Что может 3д принтер
Перейти к содержимому

Что может 3д принтер

  • автор:

50 крутых вещей для печати на 3D-принтере

Как и мы, вы просто в восторге от возможностей 3D-печати. Но, к сожалению, горизонт завален безделушками, финтифлюшками и прочими ненужными штуками. Нам грозит опасность быть погребенными под кучей никому не нужного хлама.

Сбросьте с себя оковы посредственности! Давайте создавать действительно полезные вещи! Перед вами список крутых вещей, которые можно изготовить на 3D-принтере прямо сейчас. Докажите своим близким и любимым, что эта чудесная технология может найти ежедневное и практическое применение.

Нет доступа к 3D-принтеру? Не беда. Просто загрузите файлы на нашу систему сравнения цен 3D-печати и выберите самую выгодную стоимость, ОНЛАЙН!

А теперь подробнее о полезных вещах.

Крутая вещь для 3D печати №1: пластмассовый молоток

THWACK это способный к тяжелый работе пластмассовый молоток общего назначения. Отлично подходит для забивания гвоздей в доме, плотно закрывающихся объектов, «ударной» аранжировки в джаз-бэнде и запугивания незнакомцев.

Крутая вещь для 3D печати №2: полка для розетки

Приставьте к вашей розетке полочку для подпорки телефона во время зарядки. В полке имеется наклонная выемка, что позволяется держать ваш смартфон или планшет в вертикальном положении.

Крутая вещь для 3D печати №3: мыльница

Элегантная мыльница для ванной комнаты с двумя моющимися отделениями. По желанию вы можете изменить узор внутреннего поддона.

Крутая вещь для 3D печати №4: ручки с ярлычками для тумбочки

Искусство хранения не обязательно должно быть скучным. Hobb Knob – это маленькая ручка с ярлычком для описания вещей, хранимых в ящиках. Теперь вы никогда не потеряете свои носки!

Крутая вещь для 3D печати №5: подстаканники с геометрическими узорами

Когда дело касается горячих напитков, неизбежный риск представляют круги от кружки. Всё принимает куда более серьезные обороты, если в доме водится кофе-зависимый обитатель. Эти подстаканники доступные в трех видах дизайна помогут избежать неприглядных пятен.

Крутая вещь для 3D печати №6: лампа на шарнирах

Эта модульная лампа на шарнирах состоит из 6 основных элементов: основа, корпус и верхняя часть со светодиодами. Чтобы сделать лампу более высокой, вы можете добавить необходимое количество элементов.

Крутая вещь для 3D печати №7: открывалка для бутылок одной рукой

Эта открывался для бутылок в форме бумеранга пригодится людям, испытывающим трудности при выполнении действий, требующих приложения силы, например при открывании пластиковой бутылки. Распечатайте ее и подарите своей бабушке. Она по достоинству оценит этот жест.

Крутая вещь для 3D печати №8: насадка душа

Купание под водопадом в вашем списке вещей, которые стоит сделать перед смертью? Следующая лучшая вещь — это 3D-напечатанная насадка душа (вероятно).

Крутая вещь для 3D печати №9: секретная полочка

Спрячьте ценные документы и заначку от любопытных взглядов на этой потайной полке.

Крутая вещь для 3D печати №10: ручка для банки

Усовершенствуйте пустые банки из-под варенья с помощью напечатанной ручки. Что может быть проще?

Крутая вещь для 3D печати №11: пластмассовый гаечный ключ

Полноценный пластмассовый гаечный ключ общего назначения. Собственно для завинчивания и вывинчивания по дому.

Крутая вещь для 3D печати №12: визитница

«Какой нежный желтоватый оттенок, и толщина подобрана со вкусом, о боже, даже водяные знаки.» У вас есть такая визитка? Найдите ей пару в виде этой визитницы, печатаемой целиком (да, уже с откидной крышкой). Инструкции по добавлению индивидуального логотипа включены.
Скачать с ThingiVerse

Крутая вещь для 3D печати №13: держатель туалетной бумаги в форме инопланетного захватчика

Сделайте вашу ванную комнату ярче с функциональной распечатанной моделью классического инопланетного захватчика… кхм, держащего вашу туалетную бумагу.

Крутая вещь для 3D печати №14: подъёмная платформа

Перед вами полностью собранная подъёмная платформа. Печатается целиком. Нет нужды возиться с кучей деталей. Регулируемая высота может использоваться для подъема или поддержки объекта приемлемого веса.

Крутая вещь для 3D печати №15: автопоилка для растений

Комнатные растения стали жертвой невнимания? ЗАБУДЬТЕ ОБ ЭТОМ. Распечатайте этот простейшую автоматическую поилку для растений, и ваша совесть останется чистой.

Крутая вещь для 3D печати №16: держатель для наушников-капелек

Мы тратим немало денег на покупку наушников на ходу, но недостаточно защищаем их при использовании. Ничего не опасаясь, спрячьте наушники в этом 3D напечатанном держателе.

Крутая вещь для 3D печати №17: ручка для пакета

Нам всем знакома эта ситуация. Тащишься домой из супермаркета, нагруженный пакетами с продуктами. Сила гравитации заставляет пластик врезаться в ваши ладони, я прав? ХВАТИТ. Напечатайте эти ручки для пакетов и навсегда забудьте о натертых ладонях!

Крутая вещь для 3D печати №18: подставка для планшета

Есть случаи, когда при работе со смарт-устройством необходимо освободить руки, например, при просмотре ТВ шоу или рецептов при готовке,. Эта простая подставка для поддержки планшетов с диагональю 7 дюймов и больше, годится как для портретного, так и для альбомного режимов.

Крутая вещь для 3D печати №19: автопоилка для растений №2

Еще одно хитрое изобретение для садоводческого искусства. Оно особенно подходит для кухонных растений. В следующий раз, когда вы купите свежую зелень для готовки, пересадите ее в это аккуратно устройство, и она останется свежей в течение всей недели.

Крутая вещь для 3D печати №20: дверной упор

Надоело, что дома или в офисе все хлопают дверьми? Тогда вам нужен БЕСКОМПРОМИССНЫЙ дверной упор. Легкий вес, безопасен для детей, предназначен для простой установки и простого изготовления на FDM 3D принтере. Создатель упора также утверждает, что устройство может использоваться для отражения зомби-атак, однако эта версия не была проверена.

Крутая вещь для 3D печати №21: скребок для лобового стекла

Если хотите легко и быстро избавиться от снега и льда на лобовом стекле вашей машины с помощью этого удобного скребка. Печатается без опоры, на конце имеется отверстие для шнурка.

Крутая вещь для 3D печати №22: регулятор расхода воды в поливочном шланге

Эта специальная насадка регулирует расход воды в поливочном шланге, около 2 л в минуту. Отлично, если в разгар лета у вас установлены ограничения на расход воды.

