3D моделдөө бүгүнкү күндө компьютер тармагында абдан популярдуу, өнүгүп келе жаткан жана көп багыттагы багыт. Бир нерсенин виртуалдык моделин түзүү заманбап өндүрүштүн ажырагыс бөлүгү болуп калды.
Заманбап технологиялар токтоп калбайт жана илимдин ар кандай тармактарында күн сайын жаңы нерселер ойлоп табылууда. Ушундай ноу-хаулардын бири - 3D принтер. Бул шайманды ойлоп табуу уникалдуу 3D моделдерин түзүүгө мүмкүндүк берет, аларды курулуштан баштап медицинага чейин бардык тармактарда колдонууга болот.
3D принтердин тарыхы жана ал эмне?
Чындыгында, индустриялык 3D принтерлер илгертен эле пайда болгон, бирок алардын бар экендиги жалпы калк үчүн анчалык жарнамаланган эмес. Биринчи 3D модели 1985-жылы пайда болгон. Принтер бир аз иштеп, ак-кара түстө басылып чыккан. 1988-жылы эле түстүү моделдерди чыгаруу башталды. Азыркы учурда, ар кандай материалдардын үстүнөн иштеген көптөгөн моделдер бар. 2000-жылы, 3D принтерлер ABC пластикасы менен гана иштей алган. Бүгүнкү күндө материалдардын ассортименти бир нече жүз материалга чейин кеңейди. Аларга төмөнкүлөр кирет: акрил, бетон, гидрогель, кагаз, гипс, муз ж.б.
2005-жылы эле принтер модели пайда болуп, түстүү моделдерди түзүүгө мүмкүнчүлүк берди. Бул шайман моделдин компоненттеринин көпчүлүгүн басып чыгара алат. 2014-жылы ири басып чыгаруу аянты бар биринчи принтер пайда болду. Бул өнүгүү чексиз өлчөмдөгү моделдерди түзүүгө мүмкүндүк берет. Буга чейин бетон үйдү толук көлөмдө басып чыгаруу аракети болгон.
Мындай курулушту тургузууга бир күндөн ашык эмес убакыт талап кылынган. Буга чейин 2016-жылы, Дубайда биринчи 3D басылган имараттын бет ачары болгон. 2017-жылы февраль айында Россия толугу менен курулуш жүрүп жаткан жерде басылып чыккан үйдүн бет ачарын өткөрдү. Быйыл алты октуу принтер дагы иштелип чыкты, анын жардамы менен татаал элементтер тирөөчү түзүмдөрдү талап кылбастан басып чыгарууга кыйла жеңил болот. Учурда адамдын органдарын, протездерди, импланттарды, унаа кузовдорун жана ал тургай тамак-ашты басып чыгара турган принтерлерди иштеп чыгуу кызуу жүрүп жатат.
Ошентип, 3D принтер деген эмне жана ал кандай функцияларды аткарат?
3D принтер - бул үч өлчөмдүү моделдерди жаратуу үчүн атайын шайман. Бул машина менен ар кандай көлөмдөгү үч өлчөмдүү моделдерди түзүүгө болот. Маалыматтын үч өлчөмдүү түрдө чыгарылышынан улам, алынган объектилердин бардыгы чыныгы физикалык параметрлерге ээ.
3D принтер кандай иштейт жана чыныгы 3D моделдер кандайча жаралган?
Эгерде биз 3D принтердин ишин жалпылап айтканда, анын ишинин бир нече негизги этаптары бар:
- Графикалык программада 3D моделин түзүү. Бул этапта модель компьютерде атайын виртуалдык шаблондорду колдонуу менен түзүлөт.
- Моделди катмарларга бөлүү.
- Кийинки этап принтердин иштөөсүнө байланыштуу. Ал катмар менен атайын порошок катмарынын массасын түзөт, ал моделдин андан ары калыптанышы үчүн колдонулат. Пластикалык материал менен толтурулган атайын камера түзүлөт.
- Ар бир катмардан кийин материал жабышчаак катмар менен майланышат, бул келечектеги моделге күч берет.
3D моделдөө түрлөрү
Бул жаатта заманбап технологиялар бир нече багытта өнүгүүдө:
- STL деп кыскартылган стереолитографиялык технологиялар. Кошумча технологияларда колдонуу үчүн объекттердин үч өлчөмдүү моделин сактоо үчүн кеңири колдонулган файл форматы.
- термопластикалык колдонуу ыкмалары - FDM. Катмар-катмар катмарын колдонуп моделдерди моделдөө.
- лазердик агломерация - SLS. Технология (SLS) бир же бир нече лазерди (көбүнчө көмүр кычкыл газын) үч өлчөмдүү физикалык объектини түзүү үчүн порошок материалынын бөлүкчөлөрүн агартууга колдонууну камтыйт.
