Plastics_9_2_2016

w w w . p l a s t i c s . r u 24 СПЕЦТЕМА/ 3D-ПЕЧАТЬ И ПРОТОТИПИРОВАНИЕ П Л А С Т И К С № 9 / I I ( 1 6 0 ) 2 0 1 6 Договоримся о понятиях 3D в данном случае означает трехмерный объект, то есть не плоский, а объемный; другими словами, объект, занимающий некое место в трехмерном пространстве. Но данный термин содержит нюанс: речь идет об объекте сложной геометрической конфигурации, поверхность которого прихотлива и затейлива, имеет выпукло- сти и впадины, отверстия и выпирающие штырьки или крючки, скрытые неровно- сти и профили. Объектам, обозначаемым как 3D-модель, свойственна такого рода конфигурация, которая не может быть воспроизведена традиционными для поли- мерной отрасли способами — экструзией, литьем под давлением, термоформовани- ем и другими, поскольку технологические возможности и решения этих привычных нам подходов не позволяют изготавливать изделия, в которых имеются области так называемой тени, есть сложные элементы вроде сквозных или внутренних отверстий, перемежающихся перегородками. Процесс 3D-принтинга называют также процессом прототипирования, а иногда ад- дитивным производством. Суть его заклю- чается в том, что посредством последова- тельного и постепенного нанесения слоев материала, повторяющих срезы (сечения) объемного изделия в соответствии с конту- рами цифровой модели, создается трехмер- ный объект. В этом смысле—как аддитивное производство — 3D-принтинг является пол- ной противоположностью субтрактивных производств, то есть традиционных методов механического производства и обработки, таких как фрезеровка или резка, в процессе которых формирование объекта происходит за счет удаления лишнего материала. Технологическая схема Пр и о с уще с т в л е н и и п р о ц е с с а 3D-принтинга сначала происходит обра- ботка трехмерной цифровой модели и ее разделение на слои (для этого применяются различные компьютерные форматы). Затем модель наиболее удобным образом ориенти- руется для воспроизведения в материальном объекте. Если есть необходимость, создают- ся структуры для поддержки нависающих элементов объекта. С технологической точки зрения 3D-принтинг (или 3D-печать) может осу- ществляться несколькими способами, а в качестве сырья могут использоваться разные материалы, однако принципиальным остает- ся одно — реализуется принцип послойного создания твердого объекта (выращиваемый объект может быть и эластичным, в данном случаем твердым его называют, чтобы диф- ференцировать от жидкости и газа). Другими словами, в процессе 3D-печати происходит нанесение материала слой за слоем, и при этом каждый последующий слой не обяза- тельно точно такой же, как предыдущий, по своим параметрам и конфигурации. На каком-то участке выращивания объекта слой может полностью воспроизводить предше- ствующий, а на другом участке отличаться на небольшую величину (не по высоте, а по горизонтальным параметрам), если идет постепенное изменение конфигурации объ- екта, или отличаться весьма существенно, если на данном участке выращивая объекта формируются, например, границы горизон- тальной или вертикальной стенки объекта или его части. 3D-объекты создаются с помощью 3D-принтера, которым называют устройство (или периферийное устройство), послойным способом создающее физический объект по цифровой 3D-модели (рис. 1). В общем виде 3D-принтер имеет резерву- ар, в котором сырье для создания 3D-объекта либо уже загружено, либо постепенно посту- пает (обычно в виде прутка, намотанного на катушку, но возможныи другие варианты) для Сфера 3D-печати уже сейчас чрезвычайно разнообразна по своим возможностям и технологическим решениям. Однако при всей прихотливости подходов в этой области в настоящем очевидно, что ее будущее, по всей видимости, еще более многогранно. Постоянно открываются все новые и новые методы выращивания изделий, находятся порой неожиданные сбытовые ниши Лиля ГУСЕВА, к.х.н., директор ООО «Группа информации и маркетинга» 3D-принтинг: затейливость и прихотливость