Истоки 3D-печати базировались на принципах промышленного прототипирования как средства ускорения самых ранних этапов разработки продукта с помощью быстрого и простого способа производства прототипов, позволяющего создавать несколько итераций продукта. Быстро и качественно при выборе оптимального решения. Это экономит время и деньги на начальном этапе всего процесса разработки продукта и обеспечивает уверенность перед запуском в серию.
Прототипирование является основным, хотя зачастую упускаемым из виду, применением 3D-печати сегодня.
Развитие и усовершенствование процесса и материалов, с момента появления 3D-печати в разрезе прототипирования, привели к тому, что оно стало использоваться на более поздних этапах цепочки процесса разработки продукта. Решения для оснастки и литья разрабатывались с учетом преимуществ имеющихся технологий массового производства. Опять же, эти решения все чаще используются и внедряются в промышленных секторах.
Основными сферами, где успешно применяется трехмерная печать, являются:
Медицина и стоматология
Медицинский сектор рассматривается как один из первых, где начали применять 3D-печать. Он отличается огромным потенциалом для роста благодаря возможностям технологий и способности улучшать жизнь людей по мере совершенствования процессов и материалов.
Технологии 3D-печати в медицине и стоматологии применяются повсеместно. Помимо создания прототипов для разработки новых продуктов медицинской и стоматологической промышленности, они используются для изготовления шаблонов для литья зубных коронок и при производстве инструментов, поверх которых в вакууме формируется пластик для изготовления брекет-систем.
Эти технологии также используются для производства как стандартных товаров, таких как имплантаты бедра и колена, так и изделий для конкретных пациентов, таких как слуховые аппараты, ортопедические стельки для обуви, индивидуальные протезы и одноразовые имплантаты для пациентов, страдающих заболеваниями, такими как остеоартрит, остеопороз и рак, а также жертв несчастных случаев и травм.
Напечатанные на 3D-принтере хирургические шаблоны для конкретных операций также являются новейшим опытом, который помогает хирургам в их работе и пациентам в их выздоровлении. Уже разрабатываются технологии для 3D-печати кожи, костей, тканей, фармацевтических препаратов и даже человеческих органов. Однако до коммерциализации этих технологий еще далеко.
Аэрокосмическая промышленность
Как и медицинский сектор, аэрокосмический сектор одним из первых начал применять технологии 3D-печати в их самых ранних формах для разработки изделий и создания прототипов. Данное направление освоили компании, работающие в партнерстве с исследовательскими институтами.
Исследования и разработки в области самолетостроения, требуют больших усилий, стандарты здесь имеют решающее значение, поэтому системы 3D-печати промышленного уровня должны обладать сверхнадежностью.
Среди известных компаний — Airbus, Rolls-Royce и Boeing. И ведущие специалисты из этих компаний оптимистично настроены в отношении будущего 3D-печати в самолетостроении.
Автомобильная промышленность
Еще одним первопроходцем технологий быстрого прототипирования — самого раннего воплощения 3D-печати — был автомобильный сектор. Многие автомобильные компании, особенно передовые в автоспорте и Формуле-1, пошли по тому же пути, что и аэрокосмические компании. Сначала (и до сих пор) использую технологии для создания прототипов, параллельно разрабатывая и адаптируя внутренние процессы, чтобы использовать преимущества улучшенных материалов при производстве автомобильных деталей.
Многие автомобильные компании также рассматривают возможности 3D-печати для выполнения послепродажных функций с точки зрения производства запасных частей / запасных частей по запросу. Данный подход поможет уменьшить нагрузку на склады и улучшить логистику.
Ювелирная промышленность
Традиционно процесс проектирования и производства ювелирных изделий всегда требовал высокого уровня знаний и опыта, включая навыки в области изготовления пресс-форм, литья, гальваники, ковки, ковки серебра и золота, резки камня, гравировки и полировки. Каждая из этих дисциплин развивалась на протяжении многих лет, и каждая требует технических знаний при применении к производству ювелирных изделий. Одним из примеров является литье по выплавляемым моделям, истоки которого насчитывают более 4000 лет.
Для ювелирного сектора 3D-печать оказалась особенно разрушительной. Имеется четкое представление о том, как 3D-печать может и будет способствовать дальнейшему развитию этой отрасли. От новых подходов в дизайне, обеспечиваемых 3D CAD и 3D-печатью, за счет совершенствования традиционных процессов производства ювелирных изделий до прямого производства 3D-печати, устраняющего многие из традиционных этапов. 3D-печать оказала и продолжает оказывать огромное влияние в этом секторе.
Искусство, дизайн и скульптура
Самые известные из них:
- Джошуа Харкер
- Дизингоф
- Джессика Розенкранц
- Пиа Хинце
- Ник Эрвинк
- Лайонел Дин
Технология 3D-сканирования в сочетании с 3D-печатью также привносит новое в мир искусства. Сегодня художники и студенты имеют проверенную методологию воспроизведения работ мастеров прошлого и создания точных копий древних скульптур для внимательного изучения — произведений искусства, с которыми они никогда не смогли бы взаимодействовать лично.
Архитектура
Архитектурные модели долгое время были основным применением процессов 3D-печати для создания точных демонстрационных моделей. Трехмерная печать предлагает относительно быстрый, простой и экономически оправданный метод создания подробных моделей непосредственно из 3D CAD, BIM или других программ, которые используют архитекторы. Многие архитектурные фирмы используют 3D-печать как неотъемлемую часть рабочего процесса для расширения инноваций и улучшения коммуникации.
В последнее время специалисты рассматривают 3D-печать как прямой метод строительства. Исследования в этом направлении активно ведутся рядом организаций.
Мода
Поскольку процессы 3D-печати улучшились с точки зрения разрешения и использования более гибких материалов, на первый план вышла еще одна отрасль, известная своими экспериментами. Речь, конечно же, идет о моде!
Аксессуары, напечатанные на 3D-принтере, включая обувь, головные уборы, шляпы и сумки, покоряют на мировые подиумы. А еще несколько дальновидных модельеров продемонстрировали возможности этой технологии для высокой моды — платья, накидки, длинные платья и даже нижнее белье были продемонстрированы на различных модных площадках по всему миру.
Еда
Нам всем и всегда нужно есть! 3D-печать становится новым способом приготовления и подачи еды. Изначально эксперементировали с шоколадом и сахаром. Уже в наши дни на рынке появляются специализированные 3D-принтеры. Также среди ранних экспериментов с едой, нельзя не отметить 3D-печать «мяса» на уровне клеточного белка. Свежак из области 3D печати еды – это паста.
Перспективы в данном сегменте весьма впечатлительны: от полноценного приготовления блюд до способа сбалансировать питательные вещества применительно к ЗОЖ.
Малый бизнес
На западе потребительская 3D печать именуется не иначе как Святой Гарааль для проектировщиков и малого бизнеса. У нас же, как обычно, все зиждется на голом энтузиазме. Те, кто «в теме» и кто имеет возможность приобрести оборудование пытаются продвигать в массы трехмерную печать. В основном на уровне объявлений об изготовлении моделей и прототипов на заказ. Пока так, но будущее неумолимо наступает и если вы считаете, что оно вас не коснется (в первую очередь это относится к ортодоксам и староверам:), спешим сообщить – вы ошибаетесь. Сделаем этот мир лучше!