлении архитектурных макетов
зданий, сооружений, целых микрорайонов,
коттеджных посёлков со всей
инфраструктурой: дорогами, деревьями,
уличным освещением. Для печати
трёхмерных архитектурных макетов
используют дешёвый гипсовый композит,
который обеспечивает низкую
себестоимость готовых моделей.
На сегодняшний день для 3D печати
доступно 390 тысяч оттенков палитры CMYK,
что позволяет воплотить в жизнь любую
цветовую фантазию архитектора.

4.

ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРОНИКИ
Производители пользовательской
электроники и коммерческих
приборов активно используют
возможности 3D-печати для
оптимизации сроков и стоимости
разработок. Многие 3D-принтеры
используют распространенные типы
пластиков (например, ABS),
повсеместно используемых в
приборостроении. Для печати
высокоточных прототипов и тестовых
образцов также применяют
полимерные смолы.

5.

ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРОНИКИ
Какие изделия печатают на 3Dпринтерах производители
электроники:
• концепт-модели для оценки
внешнего вида или маркетинговых
исследований;
• тестовые прототипы для проверки
функциональности, эргономики,
собираемости сложных
конструкций;
• готовые к использованию изделия
или отдельные элементы;
• мастер-модели для литья в
силикон.

6.

ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ
ТЕСТИРОВАНИЕ
Использование 3D принтеров для
функционального тестирования – это
один из современных методов
инновационных разработок. В
большинстве случаев требуется
протестировать новый механизм в
сборе, но изготовить отдельные
компоненты в одном экземпляре
слишком долго, дорого и весьма
проблематично. На помощь
приходят 3D принтеры с различной
степенью детализации моделей.

7.

МЕДИЦИНА
Медицина стала одной из первых
отраслей, которая оценила
потенциал 3D-принтеров.
Двигаясь от простого к
сложному, ученые ведущих
медицинских исследовательских
центров разрабатывали
технологии и подбирали
материалы для печати зубов,
макетов частей тела, создавали
протезы и имплантаты и даже
открыли метод печати
биологическим материалом.

8.

МЕДИЦИНА
Стоматология
Как уже упоминалось выше, эта
область стала использовать 3D-печать
одной из первых. Если раньше, до
открытия возможностей аддитивных
технологий, стоматологические
коронки изготавливались несколько
недель зубными техниками, то теперь
врач может прямо на месте
распечатать коронку по 3D-снимку
зуба пациента. Полученный результат
будет отличаться абсолютной
точностью, в отличие от коронок,
сделанных вручную.

9.

Протезирование
Сюда входят все отпечатанные металлические
или пластиковые протезы, которые
контактируют только с тканями и не включены в
цикл кровообращения. Полностью
функциональные конечности позволяют
людям, потерявшим их, жить полноценной и
насыщенной жизнью. Зачастую такие протезы
разрабатываются вместе с пациентом, с
учетом всех его пожеланий к внешнему виду
устройства. Модели не только учитывают
индивидуальные анатомические особенности
человека, но и могут подстраиваться под
изменения уровня жидкости в организме
благодаря эластичным внутренним вкладкам.
Еще одним преимуществом таких протезов,
помимо функциональности, является их
стоимость, которая многократно ниже, чем
цена механической конечности. К примеру,
рука, напечатанная на 3D-принтере, стоит 200
долларов, а цена механической руки
начинается от 50 тыс. долларов.
МЕДИЦИНА

10.

Имплантация
Речь идет о внутренних органах,
задействованных в кровотоке, и костных
тканях, вживленных под кожу. Это и элементы
черепной коробки, и суставы, и позвонки, и
многое другое. В 2011 году
полуторагодовалому малышу из штата Юта
была успешно имплантирована отпечатанная
трахея, а годом позже пациенту с
поврежденным лицом вживили обе челюсти.
А в 2016 в Южной Корее произвели пересадку
распечатанной из титана черепной коробки.
Этот легкий и прочный материал считается
наилучшим для создания имплантатов, так как
крайне редко отторгается организмом. Также
известно о множественных успешных
операциях по установке сердечных клапанов,
слуховых косточек и участков кровеносных
сосудов. Потенциально рабочие органы типа
сердца и легких печатают, начиная с 2011
года, однако, пересадка таких протезов до
сих пор не проводилась, ввиду высокой
степени риска для жизни.
МЕДИЦИНА

11.

Биопринтинг
Печать органов на 3D принтере или
биопринтинг — перспективная
технология выращивания здоровых и
живых органов взамен поврежденных
или отсутствующих. Кроме 3D-принтера,
для биопринтинга нужна модель органа,
клеточный материал пациента и среда,
где орган сохранится до имплантации.
Напечатанные органы лучше протезов и
трансплантированных частей тела. Их
возможности идентичны родным и они
не отторгаются иммунной системой,
если созданы из ДНК пациента.
Биопринтинг сократит время на
получение нужного органа и сохранит
жизнь больным, которым нужна
незамедлительная пересадка.
МЕДИЦИНА

12.

Биопринтинг
Печать органов на 3Д принтере уже
успешно опробована на животных. Ученые
Северо-Западного Университета внедрили
стерилизованным мышам искусственные
яичники и они родили здоровых мышат. В
китайской компании Sichuan Revotek
макакам-резусам имплантировали
кровеносные сосуды, выращенные из
материала этих же макак.
Из человеческих частей тела, пока
печатаются только внутренние ткани и кожа.
Создаются уменьшенные, но работающие
копии ушей и носов. Первая печать органов
человека ожидается к 2030-му году.
МЕДИЦИНА

13.

МЕДИЦИНА
Также возможности 3Dпринтеров используют для
создания ортопедических
стелек, макетов органов с
целью изучения или
подготовки к операции, а
в августе 2017 года
бельгийские ученые
изготовили
роботизированную рукусурдопереводчик, которая
может переводить текст
на язык жестов..

14.

МЕЛКОСЕРИЙНОЕ
ПРОИЗВОДСТВО
Профессиональные 3D принтеры
постепенно отвоёвывают свои позиции в
сфере мелкосерийного производства.
Чаще всего данную технологию печати
используют для изготовления эксклюзивных
изделий, например предметов искусства,
фигурок персонажей для участников
ролевых интернет-игр, прототипов и
концептуальных моделей будущих
потребительских товаров или их
конструктивных деталей. Такие модели
используются как в экспериментальных
целях, так и для презентаций новых
товаров

15.

Спасибо за
внимание!