Крутая вещь для 3D печати №23: модульная полка для вина

Неважно, будь вы новичком или ценителем в мире вина, отличным решением для хранения благородного напитка станет эта модульная полка для винных бутылок WIRA. В соответствии с вашей коллекцией ее можно расширить (или сузить), печатая лишь необходимое количество модулей.

Крутая вещь для 3D печати №24: свисток для защиты

Этот свисток оригинального дизайна легко сделать и носить с собой. Износостойкий и очень громкий. Насколько громкий? Как насчет 118 децибел? Этого более чем достаточно, чтобы люди услышали о вашей чрезвычайной ситуации.
Скачать с ThingiVerse

Крутая вещь для 3D печати №25: Держатель для наушников Apple

Крутая вещь для 3D печати №26: Держатель зонта для инвалидного кресла

Крутая вещь для 3D печати №28: Защита для диска

Крутая вещь для 3D печати №29: Форма для снежков

Крутая вещь для 3D печати №30: Защита для винной бутылки

Крутая вещь для 3D печати №31: Карманная пепельница

Крутая вещь для 3D печати №32: Кольцо-держатель для стакана

Крутая вещь для 3D печати №33: Стенд для пульта Apple

Крутая вещь для 3D печати №34: Держатель для ключей

Крутая вещь для 3D печати №35: Держатель столовых приборов для людей с ограниченными возможностями

Крутая вещь для 3D печати №36: Крышка для винной бутылки

Крутая вещь для 3D печати №37: Держатель для бумажного стаканчика

Крутая вещь для 3D печати №38: Кейс для лезвия

Крутая вещь для 3D печати №39: Держатель для детской бутылочки

Скачать с MyMiniFactory

Крутая вещь для 3D печати №40: Вешалка для полотенец

Крутая вещь для 3D печати №41: Держатель для стакана

Крутая вещь для 3D печати №42: Держатель для телефона в душе

Крутая вещь для 3D печати №43: Держатель для пивных стаканов

Крутая вещь для 3D печати №44: Подставка для MacBook Pro

Крутая вещь для 3D печати №45: Защита для SD-карт

Крутая вещь для 3D печати №46: Корпус для батареек

Крутая вещь для 3D печати №47: Держатель для мороженых рожков

Крутая вещь для 3D печати №48: Душевой набор

Крутая вещь для 3D печати №49: Яичный сепаратор

Крутая вещь для 3D печати №50: Катушка для кабеля

Хотите больше интересных новостей из мира 3D-технологий?

Подписывайтесь на нас в соц. сети facebook:

  • diy
  • 3d-печать
  • 3d-печать полезных вещей

Что можно сделать на 3D-принтере? Модели для продажи, применения в быту и других сферах

Возможности 3D-печати с каждым днем увеличиваются, благодаря чему список того, что можно сделать на 3д принтере растет. Использовать современные технологии мы можем уже не только в промышленности, но и для бизнеса или даже домашнего использования, самостоятельно создавая уникальные и необычные вещи.

Что можно сделать на 3D-принтере для применения дома?

Использование трехмерной печати для домашнего использования все чаще становится обыденным явлением. Действительно, многие привычные для нас вещи мы можем создать по собственному макету, придав им уникальности или дополнительных функций.

Предметы интерьера

Именно эта часть домашней обстановки создает уют, поэтому всем хочется найти что-то уникальное и интересное — будь то настенные часы или настольная ваза. И благодаря 3D-принтеру мы действительно можем осуществить практически любую фантазию, разнообразив свой интерьер.

Простота использования и низкая себестоимость конечного продукта, а также воплощение всех дизайнерских фантазий никого не оставит равнодушными, ведь возможность получить уникальную деталь в комнате так близка к нам с 3D-печатью.

1.png

3D-модель светильника

Посуда

3D-печать позволяет использовать доступные и практические материалы, что дает возможность напечатать на 3d принтере привычную посуду. Преимущества такого самостоятельного производства заключаются в дешевизне и простоте выполнения.

При наличии принтера с использованием этих материалов возможна 3D-печать уникальной посуды в домашних условиях.

3D-модель чашек

3D-модель чашек

Мебель

До появления профессиональных и недорогих решений 3D-принтеров это направление было слабо развито, однако сейчас можно с легкостью найти готовую мебель, созданную с использованием трехмерной печати, или оформить заказ на ее изготовление.

Вопрос сейчас остается лишь в цене – такой метод создания мебели обойдется вам в несколько раз дороже привычной покупки готовых моделей в магазине.

Однако с каждым годом технология становится все доступнее и скоро сможет заменить привычные изделия в мебельной индустрии, изготовленные из привычных материалов. Однако неоспоримые преимущества сферы можно назвать уже сейчас: сокращение времени производства, финансовых затрат на создание прототипов, уменьшение производства древесины и других натуральных материалов.

3D-модель табурета.png

3D-модель табурета

Игрушки

3D-принтер может помочь в изучении мира ребенком путем печати пластмассовых игрушек. Они получаются прочными и подвижными, однако результат во многом зависит от выбранного материала и качества трехмерного макета.

Простота изготовления в домашних условиях таких игрушек может конкурировать с удобством их покупки в магазинах. К тому же, ребенок сам всегда сможет поучаствовать в процессе создания игрушки.

Напечатанная машинка VW Beetle BAJA BUG.png

Напечатанная машинка VW Beetle BAJA BUG

Подставки

Органайзеры плотно вошли в нашу жизнь, поскольку они позволяют освободить и очистить пространство от различных мелочей. Сделать подобную подставку можно самостоятельно, используя 3D-принтер, — например, для канцелярских принадлежностей, косметики или предметов гигиены. Эти полезные вещи можно создавать не только для себя, но и на продажу.

3D-печать дает возможность изготавливать органайзеры разного размера с уникальным дизайном по вашему макету.

3D-модель органайзера.png

3D-модель органайзера

Кухонная утварь

Кухонные принадлежности — неотъемлемая часть каждого дома, но меняем их мы не так часто, несмотря на качество и визуальное состояние. Благодаря 3D-печати каждая домохозяйка получает возможность проектировать и изготавливать уникальные лопатки, вазочки, кастрюли и вспомогательные инструменты для готовки.

Такие кухонные принадлежности получаются экологичнее, дешевле, а ее замена занимает меньше времени, чем поход и выбор в магазинах.

3D-модель лопаточки .png

3D-модель лопаточки

Аксессуары для ванной

Трехмерная печать может использоваться и для создания различных аксессуаров для ванной комнаты. Так, всего за несколько часов вы можете изготовить уникальную мыльницу по собственному макету, будет не только соответствовать своим практическим свойствам, но и играть роль декора.

Также с помощью 3D-принтера вы можете изготовить насадку для душа, заменив ей привычную деталь.

