3D печать: третья промышленная революция

25 ноября 2016
Будущее уже наступило! Теперь практически любой предмет или деталь можно просто напечатать! Хотя история установок для печати насчитывает почти три десятилетия, технология 3D-принтера обрела популярность именно в последние несколько лет и является одной из самых революционных. Теперь можно напечатать абсолютно все, главное иметь нужные ингредиенты. Сегодня 3D-принтер стал неотъемлемой частью науки и техники, а завтра он будет в каждом доме как микроволновка или телевизор с плоским экраном.


С чего все началось

Саму идею первого 3D-принтера очень часто приписывают авторам телесериала «Звездный путь», где в оригинальных сериях 1966 года было устройство для «печати» готовых блюд под названием Food Synthesizer. Примечательно, что в обновленном телесериале 1987 года «Звездный путь: Следующее поколение» авторы переименовали чудо-машину в Replicator и наделили куда более широкими возможностями.


3d_1.jpg


В реальности все проще и на самом деле 3D-принтеры появились как продолжение токарных и фрезерных станков. Эти станки неизбежно подвергались автоматизации, что позволило изготавливать из дерева или металла детали любой, даже самой замысловатой формы. Но одно дело громоздкое и энергоемкое промышленное оборудование, а совсем другое — компактный 3D-принтер для дома или небольшого офиса.


Разновидности принтеров

С учетом возможностей принтера, целевой аудитории и особенностей использования все современные 3D-принтеры можно разделить на три вида: потребительские, профессиональные и промышленные.


3d_2.jpg


Сейчас стоимость домашних 3D-принтеров примерно начинается от $500. Но с помощью таких устройств печать сложных по форме деталей может занять уйму времени. Кроме этого, используемый в таких принтерах пластик не отличается особой прочностью. Но для создания поштучных безделушек в качестве хобби или простых моделей – они отлично справляются.


3d_3.jpg


Куда более широкие возможности предлагают профессиональные 3D-принтеры, цены на которые начинаются с $30 тысяч. Такое оборудование достаточно громоздкое, энергоемкое и шумное, поэтому устанавливать его дома вряд ли хоть кто-то решится. К тому же, для работы с профессиональным 3D-принтером требуется специально обученный человек — оператор. Но это устройство быстро окупит затраты на свою покупку и обслуживание, ведь такой принтер способен печатать детали из очень прочных композитных материалов с высокой точностью даже по несколько штук за раз, причем необязательно одинаковых.


3d_5.jpg


И наконец, самые мощные из существующих на данный момент 3D-принтеров называются промышленными. Эти устройства способны целыми партиями изготавливать большие по размеру изделия либо же мелкие детали. Для такого оборудования практически нет невозможных задач: они могут работать сутками и использовать любой загруженный в них рабочий материал — от податливого пластика до титановых сплавов и металических порошков. Стоимость у промышленных 3D-принтеров довольно высокая — от $300 тыс. за простые модели с высокой скоростью работы до $1 млн. за топовые устройства, которое могут все.


Что дальше?

3D-принтерам можно найти широкое применение во многих отраслях науки, экономики, медицины и быта. Они станут именно тем инструментом, которого уже много лет не хватало для серьезного технологического прорыва. При этом сложно выделить несколько ключевых направления использования 3D-печати.


3d_21.jpg


Самая широкая и перспективная сфера применения — это медицина. На данный момент это одна из самых бурно развивающихся наук, однако человеческих знаний в данной области до сих пор недостаточно, чтобы навсегда забыть о старости или неизлечимых болезнях. 3D-принтеры уже полным ходом применяются для создания зубных протезов, по форме близких к идеалу, а разработка принтеров, которые способны создать полноценные человеческие органы с помощью стволовых клеток уже достигли определенного уровня.


3d_20.jpg


Вторая по значимости сфера применения 3D-принтеров – космические исследования. Недавно такое устройство было установлено на Международной космической станции, что позволило космонавтам оперативно получать необходимые для экспериментов детали, а не дожидаться неделями прибытия корабля с Земли, как это было раньше.


3d_19.jpg


Кроме этого, 3D-принтеры очень пригодятся в архитектуре и строительстве. Уже сейчас в новостях постоянно появляется информацию о том, как полноценный дом напечатали и поставили буквально за несколько часов, а в будущем мы сможем строить целые города только с помощью 3D-печати.


3d_9.jpg


Еще одной не менее интересной сферой применения является кулинария. Инженеры сумели разработать простенькие пищевые 3D-принтеры, которые могут печатать, например, конфеты, гамбургеры или пиццу. В моду входят рестораны в которых пища готовится роботами и печатается после заказа клиента с помощью 3D-принтеров.


3d_17.jpg


Технология сможет изменить буквально все. Ведь не нужно будет тратить много сил и денег, чтобы получить желаемое, а достаточно будет всего лишь нажать на кнопку.  Дальше – больше: самовоспроизводящиеся 3D-принтеры в будущем позволят быстрыми темпами возводить города на Луне и Марсе. Это и будет долгожданная третья промышленная революция, которая позволит человечеству создавать предметы, здания, органы на замену, а также освоить другие планеты без особых сложностей.