Что такое аддитивные технологии
Термин «аддитивные технологии» используют, говоря о создании трехмерных объектов при помощи 3D-печати. Он образован от английского глагола to add, что в переводе означает «добавлять». В процессе создания объекта 3D-принтеры наслаивают материал, пока не получится готовое изделие. В качестве рабочего вещества могут использоваться пластик, металл, резина, бетон и т. д.
Процесс создания готового изделия включает несколько этапов.
Дизайн. При помощи программ для 3D-моделирования дизайнер создает трехмерный эскиз будущего продукта и сохраняет его в подходящем для печати формате (как правило, STL).
Изготовление уменьшенной копии. Чтобы проверить, нет ли ошибок при проектировании, при помощи 3D-принтера создается тестовый вариант объекта. Его изготавливают в уменьшенном размере и из более дешевых материалов. Например, вместо металла может использоваться пластик.
Печать готового объекта. Если уменьшенная копия получилась удачной, объект запускают в производство и изготавливают в оригинальном размере. Принтер послойно добавляет материал, пока не получится изделие нужной величины и толщины.
Аддитивные технологии экономят время: если раньше для создания сложных деталей требовались месяцы, сейчас при помощи 3D-печати ее можно подготовить за несколько часов. Также сокращается количество отходов и расходы на производство.
Как аддитивные технологии делают продукт более долговечным
При помощи 3D-печати можно изготовить объект любой сверхсложной формы, что не всегда возможно с использованием традиционных методов. Объекты получаются в точности такими, какими их задумал проектировщик. Сокращается количество ошибок при проектировании, поскольку исправления можно внести после изготовления прототипа.
Объекты, изготовленные по аддитивным технологиям, имеют аккуратную форму, у них нет швов и стыков. В процессе используются высокотехнологичные материалы. Все это увеличивает прочность и долговечность изделий.
В каких сферах чаще применяют аддитивные технологии
- Авиастроение. Аддитивные технологии используют такие гиганты, как Boeing и Airbus. По данным экспертов, более 20 000 деталей самолетов Boeing изготовлены из пластика методом 3D-печати. Концерн Airbus применяет аддитивное производство для создания прототипов деталей, в отдельных случаях — для их изготовления. Это снижает затраты и время на исполнение.
- Машиностроение. Пионером в использовании аддитивных технологий был концерн BMW. Первая такая деталь появилась в 1989 году. Несколько лет назад компания открыла в Германии центр аддитивного производства, который занимается выпуском сверхсложных компонентов, в том числе — комплектующих для автомобилей, которые уже не производятся серийно. Компания Local Motors в 2015 году представила автомобиль LMSD Swim, три четверти деталей которого напечатано на 3D-принтере.
- Медицина. 3D-печать широко используется для изготовления протезов конечностей. Также с ее помощью создают искусственные суставы, челюсти, сердечные клапаны. В перспективе ученые планируют готовить из человеческой ткани органы для пересадки.
- Строительство. Компании регулярно ищут новые технологии, которые удешевляют процесс создания новых зданий. 3D-печать стала использоваться в строительной сфере относительно недавно. Первое здание, изготовленное с использованием аддитивных технологий, появилось в 2014 году. Сейчас с применением 3D-печати возводятся целые поселки.
- Ювелирное дело. Аддитивное производство позволяет создавать украшения сложных форм за короткое время. Кроме того, изделия максимально точно соответствуют первоначальным эскизам. 3D-принтеры активно заменяют привычные фрезерные станки, на которых мастера изготавливали украшения вручную. Они удобны как для работ со штучными эксклюзивными украшениями, так и для массового производства ювелирных изделий.