Коралловая мыльница.png

Коралловая мыльница

Автомобильные держатели

Благодаря возможности создания на 3D-принтере подвижных деталей, вы можете изготовить с их помощью даже держатели телефона для автомобиля. Они сделают использование гаджетов в дороге удобнее и безопаснее для вас и остальных участников дорожного движения.

Автомобильный держатель изготавливается «бесшовным», что минимизирует время, на его сборку и подготовку к эксплуатации.

Автомобильное или настенное крепление системы захвата держателя смартфона.png

Автомобильное или настенное крепление системы захвата держателя смартфона

Бизнес на 3D-печати. Модели для продажи

Искусство

Эта сфера культуры с появлением и развитием 3D-печати поднялась на иной уровень. Теперь появилась возможность создания изделий, которые невозможно выполнить традиционными способами. Например, посредством трехмерной печати, можно изготовить статуи с причудливыми изгибами, которые невозможно высечь из камня или объемные картины, к изображению которых можно прикоснуться. А вход в этот мир стал проще, поскольку нужна для этого лишь ваша фантазия и умение обращаться со специализированным софтом.

Также таким образом теперь можно создавать костюмы, миниатюры персонажей и локаций для съемок в кинематографе дешевле и быстрее.

Статуя сделанная на 3D-принтере.png

Статуя, сделанная на 3D-принтере

Ювелирные изделия

С 3D-печатью в ювелирном деле не так все однозначно. Ювелиры получили возможность создания сложнейших заготовок с помощью 3D-принтера, которые сложно получить стандартными способами. А благодаря удешевлению производства ювелирных изделий, войти на этот рынок стало гораздо проще, так как выполнить украшение теперь может даже один мастер с минимальным уровнем подготовки.
У нас есть реальный пример, с которым вы можете ознакомиться перейдя по ссылке:

Вместе с простотой создания украшений пришла и возможность воссоздания давно утерянных ювелирных украшений по фотографии или со слов очевидца.

3D-модель кольца.png

3D-модель кольца

Швейная фурнитура

С помощью 3d принтера можно создать практически все необходимые детали для кроя и шитья. Без пуговиц нельзя представить работу ни одной швеи, а изготовить их и другие элементы декора по собственному макету вы можете самостоятельно, используя технологию трехмерной печати.

При дальнейшем активном развитии этой отрасли, можно достичь больших высот в создании одежды и удобстве работы для швей.

Держатели для ткани.png

Держатели для ткани

Приспособления для готовки

Новые технологии 3D-печати позволяют печатать много полезных вещей, например яичный сепаратор. Печать идет привычными методом — сверху вниз. Также возможно приготовление пищевых форм, которые в дальнейшем можно применить при лепке выпечки.

Это дает нам возможность получить многие аксессуары для кухни необычным и экологичным способом.

Яичный сепаратор.png

Яичный сепаратор

Товары для бизнеса

Индустрия товаров для бизнеса сейчас не так широко развита, однако трехмерная печать может помочь вам войти на этот рынок. Например, прилавок для магазина легко можно изготовить на 3D-принтере, способном работать с металлической крошкой.

Так можно изготовить практически все, что требуется для работы бизнеса, ограничениями выступают лишь материальные возможности предпринимателя.

3D-модель полки.png

3D-модель полки

Обувь

3D-печать обуви в наше время — уже не новинка, и разные именитые бренды – например, Adidas и Nike, — уже выпускают модели кроссовок, созданных на 3D-принтере. Единственная проблема такого способа заключается в невозможности производства всей пары, поскольку изготавливается лишь ее подошва или отдельные элементы. Так же возможна печать стелек, в том числе и ортопедических. Подробнее о них вы можете прочитать в нашей статье.
Жесткость подошвы нельзя назвать привычной, поэтому подойдет такая обувь не каждому покупателю.

Технология все еще далека от массового потребителя из-за высокой цены получаемой продукции, однако с каждым днем она развивается и совсем скоро может получить широкое распространение.

3D-модель кроссовок.png

3D-модель кроссовок

Рыбалка

Благодаря возможности иметь 3D-принтер у себя дома, вы можете самостоятельно заняться разработкой и изготовлением приманок под свой стиль рыбалки. Для этого потребуется компьютер со специализированным софтом, сам 3D-принтер и ваше желание.

Самостоятельно изготавливая приманки, вы избавитесь от необходимости постоянно покупать их, а также сможете изготовить уникальные снасти, которые помогут вам в успешной ловле рыбы.

Рыболовная приманка Swimbait.png

Рыболовная приманка Swimbait

Наружная реклама

Задача рекламы заключается в привлечении внимания потенциальных потребителей к объекту продажи. 3D-принтер дает нам возможность осуществить свои желания и придумать и исполнить желаемую идею в виде вывесок, объемных логотипов и всевозможных стендов.

За счет уникальности и необычности созданной вами наружной рекламы, она точно привлечет внимание и создаст необходимый эффект. При этом затраты на ее производство часто оказываются не слишком высокими.

Вывеска MARVEL.png

Вывеска MARVEL

Учебные макеты

Наглядные пособия помогают лучше усваивать получаемый материал, поэтому макеты в учебных заведениях сейчас используются достаточно часто, однако нередко они имеют неточности или со временем устаревают. Используя 3D-принтер, вы можете воплотить в реальность требуемые для обучения макеты — например, геометрические фигуры или высоко детализированные модели.

Ученики благодаря такой возможности могут применять сухие знания из учебников или закреплять их, что значительно повышает эффективность обучения.

3D-модель космического шатла.png

3D-модель космического шатла

Аксессуары для гаджетов

Благодаря 3D-печати вы можете создать чехол с уникальными узорами по своему дизайну, который никого не оставит равнодушным, а также защитит устройство во время падения.

3d-печать дает нам возможность создать необычный аксессуар, который может быть востребован на рынке.

Чехлы распечатанные на 3D-принтере.png

Чехлы распечатанные на 3D-принтере

Сувениры

С использованием технологии трехмерной печати вы можете изготавливать всевозможные магниты с различным дизайном.

3D-печать неподвластна сезонности, поэтому вы можете изготовить необычный сувенир в любое время, имея цифровую модель изделия и 3D-принтер.

 Статуэтки.png

Декор

Горшки, картины, рамки для фотографий — все это создает уют и подчеркивает изысканность интерьера. Благодаря развитию 3D-печати можно изготавливать требуемые элементы не только из пластмассы, но и из гипса, что ограничивается лишь возможностями имеющегося 3D-принтера.

Благодаря высокой точности печати можно создавать, например, вазы с элементами лепнины, для этого только требуется внести нужные детали в 3D-модель желаемого аксессуара. Дешевые и доступные материалы позволяют оптимизировать производство.

3D-модель горшка для цветов.png

3D-модель горшка для цветов

Светильники

Для освещения комнаты или ее отдельных зон может потребоваться напольный или навесной светильник. К сожалению, 3D-печать пока не позволяет изготавливать ткань, но запросто справиться с печатью стойки или каркаса. Потребуется лишь выбрать дизайн и время печати.