Бүгүнкү күндө катмар-катмар коюу ыкмасы тармактагы эң популярдуу жана кеңири колдонулуп келе жатат.
Бул методдун негизги артыкчылыктары:
- жогорку сапаттагы жана арзан материалдарды колдонуу;
- жөнөкөй иштөө техникасы;
- колдонулган материалдардын экологиялык жактан таза болушу.
Лазердик стереолитография
3D моделдөө бул түрү тиш протездөө кеңири колдонулат. Бул типтеги басып чыгаруунун өзгөчөлүгү жогорку сапаттагы объектилерди чыгаруу болуп саналат. Мындай натыйжалар бирдиктүү микрон менен эсептелген өлчөмдүү сеткада иштеген жабдууларды колдонуунун аркасында жетишилет.
Мындай жабдуулар кандайча иштейт?
Мындай жабдуунун функционалдык бөлүгү LED ультрафиолет проекторлоруна негизделген. Бул 3D принтерлердин ичинде нурлардын так жылышын камсыз кылган назик күзгүлөр бар. Ушундан улам, контурдук катмарлардын ырааттуу эмес, толук таасири пайда болот.
Лазердик агломерация
Лазердик агломерация, же SLS технологиясы, лазердик моделдөөнүн дагы бир түрү. Иштөө үчүн мындай шаймандар төмөн эрий турган пластмассаны колдонушат. Уникалдуу өнүгүүнүн негизи - бул материалды биригип, пластикалык негиздеги контурларды байкаган күчтүү лазер. Толук үлгү алынганга чейин процесс кайталанат. лазердик агломерациянын олуттуу кемчилиги - бул пайда болгон моделдердин көзөнөктүүлүгү. Бирок, бул күчкө эч кандай таасир этпейт. бул ыкма менен алынган моделдер эң бышык деп эсептешет. Лазердик агломерацияны орнотуу бир кыйла кымбатка турат жана моделди түзүү процесси узак убакытты талап кылат.
3D моделин түзүү үчүн кандай материалдар колдонулат?
Жогоруда айтылгандай, 3D принтерлерде колдонулган негизги материал термопластикалык болуп саналат. Ал эки форматта болот: ABS жана PLA. Мындан тышкары, нейлон, полиэтилен, поликарбонат жана башка өндүрүштө колдонулган материалдардын түрлөрү кеңири жайылды.
Көпчүлүк 3D принтерлер материалдардын бир нече түрүн аралаштырып, алардын физикалык жана химиялык касиеттерин бириктирет.
Металлдарды өз ишинде колдонуучу орнотмолор алардын түзүлүшүндө кыйла татаал. Технологиядагы айырмачылык компьютердик программанын негизинде иштеген басып чыгаруучу баштын функцияларына келип такалат. Анын жардамы менен, компьютердин программасы көрсөтүлгөн жерлерге бириктирүүчү жабышчаак масса колдонулат. Андан кийин, баш иштөө аянтынын баарына жука металл порошогун колдонот. Башкача айтканда, металл, пластмассалар сыяктуу, эрибейт, бирок эң майда бөлүкчөлөр түрүндө катмар болуп колдонулат жана чапталат.
3D принтерлер жөнүндө кызыктуу фактылар
- 3D басып чыгаруу өнөр-жайда гана эмес, медицинада, тамак бышырууда, жада калса космосто кеңири колдонулат.
- Жыл сайын 3D принтерлердин баасы төмөндөп, жеткиликтүү болууда. Жакында бул технология дээрлик баарына жеткиликтүү болот.
- Биринчи 3D модели 1984-жылы түзүлгөн. Аны Чак Хилл стереолитографиянын натыйжасында алган.
- Жакында эле, 3D принтердин жардамы менен жасалма органдар жаралган. Кулак протездери биринчи модель болгон.
- Жакынкы келечекте окумуштуулар адамдын биринчи моделин басып чыгарганы жатышат.
- 3D моделдөө өндүрүш чыгымдарын кыскартууга жардам берет, ошондуктан завод фабрикасы жакын арада пайдасыз болуп калат.
- 3D технологиялары кинематографияда чыныгы моделдерди түзүү үчүн узак убакыттан бери колдонулуп келе жатат.
- Окумуштуулар 3D моделдөө жардамы менен адамдардын ордуна космосту изилдей турган роботторду жаратууга болот деп божомолдошот.
- Көйнөктөрдүн 3D үлгүлөрү буга чейин дүйнөгө көрсөтүлүп келген. Модель Дита Фон Тиз 3D басылган көйнөк кийген биринчи жылдыз болду.