Доступность и широкий выбор не оставит покупателей с пустыми руками, а низкая себестоимость подобных светильников позволит предпринимателю окупить затраты.

Напольный светильник.png

Напольный светильник

Для чего еще можно использовать 3D-печать?

Медицина

Применение 3d печати в данной отрасли позволит нам решить некоторые проблемы со здоровьем. При наличии качественной томографии можно воссоздать требуемую кость и заменить ее на искусственный аналог.

Также сейчас идет активное распространение заготовок для проведения операций в труднодоступных местах для хирургов в виде специального направляющего элемента.

3D-модель костей стопы.png

3D-модель костей стопы

Строительство

3D-печать сейчас все чаще используется в сфере строительства, что позволяет снижать затраты на изготовление материалов. Так, используя промышленный 3D-принтер вы можете изготовить кирпичи, которые по своим характеристикам не будут уступать классическим материалам, созданным привычным путем.

Наличие принтеров с возможностью использования нескольких материалов делает возможным изготовление строительных инструментов – например, молотков, отверток, ручных шуруповертов и т.д.

 3D-модель гаечного ключа.png

3D-модель гаечного ключа

3D-копии людей

Для создания трехмерной модели человека нам потребуется высокоточный 3D-сканер, который отсканирует человека, а потом создаст его макет и выбранным материалом выполнит его копию. Проблемы могут вызвать лишь текстура волос и одежды из-за возможных узоров на ней. Плюсом же будут татуировки, облегчив процесс сканирования тела человека.

Фигурка получается небольшого размера с более тусклыми цветами, но с точной передачей черт человека. Печать живого организма в наше время пока недоступна, возможно создать только его точную уменьшенную копию.

Бюст Альберта Энштейна.png

Бюст Альберта Энштейна

Запчасти для автомобилей и техники

Замена запчастей – самая большая статья расходов, которые мы несем при обслуживании автомобиля, однако благодаря техническому прогрессу, его ремонт может обходиться нам в разы дешевле.

Для этого потребуется 3D-принтер, способный работать с порошковым сырьем, и макет требуемой запчасти. После этого останется подождать ее изготовления и заменить требуемую деталь. Сфера имеет некоторые ограничения, однако в ближайшее время с развитием такой перспективной технологии они пропадут. Тогда ремонт станет дешевле и доступнее.

Так, уже сейчас печать шестеренок на 3d принтере будет в разы дешевле, чем их создание на специализированном предприятии.

3D-модель детали.png

3D-модель детали

Заключение

3D-печать плотно входит в нашу жизнь, позволяя создавать различные вещи для бизнеса или дома. Технология может сильно снизить затраты на привычные для нас вещи и осуществить самые смелые фантазии.

Эксперт по 3D-оборудованию

Эксперт в области аддитивных и субтрактивных технологий, 3D-оборудования и ЧПУ станков с опытом работы более 10 лет.

От игрушек до многоэтажек: что печатают на 3D-принтере

От игрушек до многоэтажек: что печатают на 3D-принтере

3D-печать давно перестала считаться какой-то экзотикой — она активно используется как в производстве, так и в быту. Технология позволяет быстро создавать самые разнообразные вещи — от декоративных безделушек до деталей космических ракет. Где используются современные 3D-принтеры и какие у них возможности? Подробности —в нашем материале.

Что такое 3D-принтер и как он работает

Еще в прошлом веке инженеры задумались о создании объектов с помощью автоматизированных систем. Первые ЧПУ-станки появились еще в 1970-х годах. Машину можно было научить обработке металлов и древесины с точностью до миллиметров. Следующий логичный шаг — научить ее создавать заготовки с нуля. Главный вопрос заключался в следующем: какой материал для этого использовать.

Первый патент на объемную печать получил американский изобретатель Чак Халл в 1984 году. Принтер использовал в качестве строительного материала специальный фотополимер. Он в виде пасты выкладывался на площадку и быстро отвердевал под воздействием УФ-лучей. Так появилась возможность «выстраивать» снизу вверх объекты заданной формы из пластмассы.

Позже появились новые методы обработки, а список материалов для 3D-принтеров стал куда больше. Для печати использовали фотополимерные смолы, металлические порошки, воск и даже гипс. 3D-печать стала доступной и для обычных пользователей. Сегодня в продаже имеются относительно недорогие модели для дома и бизнеса. Какие есть виды 3D-принтеров и на что обратить внимание при покупке — читайте в отдельном материале.

Промышленность и строительство

Первые модели принтеров могли изготавливать лишь небольшие объекты, а точность часто оставляла желать лучшего. Однако даже в этой ситуации многие оценили перспективы. Так что одной из ключевых сфер применения стало прототипирование.

Процесс создания практически любого товара предполагает несколько этапов. После того, как дизайнеры и художники придумают концепт и свое видение, изображение нужно воплотить в реальность. Создается прототип — макет продукта, который можно потрогать или проверить его совместимость с другими деталями. Заодно оценить габариты изделия. Например, прежде чем создавать функциональный вариант компьютерной мыши, разработчики делают макет-прототип. Он позволяет понять, насколько удобно мышка сидит в руке.

Нередко прототип является лишь уменьшенной версией детали: его используют для тестирования различных эксплуатационных качеств. Это позволяет еще на этапе проектирования выявить критические недостатки.

Прототипирование с помощью 3D-печати обладает огромными преимуществами. Раньше на создание заготовки могли уходить месяцы. С 3D-принтером мелкие детали можно получить за несколько часов, а крупные — меньше чем за неделю. В итоге упрощается и удешевляется производство, а продукция быстрее добирается до рынка.

Современные промышленные принтеры могут создавать действительно масштабные заготовки — размером до нескольких метров. Например, можно напечатать почти все элементы кузова автомобиля, получив модель для испытаний аэродинамических качеств. Вот такой бампер размером 1,6 метра напечатали с помощью ProtoFab SLA1600меньше чем за сутки.

Со временем принтеры научились работать с более прочными материалами, и 3D-печать стали использовать для создания полноценных деталей. Крупные промышленные гиганты стали открывать для себя возможности этой технологии. В 2016 году компания Oak Ridge National Laboratory напечатала на 3D-принтере специальный сверлильный инструмент для Boeing. Компонент из армированного углеродным волокном пластика отпечатали за 30 часов. Его вес составил 748 килограммов, а изделие попало в Книгу рекордов Гиннеса.

В самолете Airbus A350 так и вовсе используется более тысячи деталей, изготовленных на 3D-принтере. Активно применяются напечатанные комплектующие в автомобильной промышленности.

3D-принтеры используются даже для строительства зданий. У итальянской компании WASP имеется строительный принтер BigDelta— 12 метров в высоту и 6 метров в диаметре. Он может печатать простейшие хозяйственные постройки из глины и бетона. Технология может пригодиться в слаборазвитых странах или удаленных областях, куда сложно доставить строительную технику и рабочих.

Китайская компания WinSun печатает на 3D-принтерах полноценные жилые здания. Среди успешных проектов — строительство двух модульных коттеджей за два дня и полноценной пятиэтажки — за месяц.

В 2020 году в Бельгии напечатали самый большой дом в Европе — двухэтажную постройку площадью около 300 кв.м.

Свои модели строительных 3D-принтеров имеют компании «Апис Кор Инжиниринг» (США), АМТ (Россия), D-Shape (Италия), CyBe Construction (Нидерланды). Пока все это лишь экспериментальные варианты: жилые дома должны пройти всевозможные проверки регулирующих органов. Однако уже сейчас ясно: можно без труда возводить мелкие и крупные дома с помощью 3D-печати. Это экономит массу времени и средств.

3D-печать для космоса

Насколько надежными и прочными могут быть изделия, созданные на 3D-принтере? Достаточно, чтобы использоваться в космосе. За примерами далеко ходить не надо.

Корабль Crew Dragon использует двигатели системы аварийного спасения Super Draco. Камеру сгорания двигателя изготовили из сверхпрочного сплава с помощью 3D-печати.

Компания Blue Origin задействовала в своем корабле New Sheppard более 400 напечатанных на 3D-принтере комплектующих. Используются печатные компоненты и в корабле CST-100 Starliner от Boeing. В ракете Ariane 6, например, устанавливается головка инжектора, сделанная с помощью 3D-принтера. Ранее для этого узла были необходимы больше 240 компонентов и три месяца работы. Теперь же монолитную деталь можно изготовить всего за 35 часов.

Наибольшего внедрения добились в Relativity Space — в ракете«Terran 1» 90 % деталей напечатаны из алюминиевых сплавов на фирменном 3D-принтере. Благодаря этому стоимость запуска оценивается в относительно небольшие 12 миллионов долларов. Это куда дешевле, чем у аналогов. В марте 2023 состоялся первый запуск. К сожалению, Terran 1 не достигла заданной орбиты из-за отказа второй ступени. Однако разработчики называют запуск во многом успешным: он показал пригодность 3D-печати в космической сфере.

Технологию активно используют в производстве спутников. Ведутся разработки по созданию космических 3D-принтеров. Например, на МКС уже успели побывать два принтера от компании Made In Space, а также одна российская разработка. Ученые тестируют возможности устройств в условиях нулевой гравитации. 3D-печать в космосе имеет особое значение: куда проще распечатать нужную деталь, чем ждать ее доставки с Земли.

Медицина

3D-печать используется сразу в нескольких направлениях — изготовление органов, создание протезов, имплантатов и анатомических моделей, печать инструментов.

С помощью 3D-принтера можно напечатать практически любой орган для демонстрационных или обучающих целей. Картинки в учебниках полезны, но менее информативны, чем полноценная объемная модель. Именно на них часто обучают хирургов и нейрохирургов.

Применяется печать для создания индивидуальных имплантатов и протезов (о последних мы уже писали). Использование 3D-принтера позволяет напечатать простые, дешевые и достаточно функциональные протезы кистей.

Печать титановых имплантатов уже неплохо освоена. Например, врачи НМИЦ ТО им. Р. Р. Вредена совершили больше 30 операций с использованием индивидуальных титановых элементов, созданных при помощи 3D-печати. В 2021 жителю Санкт-Петербурга установили титановый имплантат, который заменил часть бедренной кости и коленного сустава.

Биопринтер работает уже с живыми клетками (как правило, стволовыми). Ученые уже могут распечатать искусственную кожу, хрящи (нос, ухо), роговицу и кровеносные сосуды. Проводились эксперименты с печатью почкии миниатюрного сердца. Впрочем, биопечать пока находится на начальном этапе. Ученые создают отдельные части органов и ткани. Ожидается, что в ближайшем будущем станет доступна печать полноразмерных функционирующих органов.

Повседневная сфера

Украшения, элементы мебельной фурнитуры, детские игрушки, оригинальные чехлы для телефонов и многое другое — все это легко печатается на 3D-принтере. Такая печать стала одним из перспективных направлений для малого и среднего бизнеса.

Незаменима трехмерная печать в создании кастомных изделий — от корпуса гитары до ювелирных украшений. Например, с помощью 3D-принтера можно создать сложные украшения с оригинальной геометрией. Ювелиры используют возможности принтера как для создания литьевых моделей, так и сразу для печати изделия с использованием сплавов золота, серебра и платины.

Напечатанные детали используются даже в обуви и одежде. Дизайнеры могут экспериментировать как с числом элементов, из которых состоит наряд, так и их формой.

3D-печать используется даже в кулинарии. Пищевой принтер может делать макароны, шоколадные изделия с уникальным дизайном и многое другое. Создать надпись или объемную композицию из шоколада стало невероятно просто. А еще принтеры пекут оладьи с выбранным рисунком или собирают кусочки сахара разных форм и цветов.

Перспективы 3D-печати

А что дальше? Самые смелые эксперты предрекают полный переход на 3D-печать. Как можно заметить, во многих сферах аддитивное производство экономит время и средства. Вопрос лишь в необходимых размерах и точности устройства. 3D-печать вполне может перейти на атомный или молекулярный уровень, что откроет возможность для «тонкой» работы в сфере нанотехнологий.

Ученые смогут печатать любые человеческие органы с проработкой до отдельных капилляров. Появится возможность создавать тысячи миниатюрных наноботов для внедрения в человеческое тело. И все это в автоматическом режиме без непосредственного участия человека. Распечатал — и готово!

Усовершенствуются и сами принтеры. Большинство существующих моделей — это условные коробки, в которых располагается площадка для изделия и печатающая головка. В будущем, вероятно, эти ограничения исчезнут, а скорость печати многократно возрастет. Печатать дома и другие крупные объекты смогут дроны — достаточно лишь загрузить в них 3D-модель и обеспечить доступ к строительному материалу.

Обзор применения 3D-печати в электронике

3D-печать многим представляется чем-то вроде фантастического универсального метода производства, с помощью которого можно создать что угодно: достаточно лишь загрузить модель, подождать какое-то время, и вот оно — готовое к использованию изделие.

В некоторых областях, в частности — в машиностроении, это уже реализовано: подавляющее большинство 3D-принтеров ориентированы на печать материалом одного типа, например — термопластичными полимерами или металлами, чего вполне достаточно для производства механических деталей.

Механические изделия и их части могут быть изготовлены даже с помощью недорогих персональных 3D-принтеров.

Как только мы сталкиваемся с необходимостью производства изделия, состоящего из разнотипных материалов, возникает необходимость в более сложном специализированном оборудовании. Областью, имеющей дело с такими изделиями, является электроника.

3D-печать уже сегодня применяется в электронике, а при производстве отдельных электронных компонентов у аддитивного производства есть значительные преимущества перед традиционными методами, несмотря на то, что применение 3D-печати в электронике началось совсем недавно — первый 3D-принтер для печати электронных компонентов был продан в 2015 году.

Nano Dimension Dragonfly 2020 — первый 3D-принтер профессионального уровня, предназначенный для аддитивного производства печатных плат.

Применение 3D-печати в электронике можно разделить на два направления:
1. 3D-печать собственно электронных компонентов: печатных плат, антенн и пр.;
2. Производство корпусов и другой вспомогательной оснастки для электроники.

3D-печать электронных компонентов

Несмотря на то, что интегрирование 3D-печати в производство электроники началось совсем недавно, академические исследования в этой области были выполнены относительно давно, и результаты этих работ, во многом, послужили основой для создания профессиональных 3D-принтеров для печати электронных компонентов. Историю экспериментальных разработок в этой области можно проследить до 1992 года.

Проводящий рисунок, нанесенный методом термического напыления. Подложка предварительно подвергнута пескоструйной обработке для обеспечения лучшей адгезии напыляемого материала. Из работы “Manufacturing mechatronics using thermal spray shape deposition” (J. Beck, F. Prinz, D. Siewiorek, L. E. Weiss, Proc. Solid Freeform Fabrication Symp., 1992, pp. 272-279).

Робокастинг

В 2009 году исследователи из университета Иллинойса (США) разработали токопроводящие чернила на основе наночастиц серебра. При печати такие чернила экструдируются из микросопла и наносятся на полимерную подложку. Затем, при нагревании до 150 °C, частицы серебра агломерируют, образуя сплошной массив, и чернильные линии приобретают проводимость. Так появляется возможность создавать рисунок из проводников методом робокастинга (Direct Ink Writing), соединяя ими другие электронные компоненты, что является основой конструирования большинства электронных устройств.

(A) — Конструкция экспериментальной установки для печати проводящими чернилами методом робокастинга; (B) — электронная микрофотография наночастиц серебра в составе проводящих чернил.

Метод робокастинга заключается в послойном формировании изделия путем экструзии пастообразного материала (в отличие от метода FDM, в котором экструдируется расплав материала). Как правило, вязкость такого материала существенно зависит от напряжения сдвига: при значительном напряжении сдвига вязкость невелика, и материал легко экструдируется из сопла; как только напряжение сдвига уменьшается, вязкость становится больше, поэтому формируемое на платформе изделие продолжает сохранять форму. Затем изделие может подвергаться дополнительной термической обработке, для придания большей механической прочности.

Схематичное представление метода робокастинга: (A) – 3D принтер с несколькими резервуарами для подачи материалов в печатающую головку, (B, C) – сопло и структура слоев изделия, характерные для метода робокастинга.

В 2011 году, этой же группой исследователей, проводящие чернила с содержанием наночастиц серебра 72% по массе были использованы для 3D-печати миниатюрных антенн, потребность в которых возрастает с каждым годом, за счет повсеместного развития беспроводных технологий. Причем печать антенн была осуществлена на поверхности полусферы, а не на плоском столике: такой способ печати называется конформной 3D-печатью. Время печати одной антенны, в зависимости от скорости, составляло от 0,5 до 3 часов. Для достижения максимальной проводимости, при данном составе чернил, напечатанная антенна подвергалась температурной обработке при 550 °C.

Процесс печати антенны из токопроводящего материала на внешней (A) и внутренней (B) поверхностях стеклянной полусферы; (C, D) – готовая антенна.

Аналогичный способ робокастинга проводящими чернилами используется и для организации межсоединений на печатных платах: основа печатной платы производится методом FDM, SLS или SLA, а затем на поверхности платы формируется электропроводящий рисунок. Изготовление печатных плат классическими методами это длительный процесс. Если дизайн печатной платы требует многостадийной оптимизации, то сроки изготовления прототипа изделия значительно увеличиваются. Поэтому технологии быстрого изготовления печатных плат прямо на месте актуальны для разработчиков электроники.

Основные стадии производства электронной платы методом 3D-печати и готовая плата с электронными компонентами, основа которой изготовлена из Ultem 9085 методом FDM.

3D-печать значительно упрощает переход от классической планарной компоновки электронных устройств к объемной компоновке, что позволяет намного более эффективно использовать объем для плотной компоновки элементов. Такая компоновка наиболее актуальна в аэрокосмической отрасли.

Шестигранная электронная игральная кость, содержащая микропроцессор, акселерометр и светодиоды, в создании которой использовались методы SLA (для печати массива куба) и DIW (для создания электропроводящего рисунка).

Датчик Холла для измерения напряженности магнитного поля, изготовленный методом SLA и робокастинга.

Литий-ионные микроаккумуляторы, изготовленные методом робокастинга.

3D-принтеры для производства печатных плат

Производство электропроводящих узоров методом робокастинга нашло применение в компактном персональном принтере V-One канадской компании «Вольтера» (Voltera), предназначенном для производства печатных плат. Voltera V-One представляет собой многофункциональное устройство, сочетающее возможности 3D-принтера и фрезера с ЧПУ.

Voltera V-One

Внешний вид принтера Voltera V-One.

Характеристики
  • Основные характеристики принтера Voltera V-One:
  • Габаритные размеры, мм: (Д×Ш×В) 390×257×207
  • Вес, кг: 7
  • Область печати, мм: 128×105
  • Технология печати: робокастинг (direct ink writing)
  • Минимальная ширина дорожки, мм: 0,2
  • Материал основы печатных плат: стеклотекстолит FR4
  • Максимальная толщина печатной платы, мм: 3
  • Максимальная температура рабочей платформы, °C: 240
  • Состав паяльной пасты: Sn(42%)/Bi(57.6%)/Ag(0.4%)
  • Температура прогрева платы в режиме пайки, °C: 180-210
  • Максимальная скорость вращения шпинделя сверлильной головки, об/мин.: 13000
  • Операционная система: Windows 7, 8, 10 (64bit), OSX 10.11+
  • Формат файлов: Gerber
  • Интерфейс для соединения с компьютером: проводной USB
  • Цена, ₽: 637 872

Проект печатной платы в программном пакете Autodesk Eagle.

Проект печатной платы в программе подготовки печати для Voltera V-One.

Затем основа платы из текстолита закрепляется на нагреваемой платформе принтера с помощью линейных прижимов, после этого можно переходить к печати токопроводящего рисунка платы специальными чернилами, содержащими 90% частиц серебра. Электрические параметры таких чернил подходят для цифровых устройств и слаботочной электроники, работающих на частотах до 5 ГГц.

Печать проводящего рисунка печатной платы специальными чернилами с высоким содержанием серебра.

В ходе печати паста находится в сменном картридже-шприце с несложным механическим приводом подачи пасты. Одного картриджа хватает для печати дорожек суммарной длиной 100 метров, при ширине дорожки 0,2 мм. Хранить картридж с чернилами следует в холодильнике.

Печатающая головка Voltera V-One.

После того, как проводящий слой напечатан, плата переворачивается проводящим рисунком вниз и кладется на направляющие, для предотвращения касания поверхности платформы, которая нагревается для отверждения чернил. Под воздействием нагрева проводящий материал переходит из пастообразного в твердое состояние. Просушка чернил занимает около 30 минут. При включении нагрева платформы, боковые световые индикаторы принтера изменяют свой цвет с синего на красный, для предостережения оператора.

V-One позволяет печатать двухслойные платы, которые содержат два проводящих слоя. Поэтому принтер способен наносить диэлектрический материал поверх первого проводящего слоя, для изоляции его от второго проводящего слоя. Печать второго проводящего слоя происходит после просушки слоя изолирующего материала.

Нанесение изолирующего материала в местах пересечения проводящих слоев, в ходе производства двухслойной печатной платы.

Смена картриджа, для печати другим материалом, не требует разборки и происходит очень быстро, за счет того, что картриджи установлены на магнитных креплениях.

На завершающей стадии, с помощью принтера происходит нанесение паяльной пасты в местах монтажа электронных компонентов. Паста не содержит свинца, что бережет здоровье пользователя. Наносить пасту можно не только на платы напечатанные на V-One, но и на платы с готовым проводящим рисунком.

Нанесение паяльной пасты после печати проводящего рисунка: A – процесс нанесения паяльной пасты на плату, напечатанную с помощью V-One; B – плата, полностью готовая для монтажа электронных компонентов, C – нанесение паяльной пасты на плату с готовым проводящим рисунком.

Размещение на печатной плате электронных компонентов происходит вручную.

После размещения электронных компонентов на плате, платформа нагревается и компоненты припаиваются к контактным площадкам.
Если требуется изготовление двусторонней печатной платы, у которой проводящий рисунок с двух сторон текстолита (не путать с двухслойной), то V-One предоставляет возможность сверления отверстий в такой плате, с помощью специальной сверлильной головки (отверстия могут быть диаметром 0.7, 0.8, 0.9, 1.0 и 1.6 мм). Сверлильная головка – это автономный модуль, питание которого подключается отдельно.

Сверлильная головка Voltera V-One.

Сверление отверстий в текстолите платы с помощью Voltera V-One, перед печатью проводящего рисунка.

Полностью готовое электронное устройство, изготовленное с помощью Voltera V-One

V-One может использоваться для печати любыми вязкими составами, что открывает широкие возможности для экспериментирования.

Печать проводящими чернилами на поверхности стекла с помощью Voltera V-One.

Для печати пользовательскими материалами нужно приобрести набор пустых картриджей и оснастку для их заправки. Печатать можно не только на текстолите, но и на поверхности других материалов, устойчивых к температуре 200 °C, при которой происходит отверждение проводящих чернил на стекле, пластиковых пластинах или пленках. Стандартные чернила не подходят для печати гибких электронных устройств, так как при многократном изгибании теряют механическую прочность. Разработчики обещают в ближайшее время представить подходящий для этих целей состав.

Еще один персональный 3D-принтер для производства электронных устройств — Voxel8, произведенный американской компанией Voxel8 Inc. Примечательно, что Voxel8 Inc. основана группой исследователей из университета Иллинойса, которые в 2011 году продемонстрировали возможность печати антенн проводящими чернилами (см. начало этого обзора). Яркий пример успешного внедрения результатов академических исследований в практически-значимые коммерческие продукты.

Voxel8 в полной мере сочетает в себе функционал классического FDM-принтера и DIW-принтера. Voxel8 не ориентирован на производство только печатных плат, это FDM-принтер с возможностью интегрирования в изделие произвольной формы электронных компонентов.

Voxel8

Внешний вид 3D-принтера Voxel8.

Характеристики
  • Объем области печати: 150×150×100 мм
  • Технология печати: FDM, робокастинг (direct ink writing)
  • Высота слоя: 0.2 мм
  • Материалы для печати: PLA, проводящие чернила
  • Время отверждения проводящих чернил: 5 минут
  • Диаметр филамента, мм: 1.75
  • Нагреваемая платформа: есть
  • Ширина дорожки: 0.25 мм
  • Программное обеспечение: Autodesk Project Wire, Euclid
  • Формат файлов: STL
  • Интерфейс для соединения с компьютером: WiFi, Ethernet
  • Цена, ₽: 1 065 168

Project Wire позволяет импортировать 3D-модель будущего изделия без электронной составляющей. Далее пользователь, в среде Project Wire, размещает электронные компоненты в объеме изделия, и программа автоматически освобождает в модели место под них. Электронные компоненты можно выбирать из базы компонентов Project Wire. После размещения компоненты соединяются проводящими дорожками, направление и форму которых можно редактировать путем перемещения контрольных точек.

Окно программы Project Wire для размещения и соединения электронных компонентов в объеме модели.

Слайсинг модели изделия с интегрированной трехмерной электронной схемой.

Основа модели печатается из PLA. Принтер автоматически прерывает печать для ручного размещения в модели электронных компонентов. Для удобства монтажа, платформу принтера, вместе с изделием, можно снять. Затем печать возобновляется.

Печать квадрокоптера с 3D-электронной схемой.

Монтаж внутренних электронных компонентов в ходе печати.

Продолжение печати после монтажа внутренних электронных компонентов.

Снимок квадрокоптера, сделанный с помощью компьютерной томографии, демонстрирующий пространственное размещение электронных компонентов внутри устройства.

Модель и готовое электронное изделие, изготовленное с помощью Voxel8.

В качестве принтера для профессиональной разработки прототипов печатных плат рассмотрим Nano Dimension DragonFly 2020 Pro.

DragonFly 2020 Pro

Внешний вид принтера DragonFly 2020 Pro.

Характеристики
  • Габаритные размеры, см: (Д×Ш×В) 140×80×180
  • Масса, кг: 500
  • Технология печати: струйная
  • Материалы: проводящие (на основе наночастиц серебра) и диэлектрические чернила
  • Количество печатающих головок: 2
  • Ширина дорожки, мм: 0,1 мм
  • Объем рабочего пространства камеры, мм: 200×200×3
  • Точность, мм: 0,001
  • Формат файлов: Gerber
  • Возможность печати многослойных печатных плат: есть
  • Операционная система: Windows, Mac OS, Linux

DragonFly 2020 Pro печатает не только проводящий рисунок платы, но и ее основу. Она печатается из диэлектрической смолы, по свойствам близкой к стеклотекстолиту FR4, поэтому изделие может быть любой формы и содержать монтажные отверстия. В отличие от персональных принтеров для изготовления печатных плат, DragonFly 2020 Pro использует технологию струйной печати, обеспечивающую высокую точность производства.

Как проводящий, так и изолирующий материал в ходе печати отверждаются светом.

Несколько печатных плат на платформе DragonFly 2020 Pro.

Подготовка производства печатной платы для DragonFly 2020 Pro осуществляется в программном пакете Switch.

Nano Dimension поставляет в комплекте с принтером плагин для SolidWorks.

Плагин для SolidWorks позволяет назначить материалы для различных частей изделия, позиционировать изделие внутри камеры принтера, выполнить слайсинг и запустить печать.

Примеры электронных устройств, изготовленных с помощью DragonFly 2020 Pro.

Еще одним разработчиком профессиональных 3D-принтеров для производства электроники является компания Optomec («Оптомек»). Для печати электронных компонентов компания предлагает технологию аэрозольного нанесения (Aerosol Jet). В принтерах, использующих эту технологию, чернила вначале попадают в камеру-атомайзер, где происходит их диспергирование во взвесь частиц диаметром 1-5 мкм. Затем, потоком газа-носителя, этот аэрозоль наносится на подложку. Данный метод напоминает метод лазерного наплавления (Directed Energy Deposition), используемого для печати металлами.

Печать антенны методом аэрозольного напыления.

Технология Aerosol Jet позволяет печатать резисторы, конденсаторы, антенны и тонкопленочные транзисторы. Электронные характеристики компонентов можно контролировать путем изменения параметров печати. Технология позволяет печатать на поверхностях различной природы: пластиковых, керамических и металлических. После нанесения чернила спекают светом.

Optomec предлагает целый набор профессиональных 3D-принтеров, в которых реализована технология Aerosol Jet. В некоторых моделях принтеров данный метод совмещен с многоосевой системой позиционирования подложки, таким образом, электронные компоненты могут быть напечатаны на поверхности почти любой формы. Например, антенны могут быть напечатаны сразу на корпусе сотового телефона. Одна из таких моделей:

Optomec Aerosol Jet 5X

Внешний вид установки Aerosol Jet 5X.

Характеристики
  • Размеры рабочей области, мм: 200×300×200;
  • Количество атомайзеров: 2 (ультразвуковой и пневматический);
  • Повторяемость позиционирования, мкм: ± 2;
  • Точность позиционирования, мкм: ± 10 (на 100 мм)
  • Поддержка набора чернил с широким диапазоном вязкости;
  • Модуль для УФ отверждения чернил;
  • Толщина слоя в один проход, мкм, от: 0,1 — 6;
  • Размер капли, мкм: 1-5;
  • Минимальная ширина линии, мкм: 10-20 (зависит от материалов);
  • Возможность печати биологическими материалами;
  • Конформная 3D-печать (на поверхностях сложного профиля).

Рабочая камера Aerosol Jet 5X с установленной металлической заготовкой.

Электронные компоненты, напечатанные на поверхности полусферы с помощью
Aerosol Jet 5X.

Антенны и сенсоры, напечатанные с помощью Aerosol Jet 5X на поверхностях сложной топологии.

3D-печать корпусов и механической оснастки для электронных устройств

Для производства корпусов и механической оснастки (например, деталей исполнительных узлов: направляющих, зубчатых колес, шкивов и пр.) для электронных устройств используются классические методы 3D-печати: FDM, SLS, SLA.

Например, компания Gemecod («Гемкод») использовала 3D-печать для производства деталей механических узлов электронного дверного замка Ikilock: крупные детали, не требующие высокого качества поверхности, были изготовлены из полиамида, небольшие детали, с низкой шероховатостью поверхности, были изготовлены при помощи технологии Polyjet. По словам разработчиков, использование 3D-печати в несколько раз ускорило оптимизацию конструкции изделия.

Механические детали электронного замка Ikilock, изготовленные методом 3D-печати.

Корпус электронного устройства, изготовленный методом SLS.

Корпус электронного устройства, изготовленный методом FDM.

Интересным направлением является использование 3D-печати для изготовления фюзеляжей беспилотных летательных аппаратов. Материал для этого должен быть одновременно легким и прочным. Компания Nano-racing («Нано-рейсинг») использует такие фюзеляжи, изготовленные методом SLS, для своих дронов.

Дроны Nano-racing с фюзеляжем, изготовленным методом 3D-печати.

Печать фюзеляжей беспилотников может быть реализована и методом FDM. Хорошим выбором для этих целей является материал Filamentarno! Pro Aerotex:

Следует отметить, что для изготовления корпусов электронных устройств желательно использовать материалы со сниженным риском электростатического разряда (ESD-Safe). Многие распространённые материалы для FDM-печати имеют свои антистатические модификации: PLA, ABS, PETG; ESD-Safe модификации инженерных пластиков: Ultem, PPS, PVDF, PC, POM.

Деталь из Apium POM-C ESD с пониженным риском электростатического разряда.

Заключение

Как мы видим из приведенных примеров, 3D-печать достигла уже достаточного развития, чтобы применяться не только при изготовлении корпусов и прототипов, но и полнофункциональных электронных компонентов. Упомянутые в статье устройства могут применяться как в разработке и прототипировании, для создания опытных образцов, так и для серийного коммерческого производства. Не стоит забывать и о возможности образовательного применения.

Компактный персональный принтер Voltera V-One является отличным решением для быстрого создания прототипов несложных печатных плат и их оптимизации. V-One следует классической планарной парадигме и будет полезен для любых предприятий, занятых проектированием или ремонтом электроники. Voltera V-One обладает большим потенциалом для применения в школах и технических ВУЗах, так как позволяет быстро изготовить прототип платы и, таким образом, может быть легко интегрирован в учебный процесс.

Voxel8 — решение для создания электроники изделия одновременно с корпусом и несущими конструкциями. Использование PLA может ограничивать применение этого принтера в ряде задач, в которых работа электроники связана с заметным тепловыделением, так как данный пластик не отличается высокой термостойкостью. Voxel8 может быть интересным вариантом для энтузиастов 3D-печати, мейкеров и образовательных учреждений. Но его цена, соответствующая скорее профессиональному оборудованию, делает его более подходящим для функционального прототипирования изделий разработчиками.

Специализация профессиональных 3D-принтеров Nano Dimension — производство прототипов печатных плат любой сложности. Область применения установок Optomec не ограничена прототипированием печатных плат: поддержка широкого набора чернил и материалов подложек для печати, возможность печати на сложных поверхностях и модульная конструкция делают эти системы гибким универсальным решением для разработки, прототипирования и производства электроники.

Подобрать 3D-принтер для печати электроники вам помогут в Top 3D Shop.

Хотите больше интересных новостей из мира 3D-технологий?

Подписывайтесь на нас в соц. сетях:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *