3D-принтер для образования — Zenit3D

3D-технологии уже давно используются не только в малом и крупном бизнесе и производстве, но и в образовании. Сегодня все больше руководителей принимают решение о закупке техники этого сегмента в школы и учреждения дополнительного образования как в рамках крупных федеральных программ («Точка роста» и другие), так и различных региональных программ и грантов..

Что касается 3D-печати в школах, нужно подчеркнуть, что 3D-печать – это не отдельный школьный предмет; обучение 3D-печати не заменяет какие-то существующие школьные дисциплины, допустим, информатику.

Если мы не берем в расчет обучение 3D-моделированию, являющееся, в принципе, отдельной дисциплиной, то можно условно разделить источники моделей для 3D-печати на следующие:

• модели можно смоделировать используя программы для 3D-моделирования,

• найти готовые модели в бесплатных и платных библиотеках 3D-моделей,

• получить модели с помощью 3D-сканера.

Первый шаг, для того чтобы начать печатать, – это знакомство с программой-слайсером. Программа-слайсер обычно поставляется вместе с 3D-принтером. В случае с принтером ZENIT 3D – слайсер встроен в управляющую программу принтера Repetier-Host. С помощью программы-слайсера происходит подготовка 3D-модели для вывода на печать с заданными параметрами. 3D-принтеру необходимы четкие команды: как двигать каретку, с какой высотой слоя, каким материалом и на какой температуре будет идти печать, как будут заполняться внутренние пустоты и прочее. Таким образом начинающему 3D-печатнику (независимо от возраста) нужно научиться пользоваться этим программным продуктом перед началом непосредственной печати.

Второй этап обучения 3D-печати – это обучение взаимодействию с 3D-принтером. Необходимы знания о свойствах различных видов пластика (филамента), адгезии (или, проще говоря, прилипания), о подаче пластика и прочее. На примере печати 3D-моделей с различными настройками ученики могут достигнуть первоначального уровня знания по процессу печати и развивать их с учетом возможностей 3D-принтера, который есть в их распоряжении.

А для чего вообще необходима 3D-печать в школе?

3D-печать запросто встроится в процесс обучения по другим предметам. Простой пример: на уроках биологии не обязательно препарировать живую лягушку, можно сделать напечатанную 3D-модель и изучить строение лягушки щадящим способом. А на занятиях по анатомии можно распечатать череп или любые кости человека и наглядно изучить их строение.

И так для любого школьного предмета! На 3D-принтере можно напечатать:

• сложные структуры и предметы;
• макеты цепной реакции или физического процесса;
• имитацию любого органа животного или человека;
• реконструкцию объектов исторического, географического или археологического значения и др.

Отдельная сфера образования, где 3D-принтеры являются незаменимыми помощниками и инструментами, являются очень популярные в современном мире центры робототехники, моделирования, прототипирования и т.п. 3D-печать востребована в таких образовательных учреждениях, как технопарки «Кванториум»-ы и ЦМИТ-ы. Эти центры оборудованы всем необходимым, позволяющим не только обучаться навыкам 3D-печати, сканирования, моделирования, но и создавать настоящие проекты для олимпиад, выставок, соревнований и стартапов.

Для того чтобы обеспечить 3D-принтерами, школу, центр доп. образования, «Кванториум» или ЦМИТ, необходимо выбирать универсальные модели, способные печатать широким спектром разных пластиков (в том числе гибких), с немаленькой областью печати для реализации больших проектов. К такому оборудованию, бесспорно, относится принтер ZENIT 3D. Среди его преимуществ – это трехлетняя официальная гарантия производителя, большая камера печати  240х215х230 мм, безопасный корпус с индикацией нагрева, возможность печатать всеми популярными типами пластиков, простота в использовании и абсолютная надежность.

Инициативы властей по выделению средств на федеральные программы по оснащению школ и учреждение дополнительного образования новым 3D-оборудованием, безусловно, достойны восхищения. Ведь благодаря этому дети даже в самых дальних селах различных регионов получают доступ к самым современным технологиям.

Однако зачастую хорошую задумку в нашей стране портит плохая реализация. Речь идет о непроработанности технических заданий на тендерах.  Как правило, заказчики на местах боятся менять техническое задание, «спущенное» выше, и в результате  многочисленные «дельцы», обитающие на рынке оснащения школ, думающие только о своей ежесекундной прибыли пользуются моментом и поставляют по данной программе самые дешевые и некачественные китайские 3D-принтеры, не обладающие ни гарантией, ни русскоязычной техподдержкой, да что там говорить, зачастую обладающие заявленными характеристиками лишь в документации.

Поэтому так важно, выбирая 3D-принтеры для поставок в школу или любое образовательное учреждение, тщательно заранее озаботиться вопросом выбора и проработки характеристик в техническом задании.

Как Relativity Space печатает ракеты на 3D-принтере

Компания Relativity Space печатает металлическую космическую ракету на 3D-принтере, который изобрела специально для этой цели. Почти всю: печатается 95%, а оставшиеся 5% приходятся на электронику, уплотнители и некоторые другие элементы. У 3D-печати немало достоинств. Она дешевле. Она быстрее. Она делается на месте, не надо ждать, пока привезут детали с другого завода. Она прочнее: меньше мест скрепления деталей. «У «Шаттла» было 2,5 млн деталей, – говорит один из основателей Relativity Space – Тим Эллис. – По нашим прикидкам, SpaceX и Blue Origin сократили это количество до 100 000 на ракету. У нас тысяча – меньше, чем в вашем автомобиле».

3D-печать используют многие космические компании, но только для отдельных узлов. Скептики настаивают, что никто не знает, как поведет себя напечатанная ракета при взлете и в космосе. Пока первая ракета стартапа – Terran 1 успешно прошла все наземные испытания. Первый экземпляр для настоящего полета собирают не торопясь и тщательно проверяя. Сейчас он готов на 85%. Испытательный полет запланирован на конец этого года. Но инвесторы верят в идею. В ноябре прошлого года Relativity Space завершила раунд финансирования серии и привлекла $500 млн. После чего, по данным исследовательской компании Pitchbook, с оценкой всего бизнеса в $2,3 млрд Relativity Space стала второй по стоимости космической компанией в мире, финансируемой венчурным капиталом. На 1-м месте, естественно, SpaceX (правда, Pitchbook не включает в рейтинг Blue Origin, который полностью финансирует Джефф Безос).

С тех пор Relativity Space провела еще один раунд, на котором ей удалось привлечь $650 млн, исходя из оценки всей компании в $4,2 млрд. Эти деньги пойдут на создание новой ракеты Terran R – более тяжелой и – в отличие от первой – многоразовой. Ведь конкуренты не дремлют. Relativity Space только одна из десятка с лишним ракетных компаний, созданных за последние 10 лет.

Запуск из Мохаве

Эллис родился в 1990 г. в Техасе. Он старший из троих детей отца-архитектора и матери-стоматолога. В детстве Эллис увлекался Lego и уговорил родителей купить около 200 наборов. Инструкции от них он сразу выбрасывал и собирал придуманные им самим космические корабли. До сих пор большой палец правой руки у него в спокойном состоянии выгнут назад больше, чем левый – Эллис уверял Los Angeles Times, что это в результате долгих часов, когда он собирал и разбирал детали конструктора.

Когда Эллис стал старше, он стал снимать с друзьями любительские фильмы – в основном боевики, где героям часто противостояли зомби. В Университет Южной Калифорнии он поступил, чтобы стать сценаристом. Но уже на первом курсе увлекся профессией аэрокосмического инженера и вступил в Rocket Propulsion Lab при университете, которая занималась разработкой ракет.

Университет Южной Калифорнии известен своей космической программой. Среди его выпускников – командир «Аполлона-11» Нил Армстронг, астронавт и экс-глава НАСА Чарльз Болден, председатель подкомитета по космосу и воздухоплаванию палаты представителей Дейна Рорабейкер. Здесь есть несколько лабораторий, где студенты создают настоящие ракеты и спутники. «Я был поражен, – вспоминал Эллис в интервью сайту университета о том, как впервые отправился на испытания спроектированного и построенного им с товарищами ракетного двигателя в пустыне Мохаве. – Я всегда советую студентам: принимайте участие в практических занятиях. Так вы поймете, зачем вам изучать то или иное дифференциальное уравнение, схему или строчку кода».

Они хотели стать первой студенческой группой, запустившей ракету в космос. Но, проведя десятки успешных запусков, так и не добились даже суборбитального полета – это сделали их преемники в 2019 г., разработав более мощные двигатели.

Зачем уходить от Безоса и Маска

В Rocket Propulsion Lab Эллис познакомился и подружился с однокурсником – Джорданом Нуном. Потом их пути на некоторое время разошлись. Нун отправился в SpaceX, где работал в том числе над кораблем Dragon 2. В системе аварийного спасения у него используется двигатель SuperDraco, напечатанный на 3D-принтере.

Эллис три лета стажировался в Blue Origin Безоса, а после получения диплома его приняли туда на полную ставку. Он убедил Безоса, что нужно создать подразделение по трехмерной печати на металле (ею к тому времени занимались многие конкуренты, включая Boeing). Он же и создал его с нуля. Традиционный способ производства деталей – вытачивание на токарном станке, штамповка или литье с помощью формы. При трехмерной печати роботизированные манипуляторы накладывают слой за слоем расплавленный металл. У напечатанной ракеты меньше деталей, а следовательно, мест их соединения с помощью сварки, заклепок и т. д., а значит, меньше уязвимых мест. Скептики возражают, что при обнаружении дефектов приходится списывать в брак всю деталь и начинать ее изготовление заново. Но Эллис уверяет, что Relativity Space разработала способ, как перезапускать процесс печати с нужного места. «Печать ракет на 3D-принтере – это будущее ракетостроения и освоения космоса», – сказал он журналу Inc.

Эллис и Нун часто созванивались и говорили про ракеты, хотя работали в разных космических компаниях. Они составили примерную структуру расходов, чтобы понять, почему ракеты такие дорогие. «От 80 до 90% уходит на оплату труда», – говорил Нун Bloomberg. 3D-печать позволяет резко сократить эти расходы.

Как-то Эллис обронил, что собирается основать стартап для трехмерной печати целых ракет. Позже он признался Inc., что пытался уговорить Безоса печатать больше деталей для ракеты, но его предложения так и не были полностью реализованы. Тогда он решил сам заняться ракетостроением. Нуну идея понравилась. Оба уволились в декабре 2015 г., чтобы создать стартап Relativity Space.

«Я никогда не видел, чтобы он опускал руки, сдавался или не смог бы решить проблему, даже по-настоящему сложную, – говорил Эллис о Нуне Los Angeles Times. – Я знал, что перед нашим стартапом встанет множество проблем, и он был подходящим человеком, чтобы заставить все работать». А Нун отметил: «Я силен в технических и практических аспектах, а Эллис – в творческом мышлении и нестандартных решениях».

За 1 кг спутника

Первые деньги Relativity Space получила от венчурного инвестора Марка Кьюбана. Эллис и Нун предприняли около 20 попыток угадать адрес электронной почты Кьюбана, так как он предпочитал переписку другим формам общения. Часть писем вернулась с пометкой, что такого адреса не существует, часть попала к другим людям. Но один из адресов оказался подобран верно, и письмо с заголовком «Космос – это сексуально: трехмерная печать целой ракеты» было прочитано Кьюбаном. Эллис и Нун просили $100 000. Кьюбан через пять минут переписки с ними согласился вложить $500 000 (правда, пришлось подождать два месяца, пока шла проверка, не мошенники ли они). «Они умны, изобретательны, целеустремленны и всегда учатся, – написал Кьюбан в электронном письме The Times. – Это как раз те черты, которые я ищу в новаторах».

Сначала стартапу надо было создать огромный трехмерный принтер – на рынке не было моделей, подходящих для их целей. На это было положено немало сил. Зато сейчас принтер последнего поколения способен напечатать деталь высотой до 32 футов (почти 10 м), при том что высота ракеты Terran 1 – 115 футов (35 м). Эллис и Нун говорят, что, если даже затея с ракетой не удастся, они всегда смогут заработать на продаже промышленных 3D-принтеров.

Terran 1 /Relativity Space

Созданный на деньги Кьюбана первый принтер мог печатать детали вдвое меньшего размера, чем последнего поколения. Но напечатанный на нем действующий ракетный двигатель произвел впечатление на инвесторов. Сначала они вложили в стартап почти $10 млн, потом еще $35 млн, а в октябре 2019 г. – еще $140 млн. На этом Эллис и Нун планировали остановиться. Они не хотели размывать свою долю, а собранных средств должно было хватить на время до первого коммерческого запуска, если работать без спешки. Но в ноябре 2020 г. был проведен очередной раунд финансирования на $500 млн. Как объяснил Эллис CNBC, «необходимо ускорить развитие и масштабирование проекта». Летом того года стартап переехал в новую штаб-квартиру в Лонг-Бич (Калифорния) площадью 11 000 кв. м, где будет площадка для производства ракет (самое главное, что туда влезал по высоте их новый принтер). За прошедшие полтора года компания более чем удвоила число сотрудников. Сейчас у нее 400 с лишним человек и планируется нанять в этом году еще 200.

Эллис рассказывал Inc., что у них уже есть контракты на запуск на $1 млрд от правительственных и коммерческих структур. Terran 1 может нести до 1250 кг полезной нагрузки. Это меньше, чем Falcon 9 от SpaceX, но больше, чем у Electron производства компании Rocket Lab. Relativity Space нацелилась на нишу спутников среднего размера, примерно как автомобиль, сказал Эллис. Ее конкуренты – российский «Союз-2-1В» и европейская «Вега». Или тот же Electron, если Terran 1 выводит сразу несколько небольших спутников.

Стоимость запуска Terran 1 – $12 млн, т. е. чуть меньше $10 000 за 1 кг. В прошлом году гендиректор «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин объявил о снижении цены на пусковые услуги для ряда спутников более чем на 30% до уровня SpaceX: до $15 000–17 000 за 1 кг вместо $20 000–30 000.

Конкурентное преимущество Relativity Space не только в стоимости, но и в том, что она может напечатать ракету под требования заказчика, изменяя и диаметр ракеты, и форму обтекателя под спутник – конечно, в дозволенных аэродинамикой пределах, объяснял Forbes. Причем она способна сделать это быстро. Когда технология будет проверена на практике, Relativity Space собирается печатать ракету за 30 дней и еще 30 дней отводит на предстартовые испытания, рассказывал Эллис журналу Scientific American. По его словам, на постройку обычной ракеты даже у SpaceX уходит от 12 до 18 месяцев. Но Маск утверждает, что его многоразовая ракета готова к новому полету через 51 день после предыдущего запуска.

Поэтому в июне Relativity Space привлекла от инвесторов еще $650 млн, чтобы ускорить разработку собственной многоразовой ракеты Terran R (конечно, тоже почти полностью напечатанную на принтере). Ее первый запуск запланирован на 2024 г. Она будет крупнее первой – высотой 216 футов (66 м) и рассчитана на 20 т полезной нагрузки.

Для Эллиса и Нуна главное, что этот проект – еще один шаг к межпланетным перелетам. Маск ищет способ доставить на Марс колонистов, а Эллис и Нун надеются, что помогут им обустроиться на Красной планете. «Если вы верите – а я верю, – что Илон [Маск] и НАСА отправят людей на Марс, то <. ..> им понадобится целая куча вещей», – говорил Эллис CNBC. «Наши принтеры сокращают количество инфраструктуры, которую необходимо будет доставить с Земли на Марс, чтобы создать там колонию, – объяснял Нун Inc. – Традиционно нужно отправлять тонны оборудования для завода, который сможет производить заводы, которые, в свою очередь, будут выпускать автомобили, дома, склады… В нашем видении будущего вы просто отправляете на Марс 3D-принтер, который с помощью марсианского сырья печатает все это». В выступлении перед студентами своей альма-матер Эллис добавлял: «Мы собираемся напечатать на 3D-принтере первую ракету made in Mars <…> Я не вижу будущего лет через 50, в котором ракеты не будут печататься 3D. Иное просто бессмысленно, потому что печать намного проще и дешевле».

Как создавать модели, размер которых превышает объем печати 3D-принтера

У вас еще нет крупноформатного 3D-принтера? Оценивая возможности компактного настольного 3D-принтера, не ограничивайтесь объемом печати. Многие предметы — как ваш смартфон, так и мост через реку — состоят из множества отдельных компонентов. Поэтому разделение модели на более мелкие детали, которые можно совместить после печати, — отличное решение для 3D-печати больших объектов, которые не помещаются на платформе.

Кроме того, разделение модели может быть отличным способом получить высококачественный результат, даже если модель целиком помещается на платформе. Это имеет смысл, когда на нескольких или противоположных поверхностях не должно быть следов от поддерживающих конструкций, когда модель имеет сложные выступы или содержит полости, в которых может оставаться жидкий полимер.

Изготовление различных деталей с помощью 3D-печати открывает новые возможности, например, создание сборных конструкций из различных материалов или сочетание жестких и гибких деталей для моделирования метода переформования.

При выборе способа склеивания нужно прежде всего учитывать необходимую степень прочности склеенных соединений, которая зависит от назначения моделей:

• химический: используйте склеивающее вещество для художественных работ, масштабных моделей и сложных форм, которые не предназначены для функционального использования и не должны подвергаться ударным воздействиям;

• механический: предусмотрите резьбовые отверстия или гнезда для крепления деталей, требующих надежного механического соединения, или при необходимости неоднократно отсоединять и присоединять компоненты.

В этом руководстве основное внимание уделяется созданию больших сборных моделей, напечатанных на стереолитографическом (SLA) 3D-принтере, компоненты которых склеены химическим способом. Читайте дальше, чтобы познакомиться со всеми этапами этого процесса — от разделения модели до пост-обработки для получения профессиональной отделки.

Что можно сделать на 3Д принтере?

3D-печать существует гораздо дольше, чем некоторые думают; уже почти 40 лет на самом деле! Но только недавно потенциал этой технологии начал реализовываться, достижения в области датчиков, программного обеспечения и материалов означают, что самые невероятные объекты теперь можно производить с помощью 3D-принтера.

Мы не постеснялись для вас, крутыех читателей нашего журнальчика, собрали список вещей, которые люди сделали с помощью 3D-печати, и вы, наверное, даже удивитесь сложности и размерам некоторых объектов. Всего 30 работ!

 #1 Тукан с реконструированным клювом, выполненным в процессе 3D-печати

Как много вы знаете о 3D-печати? Вот несколько интересных фактов о технологиях, которые могли пройти мимо вас.

Согласно изданию «All That 3D», 3D-принтеры имеют различные способы создания 3D-печатного объекта. Технологии 3D-печати включают моделирование методом наплавки (FDM), стереолитографию (SLA или SL) и селективное лазерное спекание (SLS).

«3D-принтеры FDM расплавляют пластиковые нити и осаждают пласты слоями до тех пор, пока они не заполнят модель. Существует два типа пластиков, которые широко используются в технологии FDM, а именно ABS и PLA. Первый изготовлен из продуктов нефти, второй изготовлен из растительных продуктов (ресурсов) и является биоразлагаемым. Большинство 3D-принтеров, которые вы можете найти для домашнего использования, — это FDM 3D-принтеры, потому что они более доступны».

«3D-принтеры SLA используют смолу для своих материалов. В отличие от FDM, он создает прототип с помощью лазера для отверждения смолы по одному слою за раз. В процессе стереолитографии создаются специальные опоры, которые необходимо вручную удалить из детали после 3D-печати. 3D-принтеры SLA дороже, чем принтеры FDM, но они дают лучшие результаты».

«В 3D-принтерах SLS также используется другой подход, нежели в FDM и SLA. В нем используется лазер для спекания порошкового металла. Связывая порошок, он создает прочную структуру. После спекания каждого слоя структура опускается уровнем ниже, и следующий слой будет построен на нём».

#2 Прозрачное протезирование с 3D-печатью из титана (металл в порошке как раз спекается лазером)

#3 3D-печатные классические картины, которые позволяют слепым впервые «увидеть» известное искусство (это Мона Лиза)

Когда появилась 3D-печать, принтеры были слишком дорогими, чтобы покупать их просто для развлечения по дому. В наши дни 3D-печать стала тенденцией, и все больше производителей выпускают 3D-принтеры, что означает, что они становятся более доступными для обычных людей.

«Если вы посмотрите на рынок 3D-печати сегодня, вы найдете тонны брендов 3D-принтеров, которые предлагают различные функции», — пишет All That 3D. «Некоторые из них оснащены мощными функциями и предлагаются по гораздо более высокой цене. Другие предлагают базовые функции и продаются по гораздо более дешёвой цене. Однако в ближайшие годы вы можете ожидать более мощные 3D-принтеры по очень доступной цене».

Простой пример подогрев рабочего стола в принтерах типа FDM, которого нет в дешёвых моделях.

3D-печать сначала использовала пластик в качестве материала, но по мере развития технологии используется все больше материалов. Теперь вы можете печатать 3D, используя такие вещи, как керамика, золото, серебро, титан, гипс и даже биологические вещества.

«Благодаря биологическим веществам можно производить протезирование, органы и ткани с помощью 3D-печати. Фактически, в разных случаях медицинские работники 3D печатают ухо и челюсть. 3D печать искусственного сердца, почек и печени находится в разработке. Если 3D печать органов в ближайшем будущем будет успешным, тогда мучительное ожидание пересадки сердца, почек или печени будет значительно сокращено».

«Что касается других материалов для 3D-печати, вы можете создавать платья, обувь, дроны, велосипеды, транспортные средства или даже дома. И, кстати, оружие… С 3D-печатью ваше воображение — ваше единственное ограничение».

#4 Протез руки. Очень красивый.

#5 Сосед напечатал для «Уокер» специальную тележку. У собачки почти нет лапок.

Несмотря на скорость и удобство, которые предлагает 3D-печать (представьте себе возможность напечатать любой необходимый объект в вашем доме вместо того, чтобы покупать его?), Существуют и этические дилеммы. 3D-принтеры могут сделать мир лучше или хуже, в зависимости от того, как мы решим использовать эту технологию.

«3D-принтеры уже смогли произвести протезирование, включая человеческое ухо и челюсть. Ученые сейчас работают над 3D-печатью эмбриональных стволовых клеток, сердца, почек, печени и других органов. Однако 3D-биопечать поднимает этические вопросы, включая справедливость в доступе к здоровью».

Ну в общем если у тебя есть деньги и ты плохой парень, то можешь печатать себя и жить намного дольше. А если ты хороший, но нищий, то помрёшь и в общем-то спасибо.

«Еще одной этической дилеммой, касающейся 3D-принтеров, является 3D-печать оружия. Уже было много случаев создания работающих пистолетов, которые стали вызовом федеральным законам. Как правительство будет практиковать контроль над оружием, если кто-то сможет просто напечатать 3D-оружие в своих домах? Это безопасно? Это то, о чем нужно задуматься, взвешивая потенциал 3D-принтера».

Да, но давайте запретим, напимер, вилку! Кто-то ей ест, а кто-то ей тыкает в горло!

#6 «Мой сосед по комнате 3D напечатал душевую лейку T-Rex»

#7 «Мой брат в инвалидной коляске и начинает свою первую работу в Google на следующей неделе. Поэтому я воодушевил его вот таким подарком».

Как видите, преимущества лёгкого производства очень велики, но есть и недостатки. Если любая компания может просто напечатать любую деталь, которая ей нужна, что происходит с остальной частью цепочки поставок и с рынком в целом? А как насчет использования чужого дизайна? Необходимо будет принять совершенно новые законы об интеллектуальной собственности и авторском праве.  Мы настолько привыкли к людям, которые специализируются на производстве определенных объектов, что машина, которая может сделать все это для нас, изменит общество в некотором роде.

Тем не менее, потенциал велик, так что это захватывающее время для 3D-принтеров! Ознакомьтесь с остальными классными и полезными примерами в списке ниже и поразитесь возможностям!

#8 3D печатный панцирь для травмированной черепахи

#9 надпись

#10 крутейший 3д гипс! В таком ногу можно почесать и помыть!

#11 «Коляска для отказавших ножек Хлои»

#12 он напечатал своё лицо

#13 3д гипс из пластика, использующий ультразвук для быстрого заживления сломанных костей

#14 «маска-намордник для корги»

#15 «Наша 3D-печать оборвалась на полпути, но мы решили использовать этот баг как фичу!»

#16 3D печатная скрипка. Она играет музыку!

#17 Студентка сделала 3D-печать масштаба 1: 1 подвижной модели BB-8 в качестве дипломной работы на инженера завершающей учебу.  Она также запрограммировала приложение, которое позволит вам управлять роботом.

Вспомнили свои дипломные проекты со скучными таблицами, слайдами в пауер пойнт и каким-то текстом, который никто не читал? Поэтому высшее образование в России так сильно отстаёт даже от «советского».

#18 пазл из шахмат

#19 кашка матрёшка))))

#20 нужен срочно замок? Чик брык готово!

#21 «Подруга сделала багажную бирку памятку с помощью своего 3D-принтера»

#22 3D-печатные вазы, дающие пластмассовым бутылкам вторую красивую жизнь.

#23 Держатель ручки Дарт Вейдер!

#24 Мой друг сделал этот костюм для Dragoncon … с 3D-принтером. Купить такой стоит очень, очень дорого.

#25 Лампа дракон «Игра престолов» подробнее тут.

#26 «Доказательство того, что настойчивость окупается … Мой полный костюм Железного Человека, напечатанный из во многих, многих частей моего миниатюрного 3д принтера в течение 6 месяцев»

#27 Шарнирное платье в сеточку 3д принтера, надетой иконой бурлеск Дита фон Тиз (стыдно, но я не знаю кто это такая). Похожий материал тут.

#28 «Я 3D напечатал мозг моего сына, используя данные его МРТ»

Мозги! Вы можете напечатать мозги для тех у кого их совсем нет! Хотел бы сказать для кого, но есть закон об неуважении к власти.

#29 3D-печатные диски. Пацаны помрут от зависти.

#30 Этот дом был напечатан на 3D-принтере всего за 24 часа менее чем за 11 тысяч долларов

Как вы видите будущее уже наступило. Представьте себе РПЦ. За ночь напечатать храм в любом сквере Екатеринбурга! Проснулись такие жители, а там уже всё. Протестуй не протестуй всё равно получишь… Получишь в общем.

 

Чернила, которые использует этот 3D-принтер, живы. Посмотреть в действии | Наука

Страна: Страна * AfghanistanAland IslandsAlbaniaAlgeriaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBolivia, многонациональное государство ofBonaire, Синт-Эстатиус и SabaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийский океан TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral африканских RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongoCongo, Демократическая Республика theCook IslandsCosta RicaCote D’IvoireCroatiaCubaCuraçaoCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland острова (Мальвинские ) Фарерские острова, Фиджи, Финляндия, Франция, Французская Гвиана, Французская Полинезия, Французские Южные территории, Габон, Гамбия, Грузия, Германия, Гана, Гибралтар, Греция, Гренландия, Гренада, Гваделупа, Гватемала, Гернси, Гвинея, Гвинея-Бисау, Гайана, Гаити, Остров Херд и МакДональда IslandsHoly Престол (Ватикан) HondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIran, Исламская Республика ofIraqIrelandIsle из ManIsraelItalyJamaicaJapanJerseyJordanKazakhstanKenyaKiribatiKorea, Корейская Народно-Демократическая Республика ofKorea, Республика ofKuwaitKyrgyzstanLao Народная Демократическая RepublicLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyan Арабская JamahiriyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacaoMacedonia, бывшая югославская Республика ofMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMoldova, Республика ofMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorwayOmanPakistanPalestinianPanamaPapua Новый GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalQatarReunionRomaniaRussian FederationRWANDASaint BarthélemySaint Елены, Вознесения и Тристан-да-КуньяСент-Китс и НевисСент-ЛюсияСент-Мартен (французская часть) Сен-Пьер и МикелонСент-Винсент и ГренадиныСам oaSan MarinoSao Том и PrincipeSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSint Маартен (Голландская часть) SlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Джорджия и Южные Сандвичевы IslandsSouth SudanSpainSri LankaSudanSurinameSvalbard и Ян MayenSwazilandSwedenSwitzerlandSyrian Arab RepublicTaiwanTajikistanTanzania, Объединенная Республика ofThailandTimor-LesteTogoTokelauTongaTrinidad и TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks и Кайкос IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited арабского EmiratesUnited KingdomUnited StatesUruguayUzbekistanVanuatuVenezuela, Боливарианская Республика ofVietnamVirgin остров, BritishWallis и Футуна Западная Сахара Йемен Замбия Зимбабве

Пожертвовать сейчас

Поддержка некоммерческой научной журналистики

Если мы чему-то научились из пандемии COVID-19, так это тому, что мы не можем дождаться реакции кризиса. Science и AAAS неустанно работают над предоставлением достоверной, основанной на фактах информации о последних научных исследованиях и политике с широким бесплатным освещением пандемии. Ваш не подлежащий налогообложению вклад играет решающую роль в поддержании этих усилий.

Раскрытие благотворительной информации

30 вещей, которые сейчас печатаются на 3D-принтере (и ни одно из них не является оружием) | 3D-печать

Как технологический журналист — даже тот, кто мало писал о 3D-печати — я заметил, что в последние месяцы очень много вопросов от друзей об этой области.Часто это одни и те же вопросы.

Как вообще работает 3D-печать? Что все это за оружие, напечатанное на 3D-принтере? Можно ли напечатать на 3D-принтере 3D-печать? Почему они такие дорогие? Что на самом деле можно с ними сделать? Помимо оружия . ..

Этические и юридические вопросы, связанные с 3D-печатью и огнестрельным оружием, важны и сложны, но они также имеют тенденцию привлекать большое внимание средств массовой информации к этой области технологий. Но в последнее время меня втягивает вопрос «что ты на самом деле можешь с ними сделать».

Растущее сообщество — от отдельных производителей до зарождающихся предприятий — изучает потенциал 3D-печати. Эта функция — всего лишь снимок некоторых продуктов и проектов, которые привлекли мое внимание, а не исчерпывающий обзор.

Вкус того, что происходит, но тот, который созрел для ваших комментариев, указывающих на лучшие примеры в этих категориях и других областях, которые были упущены. Любой вклад приветствуется, но вот 30 вещей, с которых можно начать обсуждение.

1. Детали для истребителей RAF Tornado

В начале этого года компания BAE Systems сообщила, что британские истребители впервые взлетели с компонентами, изготовленными с использованием технологии 3D-печати. Его инженеры производят детали для четырех эскадрилий самолетов Tornado GR4 с целью сэкономить 1,2 млн фунтов стерлингов на техническое обслуживание и ремонт в течение следующих четырех лет. «Вы внезапно не понимаете, где вы должны производить эти вещи», — сказал Майк Мюррей из BAE. «Вы можете производить продукцию на любой базе, которую захотите, при условии, что там у вас будет машина.»

2. Оружие для детей

Статья, опубликованная в Time в начале этого месяца о работе Not Impossible Labs, заслуживает особого внимания: проект с использованием 3D-принтеров для изготовления недорогих протезов конечностей для людей с ампутированными конечностями, в том числе для жертвы взрыва бомбы в Судане Дэниела Омар. Но это лишь одна из возникающих историй: см. Также статью 3Ders о четырехлетней девочке по имени Ханна с заболеванием, называемым артрогрипозом, которое ограничивает ее способность поднимать руки без посторонней помощи, но у которой теперь есть роботизированный экзоскелет Уилмингтона ( WREX для краткости) в помощь, сделанный с помощью 3D-печати.

Протез руки, сделанный для 16-летней жертвы взрыва в Судане. Фотография: не невозможно Фотография: невозможно

3. Олд Траффорд и стадион «Этихад»

Манчестерская компания Бизнес Hobs основан на работе с архитекторами, инженерами и другими творческими людьми, которые используют 3D-печать как часть своей работы, но для демонстрации Благодаря своим возможностям компания напечатала на 3D-принтере модели двух городских футбольных стадионов — Олд Траффорд и Стадион Этихад, — раздав их в конкурсе для читателей Manchester Evening News.Стоимость каждой модели оценивалась в 1000 фунтов стерлингов.

4. Нерожденные дети

На самом деле не так жутко, как кажется. Это скорее продолжение 4D ультразвуковых изображений младенцев в утробе матери, которые стали более популярными в последние годы. Теория: почему бы не распечатать их? Одной из компаний, занимающихся этим, 3D Babies, в прошлом году не повезло с краудфандинговой кампанией, которая собрала 1225 долларов из своей цели в 15 000 долларов. Несмотря на это, его веб-сайт работает, предлагая восьмидюймовые модели «для детей в натуральную величину» по цене 800 долларов за штуку.

5. Шипы для обуви Super Bowl

Ожидайте, что в этом году несколько крупных брендов запустят проекты 3D-печати — частично в рамках НИОКР и частично в рамках PR-кампаний. Одним из примеров является Nike: она демонстрирует тренировочную обувь под названием Vapor Carbon Elite Cleat для Суперкубка этого года с нейлоновой основой и бутсами, напечатанными на 3D-принтере — последние основаны на существующей модели Vapor Laser Talon, представленной год назад.

6. Концепт-кар Honda

По общему признанию, это не настоящий концепт-кар, на котором можно водить.Еще нет. Но Honda предоставила на своем веб-сайте пять моделей для 3D-печати, которые фанаты могли загрузить и изготовить, в том числе концепт FSR 1994 года и Kiwami 2003 года. Таким образом, речь идет скорее о том, чтобы пролить свет на архивы компании и стать инновационным — хотя потенциал 3D-печати для внутреннего прототипирования у всех производителей (включая автомобили) является одной из самых интересных областей для 3D-печати.

Распечатайте собственный концепт-кар Honda. Только не надейся на нем водить. Фотография: Honda Фотография: Honda

7.Потерянные статуи в Афганистане

Промышленный сайт 3D-принтер рассказывает историю Будд Бамиана, двух самых больших статуй Будды в мире, которые были разрушены талибами в 2001 году после пяти столетий наблюдения за окружающим ландшафтом. Команда экспертов сейчас пытается собрать их вместе, используя 3D-печать для изготовления моделей в масштабе 1/25 как часть процесса планирования.

8. Пандусы для инвалидных колясок

Рауль Краутхаузен — человек, создавший Wheelmap, краудсорсинговую карту мест по всему миру, удобных для инвалидных колясок.Однако в декабре прошлого года он опубликовал подробности своих экспериментов с 3D-принтером MakerBot по созданию собственного мини-пандуса для инвалидных колясок. «Конечно, есть возможности для улучшения. Например, я не могу дотянуться до пандусов в заднем кармане и самостоятельно их поставить. Но на самом деле это была не идея. Я считаю, что просьба о помощи приемлема», — написал он.

9. Skin’n’bones

Ткань для 3D-печати может быть самостоятельной статьей, и я буду рад вашим предложениям по инновациям в этой специализированной области.Мое внимание привлекла статья на KVUE о работе группы исследователей из Техасского университета в Эль-Пасо по печати на коже и других тканях. «Возможно, что-то из научно-фантастической книги, но теперь это реальность», — сказал один из членов команды. Но от BioPen, который «притягивает» клетки к пациентам, до 3D-биопринтеров, которые однажды могут производить органы, — это область интенсивной активности в 2014 году.

10. Селфи

Да, селфи. Как будто наводнения Instagram снимками самого себя было недостаточно, 3D-печать используется рядом компаний для создания фигурок людей, которые их печатают, а не стандартных супергероев, мультипликационных брендов и так далее.3DMe от Cubify привлекло много внимания на выставке CES в начале этого месяца своими 3D-печатными фигурками, но от качающейся головы до собственного свадебного торта, похоже, нет конца этой подкатегории 3D-печати.

3DMe от Cubify превращает людей в фигурки. Фотография: Cubify Фотография: Cubify

11. Книжные футляры

MakerBot представил нам историю последнего романа Чан Рэ Ли «На таком полном море», у которого есть ограниченная версия с напечатанным на 3D-принтере футляром, разработанным арт-директором ее издателя. Елена Йентус.Она сказала, что идея заключалась в том, чтобы дать людям «возможность держаться за то, что недоступно в цифровой форме», при этом Ли добавил, что «это пересматривает книгу как объект … удовольствие, которое я получаю от чтения, — это что-то тактильный «.

12. Дома

Дома, напечатанные на 3D-принтере, в концептуальном плане не являются большим шагом вперед по сравнению с некоторыми разработками в области строительства и сборных домов за последние десятилетия. Тем не менее, некоторые проекты в дикой природе очень интересны. Команда из Университета Южной Калифорнии работает над машиной, которая «в основном увеличивает масштабы 3D-печати до масштаба здания», разбрызгивая бетон слоями, в то время как в Амстердаме 20-футовый 3D-принтер KamerMaker печатает дом. как произведение искусства.

13. Утиные ноги и подковы

Не только люди получают напечатанные на 3D-принтере руку помощи (или руку, или ногу …) — животные также находятся на повестке дня. Посмотрите, как дизайнеры TechCrunch задерживают смерть утки с помощью напечатанной на 3D-принтере истории о конечностях об утке по имени Дадли, который потерял ногу в «агрессивной куриной драке» и теперь имеет напечатанную на 3D-принтере замену. Или взгляните на титановые туфли лошади по имени Холли, напечатанные на 3D-принтере, созданные CSIRO, чтобы помочь ей вылечиться от болезненной болезни под названием ламинит.

14. Игрушки из детских приложений

Дети, создающие свои игрушки (или, точнее говоря, настраивая их) с помощью 3D-печати, — это растущая область экспериментов. Британский стартап MakieLabs был одним из первых в этой тенденции: его приложение для iPad Makies Doll Factory помогает детям создавать куклы, которые родители могут заказать. Но есть и такие приложения, как Blokify — по сути, творческая песочница Minecraft с возможностью 3D-печати вещей, которые дети строят дома, или заказа их у партнеров. На подходе Monstermatic, мобильная игра, в которой дети создают монстров, а затем могут их распечатать. Все это сейчас дорого, но еще рано.

Makies Doll Factory: приложение для изготовления кукол. Фотография: MakieLab Фотография: MakieLab

15. Места преступления

Заголовок Vice четко рассказывает историю: распечатанные на 3D-принтере места преступления прибывают в зал суда рядом с вами. Хотя по правде говоря, если вы не живете в Нью-Мексико, они могут быть не , а рядом с вами какое-то время. Полицейский участок в Розуэлле, по-видимому, купил 3D-сканер, чтобы создавать графические изображения мест преступления в дополнение к стандартной фотографии.

16. Музыкальные шкатулки

Стартап под названием Left Field Labs продемонстрировал настраиваемые музыкальные шкатулки, особенность которых заключалась в том, что вы можете распечатать музыку на своем собственном 3D-принтере и заказать коробку для ее воспроизведения. Более того, вы сочиняете мелодию, используя простую сеточную систему онлайн. На данный момент компания не принимает новые заказы на принты, но позволяет людям сохранять свои творения до тех пор, пока она не откроет их заново.

17. Дыхательные трубы

Еще одно биологическое приложение, которое только зарождается: врач из Нью-Йорка, команда которого работает с трехмерными силиконовыми трахеями, для печати которых требуется 15 минут.Имейте в виду, что это на самом деле далеко не то, что его используют для пациентов. «Мы создали трехмерные дыхательные пути. Следующим шагом будет включение или внедрение стволовых клеток в те, которые будут дифференцироваться в хрящ, который составляет основную часть того, из чего состоит трахея …»

18. Космический телескоп Хаббла images

Космический телескоп Хаббл возвращает несколько красивых изображений, но слепые люди их не видят. Или они могут? В этом месяце НАСА сообщило о проекте двух астрономов из Научного института космического телескопа, которые превращают изображения Хаббла в изображения, напечатанные на 3D-принтере, со звездами, нитями, газом и пылью. «Я хочу изобразить это в трехмерном изображении, и люди будут чувствовать это пальцами, потому что они не могут этого видеть. Они смогут пространственно понять, где важные особенности относятся ко всему остальному и какова структура», — объяснили они. .

изображений космического телескопа Хаббла превратились в изображения, напечатанные на 3D-принтере. Фотография: НАСА и ЕКА. Фотография: НАСА и ЕКА

. 19. Ювелирные изделия

. В преддверии Дня святого Валентина вас ждет уйма историй о кольцах, ожерельях и других украшениях, напечатанных на 3D-принтере.От обручальных колец American Pearl («тысячи возможностей, миллиарды вариантов: каждая деталь подобна снежинке») до стартапа Matter.io, созданного в Массачусетском технологическом институте, и заканчивая работой отдельных дизайнеров, таких как Мария Дженнифер Кэрью. на этом фронте много чего происходит.

20. Почва

Теперь вернемся на землю: как на настоящей земле. Команда из Университета Абертай работает над созданием 3D-печатных моделей структуры почвы, чтобы понять их поры и «способы взаимодействия грибов и бактерий, живущих в них» в Phys. слова орг. «Вставляя микроорганизмы (такие как грибы и бактерии) в поровые пространства пластикового грунта, ученые теперь могут наблюдать, как эти микроорганизмы перемещаются по нему, выживают, находят источники пищи и взаимодействуют».

21. Надувные цветы

Что-нибудь еще на День святого Валентина, возможно: надувные цветы, напечатанные на 3D-принтере. Разработанные Ричардом Кларксоном, они являются частью эксперимента по созданию первой в мире надувной 3D-печати. «Воздух в полости отпечатка заставляет его« расцвести »и тем самым раскрывать сложность его физической структуры», — поясняет его веб-сайт.Итак, не продукт как таковой, а взгляд на «возможность создавать сложные формы и динамические структуры, которые невозможно создать другими способами».

22. Курорты айсберга

Идея отдыха на айсберге может и не понравиться — без шуток о Титанике, — но двое студентов Школы архитектуры Института Пратта использовали 3D-печать, чтобы воплотить в жизнь свою идею плавучих курортов с айсбергами, полностью с внутренними горячими источниками. «Благодаря тому, что мы с Эндрю смогли быть более уверенными в реализации этого проекта, мы смогли его построить», — сказал один из них.«Я не могу представить себе, что у меня в будущем не будет 3D-принтера; я думаю, что это просто будет частью того, чем я буду заниматься всю оставшуюся жизнь», — сказал другой.

Хотите провести отпуск на айсбергском курорте? Фотография: MakerBot. Фотография: MakerBot

23. Шоколад и другие продукты питания. для создания различных сладких угощений. Создавшая это компания 3D Systems также работает с кондитерским брендом Hershey’s над некоторыми экспериментами.Но, как ясно из этого удобного обзора Business Week, пицца, равиоли и наггетсы из нута также входят в меню 3D-печати.

24. Menurkeys

История 10-летнего Ашера Вайнтрауба была трогательной в прошлом году: он создал нечто под названием Menurkey — помесь меноры свечи и индейки — которое собрало на Kickstarter почти 50 тысяч долларов, чтобы стать продуктом. Первоначальное прототипирование было выполнено на 3D-принтере в штаб-квартире MakerBot, хотя компания отметила, что Ашер очень хотел получить модель для работы над будущими продуктами.

25. Стельки

Что касается финансирования в 1,75 миллиона долларов, то запуск стартапа, который ожидал «сделать 3D-печатные стельки для обуви одновременно сексуальными и популярными», звучит как азартная игра. Тем не менее, это намерение SOLS, объявившего на этой неделе о начальном финансировании. Его индивидуальные стельки, напечатанные на 3D-принтере, призваны сделать обувь более удобной. «Это 2014 год. Мысль о том, что мы покупаем туфли, которые не подходят по размеру, нелепа …»

26. Сумки Monkey

Это принадлежит бельгийской компании Kipling, которая запускает напечатанную на 3D-принтере сумочку под названием The Monkey Покупатель в джунглях города безумия.Вдохновленный Книгой джунглей, все логотипы и ручка напечатаны на 3D-принтере, а видео ниже дает возможность попробовать.

Поместите в комнату достаточное количество обезьян, напечатанных на 3D-принтере, и они сделают сумочку.

27. Бикини

Да, хорошо, легкий заголовок: превращение любой новой технологии в нижнее белье, как правило, привлекает много внимания. Так было в случае с N12 от Continuum, сделанным из нейлона 12 с его частями, «изготовленными непосредственно с помощью 3D-печати и соединенными вместе без какого-либо шитья … Для бикини нейлон прекрасно функционален, потому что он водонепроницаем и необычайно удобен, когда влажный.«Это часть более широкого модного ряда компании, включая линию обуви с 3D-печатью.

28. Гитары

Дизайнер Олаф Дигель не просто создает гитары с 3D-печатью: он обещает сотрудничать с покупателями, чтобы адаптировать инструменты к их музыкальным и / или визуальным потребностям. Его дизайн «Паук» особенно интересен, поскольку он основан на «интерпретации совершенного хэви-металлического инструмента через призму паукообразных». Дигель даже напечатает на спине имена музыкантов или групп на 3D-принтере инструмента.

29. Виниловые пластинки

Больше музыки: Келе Окереке из Bloc Party в декабре прошлого года участвовала в проекте по выпуску новой песни в виде 3D-печатной пластинки, продаваемой во всплывающем магазине в Лондоне в рамках благотворительной кампании по сбору средств. . Настоящая запись была сделана с использованием техники, разработанной американским исследователем Амандой Гассаи для преобразования цифровых музыкальных файлов в пластинки для 3D-печати с более широкими и глубокими канавками, чем на традиционном виниле.

30. Грустный Киану

В 2014 году даже мемы будут напечатаны на 3D-принтере.Коллекция угрюмых моделей Киану Ривза — это работа японской компании idk: «замечательный пример трехмерной мини-скуки, выходящей на массовый рынок», как выразились сторонники 3D. Обратный отсчет до 3D-напечатанного Grumpy Cat за 3 … 2 … 1 …

Поднимите настроение, Киану, вы были напечатаны на 3D-принтере … Фотография: 3Ders Фотография: 3Ders

^{Эта статья содержит партнерские ссылки, что означает, что мы можем заработать небольшую комиссию, если читатель перейдет по ссылке и совершает покупку. Вся наша журналистика независима и никоим образом не зависит от рекламодателей или коммерческих инициатив.Нажимая на партнерскую ссылку, вы соглашаетесь с установкой сторонних файлов cookie. Больше информации.}

Это старше, чем вы думаете [обновлено]

• Концепция 3D-печати существует с 1945 года, а на практике — пусть даже примитивно — с 1971 года, предлагая более быстрый и эффективный метод изготовления вещей.
• Параллельное развитие технологии 3D-печати вплоть до потребительского и корпоративного использования позволило реализовать преимущества 3D-печати в строительстве, архитектуре, дизайне, производстве и других отраслях.
• Дальнейшее развитие технологий аддитивного производства и материалов для 3D-печати, особенно новых металлических сплавов, будет способствовать дальнейшему росту.
• В будущем ищите новые приложения для 3D-печати в аэрокосмической, электронной, медицинской, энергетической и автомобильной отраслях.

Какой технологии 80 лет в теории, 40 лет на практике и выглядит совершенно новой? Вы не поверите, но это 3D-печать.

Хотя повальное увлечение настольными 3D-принтерами началось примерно в 2010 году, когда такие компании, как MakerBot, вызвали у инвесторов и СМИ слюну, производственные специалисты знают, что процесс — нанесение материала на основу для создания объекта из цифрового 3D-дизайна — уходит корнями в прошлое. дальше.

Первый патент на процесс под названием Liquid Metal Recorder относится к 1970-м годам, но идея намного старше. В 1945 году в прозорливом рассказе Мюррея Лейнстера под названием «Вещи проходят мимо» описывается процесс подачи в эту движущуюся руку «магнетронного пластика — материала, из которого они делают дома и корабли сегодня». Он рисует в воздухе по рисункам, которые сканирует фотоэлементами. Но пластик выходит из конца вытяжного рычага и затвердевает по мере его поступления ». То, что во времена Ленстера было научной фантастикой, вскоре стало реальностью.

Уровни инноваций: график 3D-печати

1971– 1999: Появляется первый 3D-принтер

Технология струйной печати была изобретена корпорацией Teletype в 1960-х годах, это метод «вытягивания» капли материала из сопла с помощью электроники. В результате появилось устройство, способное печатать до 120 символов в секунду, и в конечном итоге проложили путь для настольной печати для потребителей.

Teletype позже экспериментировал с расплавленным воском, как описано в патенте 1971 года, принадлежащем Йоханнесу Ф.Готвальда, чья идея заключалась в том, чтобы выводить объект из жидкого металла, который затвердевает в форме, заданной движением струйной печати на каждом новом слое. Этим устройством был Liquid Metal Recorder, который является основой быстрого прототипирования и утверждал, что «печать» может выйти за рамки чернил.

Процесс экструзии материала

Это были первые шаги на территории, называемой процессом экструзии материала, когда термопласт загружается в нагретое сопло и наносится на объект по одному «кусочку» за раз — та же технология, что используется в бытовых настольных 3D-принтерах.Он быстрый и дешевый, но материалы (в основном резиновый пластик) не подходят для чего-либо, кроме моделей R2-D2 и гоночных автомобилей.

Планы по печати объектов с использованием жидкого металла относятся к 1970-м годам, но практическое аддитивное производство металлов появилось гораздо позже — и окажет влияние на многие другие отрасли по мере появления новых сплавов для 3D-печати.

В 1980 году доктор Хидео Кодама, юрист, работавший в государственном исследовательском институте в городе Нагоя, Япония, описал два метода видения Готвальда с использованием термореактивного полимера — специального пластика, который затвердевает под действием света — вместо металла.Его исследование было опубликовано в нескольких статьях и привело к его собственному патенту в ноябре 1981 года, но полное отсутствие интереса означало, что проект ни к чему не привел.

Тем не менее, семена были посеяны. Производитель электроники и обороны Raytheon подал патент в 1982 году на использование металлического порошка для добавления слоев к объекту. В 1984 году предприниматель Билл Мастерс подал патент на процесс под названием Computer Automated Manufacturing Process and System, в котором впервые упоминается термин 3D-печать .В другом патенте 1984 г. во Франции описывалось аддитивное производство с использованием стереолитографии, но, как и работа Кодамы, это не рассматривалось как не имеющее коммерческой привлекательности.

SLA-1 3D Systems Corporation

После всех этих начинаний изобретатель Чак Халл был первым, кто действительно построил 3D-принтер. Основываясь на его патенте на отверждение фотополимеров с помощью излучения, частиц, химической реакции или лазеров, его дизайн отправлял пространственные данные из цифрового файла в экструдер 3D-принтера, чтобы создать объект по одному слою за раз.

Метод стереолитографии 3D-печати, который сегодня доступен в стандартных машинах, был впервые запатентован в 1984 году, когда от него сразу отказались. Компания

Халла, 3D Systems Corporation, выпустила первую в мире машину для стереолитографических аппаратов (SLA), SLA-1, в 1987 году. Эта машина позволила изготавливать сложные детали, слой за слоем, за долю времени, которое обычно брать. Халл подал более 60 патентов на эту технологию, став крестным отцом движения за быстрое прототипирование и изобрел формат файла STL, который используется до сих пор.

В то время 3D-печать была новой технологией, а материаловедение было не таким, как сейчас. Если изделие было изготовлено из популярных полимеров, они имели тенденцию к короблению при застывании. В то время машины также стоили сотни тысяч долларов, поэтому устройства для 3D-печати устанавливались только на предприятиях тяжелой промышленности — вдали от потребителей.

1999– 2010: 3D-печать показывает свой потенциал

На фоне широко распространенных опасений, что ошибка 2000 года приведет к отключению компьютерных систем и вызову цифрового Армагеддона, 3D-печать показала большой потенциал для многих отраслей.

В этот период биоинженерия также добилась важных успехов. Ученые из Института регенеративной медицины Уэйк Форест в Уинстон-Салеме, Северная Каролина, напечатали строительные блоки мочевого пузыря человека, используя аддитивное производство и покрывая орган клетками пациента, поэтому тело вряд ли отвергнет напечатанный на 3D-принтере мочевой пузырь.

Следующее десятилетие ознаменовалось многими достижениями в области медицинской 3D-печати: ученые, технологи и врачи построили миниатюрную почку, сложный протез ноги и первые биоинженерные кровеносные сосуды, сделанные из донорских человеческих клеток.

В 2005 году в рамках проекта RepRap с открытым исходным кодом была создана машина Дарвина, 3D-принтер, который мог печатать большинство своих частей для самовоспроизведения. Любезно предоставлено RepRap.org.

3D-принтер RepRap

Но все это движение — особенно движение к потребительскому использованию — получило большой импульс благодаря парадигме открытого исходного кода, охватившей сектор информационных и коммуникационных технологий (ИКТ). В 2005 году проект RepRap Адриана Бойера запустил инициативу с открытым исходным кодом, чтобы создать 3D-принтер, который мог бы построить сам себя — или, по крайней мере, напечатать большую часть своих собственных деталей.

Машина Дарвина 1.0 была первым практическим применением философии RepRap, и внезапно любой человек получил возможность создавать все, что только мог придумать. Запущенный примерно в то же время, Kickstarter дал дома 3D-печати еще один огромный импульс, поскольку проекты, финансируемые за счет краудфандинга, возникали повсюду. Производство быстро демократизировалось.

3D-принтер MakerBot

Коммерческая 3D-печать наконец появилась на настольных ПК в 2006 году от Objet (ныне Stratasys), которая позволила пользователям отправлять дизайны на свое устройство, чтобы печатать их из нескольких материалов с разными свойствами.

Торговые площадки и виртуальные своповые площадки для торговли, обмена и приобретения дизайнов возникли повсюду, вызвав огромный интерес. Когда в 2009 году появился MakerBot с наборами DIY с открытым исходным кодом для проектирования и печати чего угодно, он сделал соучредителя Бре Петтиса суперзвездой и придал 3D-печати такой же эффект, как и прежние развивающиеся технологии, такие как социальные сети, электронная коммерция и даже сам Интернет.

Первые 3D-принтеры стоили сотни тысяч долларов. Сегодня настольные принтеры, такие как MakerBot Replicator +, стоят менее 2000 долларов.Предоставлено MakerBot.

2011– Настоящее время: 3D-печать в расцвете сил

Сегодня аддитивное производство — это зрелая технология. Потребительский интерес и надежность промышленных платформ росли в течение 2010-х годов, когда (часто истеричный) ажиотаж вокруг MakerBot улегся, и отрасль нашла паз. Некоторые думают, что в будущем добавка заменит традиционное ЧПУ и фрезерное производство, и в отчете Lux Research за 2021 год прогнозируется, что к 2030 году объем 3D-печати будет стоить 51 миллиард долларов.

Пластиковые настольные игрушки были убраны, оставив реальные преимущества, которые предлагает 3D-печать: все, от печати еды до нанесения нескольких материалов в одном процессе экструзии, что делает процесс быстрее и дешевле.

Диапазон материалов, доступных для 3D-печати, также вырос в геометрической прогрессии: от биопечати человеческих тканей и создания органов, созданных специально для пациентов, до изготовления изделий из серебра или золота.

Приложения также разнообразны, как и воображение изобретателей и инженеров.Ученые из Саутгемптонского университета запустили первый в мире беспилотный самолет, напечатанный на 3D-принтере; производители напечатанного на 3D-принтере автомобиля достигли отметки 200 миль на галлон с гибридным газо-электрическим двигателем; и стартап, специализирующийся на строительстве экологически чистых живых структур, придумал среду обитания, созданную роботами, подходящую для жизни на Марсе.

См. Также: Что такое генеративный дизайн и как его можно использовать в производстве?

3D-печать используется для строительства убежищ в районах стихийных бедствий и доступного жилья в развивающихся странах.А интеллектуальная робототехника, микропроизводство и конструкция шарнирных конечностей были объединены для создания протезов с автономным питанием, обеспечивающих обратную связь с мозгом.

Многие высококачественные 3D-печати при производстве больших конструкций выполняются с использованием сплавления в порошковой подложке, когда различные материалы могут быть использованы в порошкообразной форме и сплавлены вместе с помощью лазеров или нагрева. Это основной процесс, используемый для металлических деталей, но он дорогостоящий и требует особой инфраструктуры, что делает его пригодным в основном для сектора тяжелой промышленности.

Отрасли, в которых используется 3D-печать

Тем не менее, аддитивное производство нашло применение во многих отраслях. Количество вещей из вашей повседневной жизни с некоторыми напечатанными на 3D-принтере компонентами может вас удивить.

3D-печать в строительстве

Строительство — это обширная, укоренившаяся сфера с наследием расточительной и опасной практики, на которую приходится почти 40% выбросов парниковых газов. 3D-печать может перевернуть ее с помощью более чистых методов создания изделий на основе цемента, таких как стены, и металлических компонентов, таких как арматура, — а изменение климата делает эти изменения еще более важными.

Но скорость — еще одна веская причина для внедрения 3D-печати. В 2016 году китайская компания напечатала на 3D-принтере целый двухэтажный дом за 45 дней. В том же году Apis Cor 3D напечатала структуру дома площадью 400 квадратных футов всего за 24 часа. Аддитивные технологии также могут быть быстро и дешево развернуты в опасных местах, таких как шахты или районы бедствий; продолжаются исследования, чтобы использовать материалы, найденные на местах, где расположены принтеры, вместо того, чтобы использовать больше топлива и дымовые грузовики для доставки материалов.

В 2019 году бостонская компания Apis Cor напечатала на 3D-принтере стеновые конструкции административного здания в Дубае с использованием собственной машины и смеси материалов. Любезно предоставлено Apis Cor.

3D-печать в архитектуре

Самые большие преимущества 3D-печати для архитектуры кажутся очевидными: проекты уже существуют со всеми мыслимыми деталями в цифровой форме, поэтому, если вы хотите произвести впечатление на клиентов или инвесторов, просто нажмите кнопку и через несколько часов разместите великолепную модель на столе в зале заседаний. Хотите изменить балку, переориентировать окно или добавить еще один сюжет? Переделайте свои рисунки, промойте и повторите.

3D-печать в дизайне и производстве продукции

Когда прототипы должны изготавливаться на тех же заводах или рядом с ними, где начинается финальное производство, это добавляет драгоценное время на этап проектирования и проверки разработки продукта, если разработчик и производитель расположены далеко друг от друга.

Имея доступ к 3D-печати, не имеет значения, насколько далеко находится завод; 3D-принтер в вашем офисе или гараже может создать столько прототипов, сколько вам нужно, по доступной цене и быстро, независимо от того, сколько изменений дизайна вам придется внести.

3D-печать может сделать производство жизнеспособным в любом регионе или экономическом климате, а не только в производственных центрах последних 30–40 лет.

Многие производственные процессы уже имеют средства для перехода на аддитивные процессы. А по мере того, как сроки разработки продукта еще больше сжимаются благодаря таким достижениям, как генеративный дизайн и упрощение транспортировки и перепрофилирования файлов дизайна, прототипирование и производство будут происходить быстрее, и все это со скоростью цифровых технологий.

Ранняя потребительская 3D-печать также обещала помочь сократить отходы за счет немного меньшего устаревания. Если сломанная деталь в старом пылесосе больше не производится, но файл дизайна для нее все еще существует на веб-сайте производителя, вам нужно только отправить его на свое настольное устройство и посмотреть короткое видео на YouTube, чтобы узнать, как установить Это.

Какое будущее у 3D-печати?

По данным Statista, ожидается, что мировой рынок аддитивного производства будет расти на 17% ежегодно до 2023 года, поскольку применение этой технологии увеличивается, а добавка металлов становится все более и более жизнеспособной.Ожидается, что рынок продуктов и услуг аддитивного производства почти утроится в период с 2020 по 2026 год.

По мере развития 3D-печати она помогла удовлетворить потребности медицинской отрасли в таких вещах, как медицинские образцы по запросу, персонализированное протезирование и даже печать органов на основе биоинженерии.

Большой рост в аэрокосмической, электронной и медицинской промышленности

Такие отрасли, как производство, архитектура и дизайн продукции, несомненно, извлекают выгоду из 3D-печати, но наибольший рост ожидается в электронной, аэрокосмической и медицинской отраслях.Тодд Сперджен, инженер проекта аддитивного производства компании America Makes, говорит, что в электронной промышленности появятся такие вещи, как специальные радиаторы для высокотехнологичных продуктов, а в аэрокосмической отрасли появится более широкая доступность компонентов, напечатанных на 3D-принтере, которые будут использоваться с более высоких технологий. прекратить военные применения в авиации общего назначения. В медицинской промышленности по мере того, как все больше материалов оценивается для использования в медицине, а страховые компании все шире признают аддитивное производство, индивидуальный уход станет нормой.

«Возможно, ушли в прошлое времена самых дорогих протезов, подходящих на один размер», — говорит Сперджен. «Вскоре ожидается, что персонализированные протезы, адаптированные под конкретного пользователя, станут доступными для типичного американского дома — даже для растущих детей».

Новые приложения и новые материалы для 3D-печати

Помимо существующих технологий, аддитивное производство на горизонте гораздо больше. По словам Сперджена, интересная работа ведется в сообществах, занимающихся прямым письмом и экструзией плотной пасты.Например, исследовательские группы изучают возможность смешивания отвержденных фотополимеров с передовыми системами материалов, такими как керамика и термореактивные пластмассы, которые в конечном итоге могут быть использованы для таких вещей, как печатные схемы, недорогие теплообменники и небыпная керамика.

См. Также: 3D-печать в космосе с лунной пылью — секрет вашего будущего Дом на Марсе

«Улучшения в этой области могут привести к более широкому внедрению аддитивного производства в высокотехнологичные приложения, такие как аэрокосмическая и автомобильная промышленность, а также в крупное производство. такие процессы, как опреснение воды », — говорит Сперджен.Еще больше возможностей открывается, если рассматривать эту технологию в сочетании с другими методами аддитивного производства, такими как печатные схемы, интегрированные в структуру протезирования, или новые форм-факторы для батарей.

Растет и список материалов для 3D-печати. «Огнеупорные суперсплавы сделают возможным инновации в энергетике, аэрокосмической и оборонной отраслях», — говорит Сперджен. «Сегодня разрабатываются более прочные полимеры, которые могут пройти испытания на пламя, дым и токсичность, требуемые FAA, что приведет к сокращению затрат на поддержание в соответствующих секторах.”

Благодаря новым исследованиям и разработкам в области аддитивного производства, будущее для 3D-печати остается светлым — настолько ярким, что пришло время надеть новые оттенки, напечатанные на 3D-принтере.

Эта статья обновлена. Первоначально она была опубликована в сентябре 2014 года. В написании этой статьи участвовала Дана Голдберг.

Дрю Терни пишет о технологиях, кино, науке, книгах и многом другом.

Руководство по 3D-печати продуктов питания — как это работает и что можно сделать сегодня

Как работает пищевой 3D-принтер?

Концепция аналогична традиционной 3D-печати: пищевой 3D-принтер нагревает съедобные ингредиенты перед их 3D-печатью на рабочей пластине, слой за слоем. Другой вариант, аналогичный 3D-печати SLS, заключается в использовании ингредиентов в виде сухого порошка, который затем затвердевает с помощью пищевого 3D-принтера.

Откройте для себя нашу подборку лучших пищевых 3D-принтеров для 3D-печати еды или шоколада в домашних условиях.

3D печать сладких десертов

3D печать шоколада

Благодаря своим естественным физическим свойствам шоколад идеально подходит для 3D-печати. Он тает при температуре человеческого тела и затвердевает, как только остывает. Таким образом, легко создавать индивидуальные шоколадные десерты, не изменяя первоначального вкуса шоколада.

Choc Edge уже выпустила две версии своего 3D-принтера для изготовления всех видов шоколадных дизайнов. В принтере 3Drag используется технология FDM. Можно напечатать на 3D-принтере практически любой шоколадный дизайн, созданный пользователем.

3D-печать сахаром

Сахар — это податливый материал, который может принимать разные формы и цвета, а также он совместим с 3D-печатью. Некоторые исследовательские группы, такие как CandyFab Project или Sugar Lab от 3D Systems, разработали 3D-принтеры, специализирующиеся на печати сахара и конфет с творческими 3D-формами, как показано на фотографиях на их веб-сайтах.

Сахарные конфеты, напечатанные на 3D-принтере Chefjet 3D Systems.

Печенье, напечатанное на 3D-принтере на заказ

Food 3D-печать дает возможность клиентам увидеть собственное печенье, созданное на их глазах.

Именно так компания Oreo решила продемонстрировать 3D-принтеры на фестивале SXSW 2014, позволяя покупателям выбирать цвет крема Oreos.

Oreo на фестивале SXSW с кремом, напечатанным на 3D-принтере.

3D-печать еды, похожей на вас

С помощью лучших 3D-сканеров можно создать 3D-модель своей головы и распечатать ее с помощью съедобной пищи.Некоторые производители предоставляют возможность есть блины или вафли с формой вашего лица.

«Блинчик с лицом», напечатанный на 3D-принтере дизайнерской компанией Kinneir Dufort .

В рамках одной из своих маркетинговых кампаний производитель майонеза Hellmann’s даже предложил клиентам возможность 3D-печати своего лица на булочках для гамбургеров.

Создайте собственную линейку продуктов

3D-печать позволяет потребителю участвовать в создании нового ассортимента продукции.Barilla, например, организовала в 2014 году конкурс на лучший дизайн 3D-модели для новой пасты Barilla.

За два месяца дизайнеры разослали 216 предложений макаронных изделий из 20 разных стран, и победивший дизайн был продан Barilla как новый продукт!

Новый дизайн пасты Barilla от французского дизайнера Лориса Тюпена, участвовавшего в конкурсе Barilla.

3D-печать для пищевой промышленности

Еда на 100% 3D-печать

3D-принтеров Foodini, продаваемых Natural Machines и Bocusini, которые успешно провели краудфандинговую кампанию на Kickstarter, являются одними из самых успешных 3D-принтеров для пищевых продуктов.

Эти два 3D-принтера позволили сделать первые блюда, полностью напечатанные на 3D-принтере. Они состоят из последовательных слоев так же, как и пицца.

Тесто готовится во время 3D-печати, при этом добавляются томатный соус (из порошка), вода и масло, а затем слой протеина.

3D-печать мяса

Расширяя границы 3D-печати, некоторые ученые хотят использовать биоматериалы и стволовые клетки животных для создания 3D-печати мяса.

Ученые, стоящие за этим подходом, указывают на огромное количество ресурсов, необходимых для производства мяса через животноводство, и выделяют трехмерную печать продуктов питания как решение растущих потребностей растущего населения мира.

Чипсы для стейков от Modern Meadow.

Бруклинская компания Modern Meadow уже успешно распечатала стейковые чипсы из синтетического животного белка на 3D-принтере. Компания привлекла внимание самых богатых инвесторов Нью-Йорка, включая Рокфеллеров. Теперь они даже печатают на 3D-принтере веганскую кожу.

3

D печать органических продуктов питания

Хлое Руцервельд, голландский кулинарный дизайнер, сумела напечатать на 3D-принтере структуру, состоящую из ряда слоев теста, сделанного из съедобной почвы.

Органические продукты питания, напечатанные на 3D-принтере голландского дизайнера Хлои Руцервельд.

Семена грибов, споры и дрожжи добавляются через несколько дней, чтобы получилась инновационная и экологически чистая закуска.

Еда 3D-печать в космосе

Сила 3D-печати заключается в том, что они позволяют производить широкий спектр продуктов с меньшим количеством сырья.

Основываясь на этом простом принципе, инженеры считают 3D-печать идеальной технологией для кормления космонавтов во время длительных космических полетов. В специальных полиэтиленовых пакетах съедобные продукты могут храниться даже 30 лет.

Различные шаги для 3D-печати пиццы.

Еда для пожилых, напечатанная на 3D-принтере:

Проект «Перформанс»

В рамках этой инициативы планируется изготовление еды для пожилых людей с помощью 3D-принтера. Некоторые компании, такие как Gel Manche, уже предлагают продукты с другой текстурой, называемые «гладкая пища».Эта технология возвращает продукту его первоначальную форму, но его текстура мягкая, и люди, испытывающие трудности с жеванием или глотанием, могут легко его проглотить.

Меню еды Геля Манча, напечатанное на 3D-принтере.

25 великих вещей, которые вы можете делать и продавать с помощью своего 3D-принтера

3D Insider поддерживается рекламой и зарабатывает деньги за клики, комиссионные от продаж и другими способами.

Одна из самых забавных вещей в обладании 3D-принтером — это то, что вы можете создавать практически все, что только можете вообразить.Хотя это может привести к часам и дням развлечений, это не совсем оплата по счетам. Если вы хотите вернуть деньги, вложенные в этот модный 3D-принтер, как насчет создания полезных и практичных вещей, которые вы сможете продать? Для начала вот наш список из 25 лучших вещей, которые вы можете сделать и продать с помощью своего 3D-принтера.

Проверьте лицензии на эти продукты перед их печатью и продажей. Эта статья предназначена в основном для вдохновения.

В настоящее время почти никто не ходит в туалет без телефона, чтобы не застрять, читая и перечитывая этикетку на бутылке шампуня.Проблема с этой привычкой в ​​том, что почти всегда негде положить телефон, когда вам нужно освободить руки для работы. Эта невероятно простая туалетная бумага, интегрированная с платформой для вашего телефона, решает эту постоянную проблему. Вы можете закрепить его на стене туалета с помощью двустороннего клея или просверлить несколько отверстий для шурупов, чтобы удерживать его на месте более надежно. Это очень просто — легко сделать, легко установить и сохранить ваш телефон в чистоте.

Телефон — это один из самых простых способов доступа к любимой музыке с помощью любого из нескольких вариантов потоковой передачи.Хотя подключение телефона к динамику Bluetooth является жизнеспособным вариантом, каждый раз требуется несколько минут для настройки, не говоря уже о том, что вам нужно убедиться, что динамик заряжен. Благодаря усиленному звуку Groovi Monster вы можете воспроизводить музыку прямо со своего телефона и улучшать качество звука крошечных динамиков вашего телефона. Вытянутые руки (или уши?) Отлично смотрятся и позволяют контролировать направление звука. Это отличный усилитель, который можно носить дома для спонтанных танцевальных вечеринок.

Сказать об уходе за растением легче, чем сделать. Кто знал, что не забыть полить комнатные растения может быть так сложно? Самополивающаяся кашпо состоит из двух частей: перфорированного внутреннего горшка для растения и внешнего растения, которое действует как резервуар для воды. Перфорация обеспечивает непрерывный, но контролируемый забор воды, гарантируя, что ваше растение будет получать всю необходимую воду, не насыщаясь. На внешнем горшке есть носик, с помощью которого вы можете проверить, нужна ли в резервуаре дополнительная вода.Это займет около недели, так что вы еще не полностью расслабились.

Эта аккуратная небольшая настенная полка выглядит так же, как и любая другая полка. Однако, если вытащить его внешний рукав, обнаружится, что в его основании есть небольшой карман. Это идеально подходит для хранения ценных вещей, таких как деньги или ключи, в месте, о котором знают только ваш супруг или дети. Ее легко сделать, она достаточно прочная, чтобы работать как настенная полка, и хорошо скрывает внутренний карман.

Это ситуация, знакомая почти всем нам: вы вытаскиваете наушники из сумки, чтобы послушать музыку, и тратите несколько секунд, чтобы распутать их.Теперь мы знаем, что держатели для наушников — это пруд пруди в 3D-печати, но эта модель — одна из самых чистых и эффективных, которые мы когда-либо видели. Вы оборачиваете шнур наушников вокруг центральной стойки, закрепляете наушники в специальном кармане и закрываете все во внешнем чехле на шарнирах. В результате получился надежный, компактный и красивый держатель для наушников, непохожий на все, что мы видели раньше.

Приходилось ли вам когда-нибудь заряжать телефон от розетки без чего-либо, на что он положил бы телефон? Хуже того, ваш шнур для зарядки может быть слишком коротким, чтобы положить телефон на пол. Поговорим о неловкости. Это настенное крепление вставляется прямо в зарядное устройство и представляет собой удобную платформу для вашего телефона во время его зарядки. Больше не нужно перелезать через стул или класть пакеты под розетку, пока вы заряжаете свой телефон. Это крепление для настенной розетки — простое и разумное решение часто упускаемой из виду проблемы.

Продолжая тему объектов, которые будут выглядеть намного лучше при установке, является настенное крепление для Amazon Echo. Особенность Amazon Echo Dot в том, что он предназначен для настенного монтажа.Он лучше слышит ваши команды, его звуковая обратная связь лучше слышна, и это синее световое кольцо выглядит просто великолепно. Это простое настенное крепление позволяет оптимизировать использование Amazon Echo Dot. Это похоже на разговор со стеной, но теперь стена отвечает. Крепление имеет удобный порт для зарядки вашего устройства, может быть закреплено с помощью двустороннего клея и отлично смотрится в любых условиях.

Если хотите повеселиться, вот отличный гильза для картриджей для поклонников Nintendo Switch.В то время как обычный кожаный футляр достаточно хорошо подходит для хранения ваших игровых картриджей, большинство из этих футляров скучны и лишены каких-либо особенностей. Эта тематическая гильза для картриджей скрасит ваш день, когда вы ее увидите, особенно если это прелюдия к нескольким часам игры. Любой респектабельный геймер, конечно же, знает, откуда был вдохновлен дизайн этой гильзы.

Когда вы приходите домой после тяжелого ночного дня, вам хочется увидеть что-то, что поднимет вам настроение. Эти настенные часы, вдохновленные творчеством неподражаемого квартета из Ливерпуля, обязательно понравятся миллионам и миллионам их поклонников.Циферблат часов хорошо спроектирован с безошибочно узнаваемыми лицами каждого члена Битлз. Хотя часы довольно минималистичны; у него нет минутной стрелки, и отображаются только периоды 3, 6, 9 и 12. Эти часы будут чувствовать себя как дома в обстановке постмодерна и минимализма.

Плавное перемешивание колоды карт выглядит очень учтиво и заставляет вас выглядеть так, будто вы можете выиграть карточную игру независимо от того, какую руку вы набираете. К сожалению, не все люди наделены этим навыком.С этим настраиваемым тасование колоды карт этот недостаток навыков скоро перестанет быть проблемой. Просто разделите свою колоду, вставьте их в этот тасование, и каждый раз вы будете получать идеально перемешанную колоду. Он прост в использовании и работает быстро. Все усилия, которые вы вкладываете в овладение навыками тасования карт, теперь можно направить на улучшение вашей игры (или, по крайней мере, вашего покерного лица).

Неорганизованные гаражные мастерские настолько распространены, что видеть полностью организованные и чистые гаражи вызывает беспокойство.Если у вас есть случайные инструменты и детали, которые просто валяются в гараже, вы, вероятно, поймете, как этот набор коробок для пипсов может быть чрезвычайно полезным. Помимо наличия нескольких ящиков различных форм и размеров, эти кондитерские коробки легко штабелируются. Независимо от того, сколько места в гараже у вас есть, вы, вероятно, сможете создать решение «Тетрис», используя ряд коробок для пипсов. Конечно, размер моделей может быть изменен в зависимости от ваших потребностей. Создатель дизайна открыт даже для предложений новых моделей, поэтому не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас есть другие практические идеи, которыми вы хотели бы поделиться.

Раз уж мы говорим о ящиках, мы хотели бы взглянуть на The Hive — блестяще разработанный набор шестигранных ящиков, которые можно складывать бесконечно. Эти ящики отличаются от стандартных ящиков несколькими вещами. Во-первых, это шестиугольные формы, из-за которых некоторые из них напоминают улей — смелый дизайнерский ход, если можно так сказать. Вторая — это канавки для фиксации по бокам ящиков, позволяющие объединить несколько из них, чтобы сформировать свой собственный набор ящиков.У вас может быть до десяти или двадцати штук, и вы можете комбинировать их любым способом, чтобы получить интересные формы или сэкономить место в вашей квартире. Независимо от того, как вы его используете, это одни из самых красивых ящиков, которые вы могли получить.

Плоскогубцы могут показаться не очень интересным объектом для создания на вашем 3D-принтере, но есть кое-что, что отличает этот дизайн от других. Эти плоскогубцы, использующие совместимую технологию механизма, почти полностью переносят прилагаемое усилие на зажимающий конец.Это довольно инновационный продукт, который будет хорошо продаваться только благодаря фактору новизны. Помимо того, что он невероятно полезен, его также относительно легко распечатать, поскольку он представляет собой всего лишь одно целое. Эти плоскогубцы лучше всего печатать с помощью гибкой нити, например, TPU.

Одной из лучших особенностей Nintendo Switch является то, что вы можете разделить Joy-Cons и играть в игру для двух игроков в любое время. Однако держать один Joy-Con может быть очень неудобно, особенно людям с большими руками.В этой простой рукоятке есть выемка, по которой вы можете просто сдвинуть Joy-Con для более плавного игрового процесса. У него даже есть съемные кнопки запуска, поэтому ни один из механизмов управления Joy-Con не страдает. Вы почувствуете разницу с точки зрения комфорта и производительности всего за несколько минут использования этой ручки.

Если вы когда-либо раньше баловались электроникой, то, вероятно, знакомы с проблемой отсутствия места для опоры паяльника, когда вы его не используете.С этой простой подставкой для паяльника вам больше не нужно использовать самодельную подставку для тлеющего горячего паяльника. Об этой модели особо нечего сказать — она ​​настолько проста, насколько это возможно. Только не забудьте масштабировать модель в зависимости от размера вашего паяльника.

Как носить с собой упаковку из шести пивных бутылок? Тот факт, что на этот вопрос не было ответа, честно вызывает недоумение. Если вы часто сталкиваетесь с подобными проблемами, то этот нестандартный контейнер из шести упаковок — идеальное решение.Упаковка подходит для любой стандартной пивной бутылки на 330 мл и поставляется с завинчивающейся ручкой. Это особенно полезно, если вы занимаетесь домашним пивоварением и хотите подарить несколько бутылок. Просто не забудьте сделать отпечаток как можно более прочным (возможно, используйте 100% заполнение), так как вы не хотите, чтобы он сломался и пролился на ваше драгоценное пиво.

Путешествие с пальто иногда означает необходимость иметь собственную вешалку. Никто не любит это делать, поскольку вешалка для одежды, как мы знаем, большая, и ее сложно уместить в багаже.Эта складная вешалка для одежды пытается решить эту проблему. Он состоит из трех отдельных частей, которые можно собрать в полноразмерную вешалку для одежды. Поначалу их сборка может быть головной болью, так как их прорези имеют очень тугую конструкцию. Однако при частом использовании это должно стать легче. Их намного легче упаковать и с ними путешествовать. Вы даже можете взять с собой несколько комплектов, не беспокоясь о том, что вам понадобится больше места в багаже.

Этот дизайн — отличный пример продукта, который решает проблему, о которой вы даже не подозревали.Хотя большинство из нас использует наушники, никто особо не задумывается о том, куда их правильно положить, когда они не используются. Большинство из нас просто оставляют их лежать на столах и диванах, что может немного сбивать с толку, когда вы используете наушники высокого класса. С этой подставкой для наушников ваши наушники надежно хранятся вдали от стола. Благодаря сверхширокому основанию эта конструкция может поддерживать даже самые большие и тяжелые наушники. Это может показаться простым, но на то, чтобы убедиться, что это лучшая подставка для наушников, которую вы можете сделать с вашим 3D-принтером, ушло несколько часов дизайнерской работы.

Мы понимаем, что существуют, вероятно, тысячи конструкций ламп для 3D-принтеров, и необходимость просматривать все из них может быть утомительной. Однако время от времени появляется дизайн, который все же привлекает наше внимание. Именно так и поступила греческая меандровая лампа, состоящая из нескольких частей с удивительными узорами в древнегреческом стиле. Поскольку каждая грань лампы напечатана ровно, у вас не должно возникнуть проблем с печатью замысловатых рисунков. Когда он будет полностью собран, просто поместите свет внутрь лампы, и результат будет поистине завораживающим.Тени, отбрасываемые лампой, безусловно, впечатляют и задают настроение в любой обстановке.

Маленькие мальчики без ума от всего, что связано с космосом, поэтому эти формочки для печенья в космической тематике обязательно им понравятся. Вдохновленный 50-летием запуска Apollo 11, набор для формочки для печенья включает конструкции, напоминающие ракету-носитель Saturn V, лунный модуль и модуль командного обслуживания. Дизайн довольно замысловатый, поэтому печенья должны выглядеть интересно.В любом случае, это должно дать вам несколько дополнительных очков от детей.

3D-принтеры использовались, чтобы придумать множество настольных органайзеров, но мы не видели, чтобы дизайн работал с этой идеей вплоть до The Little Box. Этот настольный органайзер, состоящий всего из одной детали, обеспечивает место для хранения не только ваших стандартных офисных предметов (карандашей, ножниц и т. Д.), Но также имеет слот для ваших SD-карт, карт microSD и флеш-накопителей. Это отлично подходит для людей, которые часто теряют эти небольшие запоминающие устройства, потому что у них нет для них области хранения по умолчанию.Дизайн очень прост и удобен для печати.

Один из самых популярных дизайнов, когда-либо созданных на 3D-принтере, свисток выживания V29 претерпел несколько циклов модернизации, чтобы наконец создать идеальный продукт. Это полностью оригинальный дизайн, ориентированный на прочность и долговечность. Его легко носить с собой, и его можно просто закрепить на сумке или с помощью ключей. Когда ситуация требует этого, свисток выживания V29 издает звук с поразительной силой в 118 децибел.Это громче, чем вертолет, летящий на высоте 100 футов! Этот свисток выживания — отличный компаньон, если вы когда-нибудь собираетесь отправиться в приключение на свежем воздухе или даже в обычные поездки на работу.

Карабины могут быть невероятно полезным и универсальным инструментом для подъема предметов или их крепления. Вы можете прикрепить один или два к рюкзаку на постоянной основе, чтобы вы могли прикрепить мелкие вещи, такие как зонт или другую сумку меньшего размера. Их также можно использовать, если вы хотите носить с собой все продукты за один раз.Просто имейте в виду, что карабин для 3D-принтера не может быть использован для любых альпинистских занятий — мы бы даже не рассмотрели это. Даже если вы в конечном итоге не используете его, карабин, свисающий с вашего рюкзака, выглядит круто.

Хотя конструкция смесителя обозначена как водосберегающий, мы не совсем уверены, что он действительно экономит воду, поэтому мы решили назвать его турбинным изливом. Мы уверены, что он может ускорить выполнение таких дел, как мытье посуды или мытье рук.Это происходит из-за того, что форма излива турбины распределяет воду по большей площади. Эффект аккуратного вращения благодаря конструкции турбины также обеспечивает равномерное распределение воды. Даже если это не экономит воду, эффект турбины выглядит аккуратно.

Классический — S-образный, который позволит вам прикрепить солнцезащитные очки к солнцезащитному козырьку автомобиля. Вот и все. С этим зажимом в машине вам больше не нужно рыться в бардачке в поисках солнцезащитных очков или оставлять их на приборной панели, где они могут легко скользить и упасть.Просто имейте в виду, что салон вашего автомобиля может сильно нагреваться, если оставить его на солнце, поэтому обязательно используйте для печати высокотемпературную нить, такую ​​как ABS или нейлон.

Постскрипт: Можете ли вы продавать 3D-печатные изделия из бесплатных дизайнов?

Поскольку мы рекомендуем товары из этого списка для продажи, нам необходимо решить проблемы с авторскими правами при продаже товаров, которые вы распечатываете с помощью бесплатных дизайнов. Во-первых, вам нужно искать дизайны с лицензией Creative Commons. Это означает, что вы можете распечатать эти дизайны и делать с ними все, что захотите, при условии, что вы укажете надлежащую атрибуцию.

Есть также образцы с некоммерческими лицензиями. Вы можете распечатать любой из этих дизайнов и делать с ними все, что хотите, помимо продажи или для любого коммерческого использования. Это означает, что вы можете сохранить эти предметы для личного пользования или подарить их.

Есть также образцы, все права защищены. Все права на эти образцы принадлежат создателю. Это означает, что любые попытки воспроизвести или скопировать эти проекты будут считаться незаконными.

Заключительные мысли

3D-печать может быть довольно прибыльным бизнесом, если вы найдете спрос на правильный продукт.Преимущество 3D-печати заключается в том, что она не полагается ни на какие масштабы экономии для получения прибыли — вы можете продать всего несколько единиц любого предмета, и у вас все равно будет хорошая прибыль.

Хотя 3D-печать фигурок и игрушек звучит забавно, нет никаких сомнений в том, что деньги вкладываются в простые повседневные предметы. Полки, настенные крепления, зажимы, вазы и лампы — одни из самых востребованных продуктов 3D-печати. Есть причина, по которой создатели продолжают создавать дизайн для этих предметов, — люди постоянно просят о лучших и лучших альтернативах.

Просто будьте осторожны с проблемами лицензий и авторских прав каждый раз, когда вы используете существующий дизайн для своей печати. Чтобы избежать потенциальных проблем, почему бы просто не создать свой собственный дизайн? Ваш дизайн может стать следующим большим событием, которое поразит 3D-сообщество.

Предупреждение; 3D-принтеры никогда не следует оставлять без присмотра. Они могут представлять опасность для пожарной безопасности.

3D-печать: будущее медицины

Хрупкая структура скелета 12-недельного плода лежит на столе в лаборатории.Его крошечные ребра — меньше кончика ногтя — изгибаются к груди и спине. Рядом с моделью находится внутреннее ухо или височная кость взрослого человека, вдвое превышающая размер плода, но все же сложная в деталях.

Здесь, в этой лаборатории, наука — это технология — это искусство. А в самом центре — Миро Киров.

«Это артистизм», — говорит он. «Мы делаем красивые вещи».

Всегда интересовался человеческими формами, г-н Киров, М.П.С., скульптор. Но сегодня он не использует глину.Он демонстрирует свои таланты в совершенно ином средстве: 3D-печать.

«Я должен найти каждую сложную деталь, каждый изгиб и поворот, а затем научить печатника, как это сделать», — объясняет он.

Он говорит, не отрывая глаз от экрана своего компьютера, где он оживляет виртуальную модель височной кости. Когда он щелкает здесь, затем там, фигура увеличивается и уменьшается. Тихий гул принтера заполняет тишину между его предложениями.

«Это сплав искусства и науки», — сказал г.Киров говорит, что «усложнили человеческую форму».

Это революционная, но не новая технология.

Фактически, 3D-печать существует с 1987 года и впервые была использована производителями автомобилей и самолетов для разработки сложных деталей, а затем для печати прототипов. Сегодня недорогие 3D-принтеры стали обычным явлением, и их можно использовать дома для изготовления шурупов, наушников и даже игрушек.

Трехмерное пластинированное изображение человеческого мозга.

Рассказы о том, как 3D-печать меняет сферу медицины, теперь также стали обычным явлением.Во многих больницах хирурги используют 3D-визуализацию уникальной анатомии пациента для отработки процедур перед тем, как они войдут в операционную. А 3D-принтеры используются для изготовления деталей по индивидуальному заказу, таких как протезы и коленные имплантаты.

Тем не менее, в этом союзе технологий и медицины предстоит еще многое открыть.

«То, как мы видим, понимаем и затем интерпретируем анатомию человека для обучения и неизбежно для ухода за пациентами, изменилось», — говорит Крейг Гудмёрфи, доктор философии, профессор патологии и анатомии и директор лаборатории 3D-печати EVMS.

Рентген, компьютерная томография и портативный ультразвук — все это изменило правила игры. То же самое, говорит он, касается 3D-печати.

«Это сложная медицинская инженерия, и возможности безграничны».

Доктор Гудмерфи использует в своей лаборатории различные 3D-проекты, которые позволяют студентам и ординаторам совершенствовать свои методы. Например, он разрабатывает модели височных костей — экономичный вариант, который позволил бы резидентам чаще практиковать методы сверления. Кроме того, модели глаз в натуральную величину могут быть заполнены гелями и жидкостями для имитации тканей человека для практики наложения швов.

В основном он занимается объединением изделий, напечатанных на 3D-принтере, с другими материалами для улучшения ультразвуковой практики. Некоторые из его исследовательских проектов проходят полевые испытания в медицинских школах по всей стране, в том числе в Медицинской школе Университета Вирджинии и Медицинской школе Вандербильта.

«И все это делается с помощью менее дорогого 3D-принтера», — говорит д-р Гудмёрфи. «Представьте, чего можно было бы достичь с дополнительным финансированием.

Практика ведет к совершенству

Человеческое тело всегда было лучшим учителем.Однако технологии расширяют возможности обучения будущих специалистов в области здравоохранения и медицины об этом.

Анатомия человека не изменилась, — говорит Кэрри Элзи, доктор философии, доцент кафедры патологии и анатомии человека. — Изменилось то, как мы на это смотрим ».

Доктор Эльзи, директор программы «Современная анатомия человека», новой магистерской программы, которая зачисляется этим летом в первый класс, говорит, что 3D-печать, наряду с такими навыками, как пластинация (см. Врезку «Пластинация» на следующей странице) и виртуальное рассечение, безусловно, получит свое место в новой учебной программе.

Доктор Гудмерфи работает над включением элементов 3D-печати в свои курсы анатомии.

3D модель скелета человеческого плода.

«У нас есть возможность создавать модели, специфичные для сложной патологии, и мы можем делать это более экономичным способом», — говорит он. «Хотя использование трупов по-прежнему очень важно, 3D-печать может улучшить эти уроки и сделать возможным многократное экспонирование и повторяющуюся практику».

Возьмем, к примеру, 3D-печатный плод, подвешенный в гелевом блоке.Это позволяет студентам проводить повторные вагинальные УЗИ для определения размера и возраста плода, при этом пациентка не будет проходить обследование снова и снова. Кроме того, модели зародышей могут отображать множество состояний, обнаруживаемых с помощью ультразвука.

«Это не заменяет живую практику», — говорит д-р Гудмерфи. «Он поддерживает это».

Студенты и резиденты также разрабатывают исследовательские проекты с использованием 3D-печати. Челси Аллен, доктор медицины 2018 года, провела прошлое лето, работая в лаборатории с доктором Дж.Гудмёрфи и Шеннон Маккол, доктор медицины (ординатура офтальмологии ’97), кафедра офтальмологии. Проект: 3D-печать форм для моделей, имитирующих проблемы с глазами, которые можно обнаружить с помощью ультразвука.

Эти модели недороги и устраняют проблемы биологической опасности, связанные с использованием настоящих человеческих или свиных глаз, — говорит доктор Маккол. Что еще более важно, они дают студентам возможность частой практической практики в начале их карьеры в медицинской школе.

Мисс Аллен соглашается.

«EVMS была на переднем крае ультразвукового образования, — говорит она, — и я думаю, что добавление 3D-печати в качестве еще одного столпа нашего образования показывает, насколько инновационна эта школа.Технология развивается, как и EVMS ».

Печать индивидуальных деталей

Современная медицина постоянно развивает технологии для восстановления человеческого тела. Ранее в этом году в исследовании, опубликованном в журнале Nature Biotechnology, был описан успех биоинженеров, которые использовали 3D-печать для создания уха из того, что они назвали «интегрированной системой печати тканей и органов». Затем ухо имплантировали под кожу мыши. Мало того, что ухо, напечатанное на 3D-принтере, проживало несколько месяцев, оно также способствовало росту хрящевой ткани и кровеносных сосудов.

Другое исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, подробно описывает, как инженеры напечатали на 3D-принтере ткань, имитирующую структуру и функцию печени.

1. Череп; 2. 12-недельный скелет плода; 3. Глазное яблоко с зрительным нервом и хрусталиком; 4. 20-недельный скелет плода; 5. Аневризма аорты; 6. Глазная часть лица.

«Для меня 3D-печать была черным ящиком, — говорит доктор медицинских наук Барри Страсник, — чем-то вроде научной фантастики.Вы могли бы сделать автомобиль из спичечной коробки или чехол для мобильного телефона, но сейчас мы говорим о возможности печатать настоящие запасные части для людей. Это эволюция; это больше не уловка «.

Доктор Страсник, профессор и заведующий кафедрой отоларингологии — хирургии головы и шеи, теперь использует эту технологию и ищет гранты и финансирование для расширения возможностей 3D-печати в EVMS.

Он сотрудничает с доктором Гудмёрфи над созданием трехмерных височных костей, чтобы пациенты имели бесконечный и более экономичный запас.Что касается пациентов, то он заинтересован в расширении своих 3D-проектов на прикусные щитки, индивидуальные трахеотомические трубки, искусственные кости слуха и маски CPAP. Он также хочет изучить возможности использования напечатанных на 3D-принтере трахей, выстланных стволовыми клетками, для стимулирования роста тканей.

«Представьте, что нам нужно удалить вашу нижнюю челюсть, — говорит д-р Страсник, — и вместо того, чтобы ждать недели, пока замена будет доведена до совершенства, мы могли бы напечатать замену прямо здесь и установить ее. Это все равно, что сказать, что это ваша челюсть. мы вынимаем, и вот точная копия, которую мы вставляем.«

В Медицинском центре Хэмптона, штат Вирджиния, Хосе Мори, доктор медицины, доцент кафедры внутренней медицины в EVMS, уверен, что 3D-печать может немедленно повлиять на военное сообщество Хэмптон-Роудс. Доктор Мори и доктор Гудмерфи изучают возможность получения грантов и финансирования для создания совместной производственной лаборатории, оснащенной высококачественными 3D-принтерами. Эта лаборатория предоставит ветеранам индивидуальные протезы.

«Прямо сейчас инвалидам приходится ждать несколько месяцев и тратить сотни тысяч долларов на протезирование», — говорит доктор.- говорит Мори. «Используя 3D-принтеры, мы можем сократить время ожидания с нескольких месяцев до нескольких дней, а затраты — до сотен».

Совместная лаборатория также сэкономила бы таким агентствам, как Управление по делам ветеранов, миллионы долларов.

«Мы готовы поставить ботинки на землю и приступить к работе, потому что мы знаем, что можем оказать реальное, немедленное воздействие», — говорит он.

Однако высокая стоимость, связанная с современными 3D-принтерами, и отсутствие структурированной нормативной базы и политики возмещения затрат на данный момент препятствуют широкому распространению лабораторий 3D-печати в больницах.

Тем не менее, хирурги, такие как доктор Страсник, утверждают, что использование 3D-технологии сократит продолжительность операции и воздействия анестезии, поможет улучшить предоперационное планирование и улучшить общую практику. Кроме того, 3D-печать в более крупном масштабе может стать ответом на устранение универсальных параметров лечения.

«Мы можем гарантировать, что пациенты получат предметы индивидуального размера, а не только тот стандартный размер, который мы храним на полках», — говорит д-р Страсник. В качестве примера он использует трахеотомические трубки; каждая трубка может стоить более 90 долларов и имеет ограниченные размеры.

«Если бы мы могли напечатать ваши трубки до того, как вы выпишетесь из больницы, — говорит он, — тогда нам не нужно хранить все эти размеры, и это будет стоить значительно меньше. Мы могли бы сэкономить деньги пациента, больницы и нас. . В конечном итоге это беспроигрышный вариант ».

По мнению г-на Кирова, экономика и политика, связанные с 3D-печатью, должны решать другие. Здесь, в этой лаборатории, он — художник, лепящий прекрасные изящные модели с использованием сложных технологий.

Это его наука, его среда, его искусство.

Новое поколение преступных инструментов и проблем: 3D-печать

Несмотря на то, что это относительно новая технология с точки зрения уголовных расследований, технология 3D-печати — или аддитивное производство — не нова. Он зародился в 1980-х [1], только за последнее десятилетие 3D-принтеры стали меньше и доступнее для массового рынка. (Вы можете приобрести базовый 3D-принтер, который умещается на столе, гораздо меньше, чем за 1000 долларов.) Сегодня эта технология широко доступна и относительно проста в использовании как в законных, так и в незаконных целях.

3D-принтеры

могут создавать множество настраиваемых объектов по относительно низкой цене. Их приложения практически безграничны. Примеры коммерческого применения 3D-печати включают, помимо прочего, производство деталей самолетов и автомобилей, обуви, а также медицинских и ветеринарных протезов.

Технология 3D-печати также использовалась в целях уголовного правосудия. Следователи на месте преступления и судебно-медицинские эксперты использовали его при реконструкции несчастных случаев, воспроизведении улик с места преступления и реконструкции лица по неопознанным останкам скелета.

Преступники также пользуются универсальностью этой технологии. Среди наиболее тревожных случаев его незаконного использования — создание пистолетов и другого оружия с помощью 3D-печати. ​​[2]

Технология широко доступна и относительно проста в использовании, и преступники, несомненно, найдут более творческие способы ее использования. Как следствие, мы ожидаем, что 3D-принтеры и их продукты будут отправлены на судебно-медицинскую экспертизу в рамках уголовных расследований, если они еще этого не сделали. Судебно-медицинская экспертиза 3D-принтеров и их продукции — сложная задача.Из-за новизны этой технологии с точки зрения доказательств отсутствуют как судебно-медицинские исследования, так и проверенные процедуры тестирования. Это ограничивает возможности криминалистов делать окончательные выводы относительно этой технологии или ее продуктов.

Понимание технологии

Традиционные производственные процессы вычитают материалы — например, высверливают часть объекта для создания отверстий или шлифуют стальной шарикоподшипник для достижения желаемой формы.Аддитивное производство относится к процессу создания объекта путем добавления материалов, который используют все 3D-принтеры.

Существует три основных этапа создания объекта с помощью 3D-печати:

• Создайте 3D-модель (чертеж) объекта для печати с помощью программного обеспечения для автоматизированного проектирования (САПР).
• Преобразуйте модель в очень тонкие двухмерные слои сечения (срезы) объекта.
• Распечатайте объект, поместив слои материала или материалов в двухмерные срезы, пока объект не будет полностью сформирован в 3D.

Процесс печати объекта на 3D-принтере может начаться одним из четырех способов. Самое сложное — это создание модели объекта «с нуля» с помощью САПР. Менее сложно разработать модель, используя в качестве отправной точки 3D-сканирование или цифровые изображения объекта, снятые с разных сторон. Самый простой способ начать процесс — использовать существующую модель. Модели множества различных объектов легко доступны на нескольких сайтах с открытым исходным кодом для обмена файлами.

Объекты, напечатанные на 3D-принтере, создаются путем нанесения одного слоя материала для печати по шаблону, соответствующему спецификациям модели, до тех пор, пока объект не будет готов. Это можно сделать с использованием различных материалов, наиболее распространенными из которых являются термопластичные полимеры, фотополимеры, смолы, керамика и металлы. Печать может занять минуты, часы или дни, в зависимости от сложности и размера модели, а также используемого материала [3].

Существует несколько различных процессов 3D-печати.Они различаются по способу нанесения и склеивания печатного материала в зависимости от свойств используемых материалов. Наиболее распространенный процесс, используемый для настольных 3D-принтеров, — это экструзия материала или моделирование наплавлением (FDM). В этих принтерах в качестве материала для печати используется недорогая термопластическая нить [4]. Как показано на рисунке 1, процесс прост: намотанная термопластическая нить подается в нагретую экструзионную головку, где она нагревается до высокой температуры и вытесняется из нагретого сопла по мере движения печатающей головки.Материал склеивается и затвердевает по мере охлаждения. На рисунке 2 показан пример лошади, напечатанной на принтере FDM.

Приложение 1. Печатный процесс моделирования наплавки

Приложение 1 иллюстрирует печатный процесс моделирования наплавкой. Катушка с материалом подает нить в экструзионную головку, которая нагревает ее до температуры плавления. Экструзионная головка выталкивает расплавленный материал, когда головка движется в соответствии с шаблонами, указанными в файле кода, укладывая материал слой за слоем.Материал остывает и затвердевает, создавая желаемый объект.

Приложение 2. Объект, напечатанный методом FDM

Источник: Фотография сделана Руби Дж. Чейз от имени NIJ.

На Приложении 2 показано изображение лошади, напечатанное на принтере FDM. Многие части принтера FDM были напечатаны на уже готовом 3D-принтере.

Криминалистические применения 3D-печати

Практики уголовного правосудия могут использовать эту технологию для печати копий улик и мест преступлений для упрощения демонстрации в зале суда и для более эффективного процесса восстановления лица.

Создание копий улик — не новая практика; дентальные слепки следов ног и микросиловые слепки оттисков оттисков инструментов являются обычным явлением. [5] Однако заливка не всегда практична в тех случаях, когда основа — например, почва — быстро портится или склонна к деформации. В этих случаях время является фактором; 3D-печать предлагает решение этой проблемы. Техники на месте преступления могут сделать снимки оттиска под разными углами, а затем с помощью программного обеспечения для фотограмметрии создать точную поверхностную модель оттиска.Используя изображения, они могут напечатать точную копию — или столько, сколько им нужно — в отличие от традиционного метода прямого слепка для получения обратного изображения доказательства.

При первом использовании 3D-печати полиция Девона и Корнуолла в Эксетере, Англия, привлекла городской колледж Плимута к разработке копии оружия — разбитой бутылки из-под ньюкаслского коричневого эля, которая была использована для смертельного удара Алекса Пегуэро Соса в шею. . Подозреваемый, Ли Дент, показал, что это была самооборона и что он не осознавал, что держал бутылку, когда ударил Сосу.Однако после демонстрации суду того, как он держал бутылку, используя трехмерную копию разбитой бутылки, присяжным стало ясно, что он знал о смертоносном оружии в своей руке. После восьми часов размышлений Дент был признан виновным в убийстве в 2015 году за жестокое нападение [6].

Технологии 3D-печати помогли полиции разобраться в одном особенно ужасном случае в Бирмингеме, Англия, и представить жюри напечатанные части тела вместо тревожных и отвлекающих графических фотографий [7]. Осужденный убийца Лоренцо Саймон убил Майкла Сполдинга в 2014 году, затем расчленил тело, запихал большую часть его в два чемодана после безуспешной попытки сжечь некоторые кости и выбросил чемоданы в местный канал.[8] Полиция извлекла часть плечевой кости жертвы из печи с масляным барабаном, найденной в саду Саймона, и два чемодана с частями тела Сполдинга из канала. Девять кусков костей из бочки с маслом и чемоданов были просвечены рентгеновскими лучами под разными углами с помощью технологии 3D-сканирования, которая позволила детально отобразить порезы на кости. Эксперты по 3D-печати из Университета Уорвика сделали копии костей, чтобы продемонстрировать присяжным доказательства, показывающие, что одна из костей масляного барабана идеально подошла к конечности, найденной в одном из чемоданов.Напечатанные кости использовались в судебных демонстрациях, и Лоренцо Симон был осужден. (См. Экспонат 3, где показан пример того, как отпечатанные кости могут быть использованы в суде.)

Приложение 3. Отпечатки плечевой и бедренной костей с помощью FDM-принтера

Источник: Фотография сделана Руби Дж. Чейз от имени NIJ.

На Приложении 3 показаны две фотографии плечевой и бедренной костей, напечатанные с помощью принтера FDM. Такие кости можно использовать в суде, чтобы показать, как две части сочетаются друг с другом, вместо демонстрации графических фотографий.

Небольшие вещественные доказательства можно также распечатать в крупном масштабе, чтобы показать детали. Отпечатки, такие как оттиски от трения (скрытые отпечатки), обувь и протекторы шин, снятые с помощью 3D-технологии, могут быть увеличены для изучения конкретных деталей, которые могут быть не видны невооруженным глазом, и могут быть использованы для демонстраций в зале суда. Например, использование крупномасштабных моделей двух сравниваемых отпечатков пальцев, отображающих общие детали, может помочь присяжным понять значимость и ограничения доказательств.

Приложение 4: Напечатанные на 3D-принтере черепа, подобные этому, можно использовать для реконструкции лица, чтобы минимизировать повреждение настоящего черепа.

Фотография сделана Руби Дж. Чейз от имени NIJ. (см. политику повторного использования).

3D-печать также становится полезной при реконструкции лица. При традиционной реконструкции лица художники накладывают глину на настоящий череп до тех пор, пока не будут восстановлены черты лица, а затем фотографируют восстановленное лицо. [9] Однако такая практика может повредить череп.Также стандартной практикой является создание несколькими художниками реконструкции с акцентом на черты лица, которые трудно различить только по форме черепа [10]. Весь процесс выполняется несколько раз на одном и том же черепе, по одному художнику за раз, при этом вероятность повреждения черепа увеличивается с каждой реконструкцией. 3D-печать и другие программные системы могут избавить от необходимости обрабатывать оригинальный череп, кроме его однократного сканирования (см. Иллюстрацию 4). Некоторые художники могут получить компьютерную модель черепа и создать виртуальную реконструкцию с помощью программ, имитирующих глиняную реконструкцию, или они могут получить напечатанные на 3D-принтере копии для традиционных реконструкций.[11] Поскольку у каждого художника будет своя собственная копия черепа, глину не нужно снимать, а весь набор реконструкций можно сохранить и сравнить. Использование 3D-печати для расследований и судебных демонстраций все еще ново, но возможности и потенциальные приложения в этой области будут продолжать развиваться.

Незаконное применение 3D-печати

Основная проблема с точки зрения уголовного правосудия в отношении 3D-печати — это способность производить трудно обнаруживаемую и неотслеживаемую контрабанду.

Сообщество 3D-печати придерживается принципов открытого исходного кода, поэтому пользователи имеют доступ к нескольким веб-сайтам репозиториев, с которых они могут загрузить файл дизайна, а не создавать свои собственные. Конечно, промышленное сообщество и даже некоторые любители предпочитают патентовать и ограничивать доступ к своим разработкам, но область уголовного правосудия меньше озабочена этими файлами. Однако файлы с открытым исходным кодом вызывают большую озабоченность, потому что любой может загрузить и изменить их. Они могут загружать и использовать файлы дизайна и чертежи для частей оружия или бомб, независимо от их намерений.Невинный объект может быть изменен для незаконных приложений. Загрузка и модификация этих файлов в настоящее время не регулируются на федеральном уровне, но Государственный департамент предложил регулировать размещенные чертежи огнестрельного оружия, напечатанного на 3D-принтере. [12] Кроме того, условия обслуживания самого популярного репозитория с открытым исходным кодом гласят, что, используя сайт, вы соглашаетесь не собирать, не загружать, не передавать, не отображать и не распространять какой-либо контент, пропагандирующий незаконную деятельность или способствующий созданию оружия. [13]

Использование технологии 3D-печати для создания оружия — спорная тема; Несмотря на разногласия, нет никаких сомнений в том, что создание пистолета с 3D-принтером может быть относительно легко выполнено с использованием недорогих технологий.Существует очень мало правил изготовления и владения 3D-пистолетом, что, в свою очередь, создает проблемы при идентификации деталей и материалов во время расследования. Пользователи уже показали, что любой, у кого есть недорогой 3D-принтер, может загружать общедоступные файлы с открытым исходным кодом и распечатывать пластиковые детали, чтобы сделать рабочее огнестрельное оружие. Угроза самодельного огнестрельного оружия, по которому невозможно отследить, реальна — убийство-самоубийство в 2016 году в Уолнат-Крик, Калифорния, и массовое убийство в 2013 году в колледже Санта-Моники были совершены с применением самодельного оружия, в просторечии называемого «призрачным оружием», потому что оно не сделано. с серийными номерами.Калифорния недавно приняла закон, вступивший в силу 1 июля 2018 года, который требует, чтобы лицо, производящее или собирающее огнестрельное оружие (включая пистолеты с 3D-печатью и другое самодельное огнестрельное оружие), сначала обратилось в Министерство юстиции Калифорнии для получения уникального серийного номера или другой опознавательный знак. [14]

Помимо создания трудно обнаруживаемой и неотслеживаемой контрабанды, такой как огнестрельное оружие или детали бомб, преступники используют 3D-печать для других незаконных целей, например, для производства поддельных деталей, которые могут быть использованы в случаях мошенничества.Осенью 2014 года испанские и болгарские власти проникли в банду организованной преступности, которая занималась мошенничеством с кредитными картами, напечатав оборудование для изготовления поддельных лицевых панелей слотов для пластиковых карт, установленных на банкоматах и ​​торговых точках, как «скиммеры банкоматов». Преступная сеть действовала в Италии, Франции, Испании и Германии; власти произвели 31 арест и конфисковали более 1000 устройств [15].

Регулярно появляются новые технологии печати. Материалы для печати, такие как углеродное волокно, титан и другие металлы, становятся все более популярными, а принтеры, способные печатать на металле, становятся менее дорогими.[16] Правоохранительные органы обеспокоены тем, что люди печатают металлические предметы, такие как взрывные устройства, оружие или другие детали, в незаконных целях. Кроме того, преступники, которые въезжают в страну нелегально и которым необходимо приобрести оружие или другое оборудование для незаконной деятельности, могут использовать 3D-принтеры — это может быть сложно отследить правоохранительным органам.

3D-печать также может предложить способ успешного обхода ряда биометрических мер безопасности. Такие материалы, как термопластичный полиуретан и нейлон, остаются гибкими при печати и могут использоваться для печати отпечатка пальца или руки.Сюда входит деталь ребра трения и кровеносные сосуды под «кожей», поэтому теплый кровезаменитель может согреть поддельный отпечаток, как будто это живая ткань. Также возможно, чтобы настольный принтер мог печатать рисунок кровеносных сосудов в глазу, чтобы обойти сканирование сетчатки. Приложения, в которых преступники могут использовать 3D-печать, ограничены только их творчеством.

Судебно-медицинское расследование преступлений, связанных с 3D-печатью

Расследования, связанные с 3D-печатью, вероятно, будут включать сбор и анализ цифровых носителей, таких как файлы САПР, и вещественных доказательств, таких как печатные объекты, принтеры и материалы для печати.Компьютерная криминалистика может сыграть ключевую роль в расследовании преступлений, связанных с 3D-принтерами; однако здесь основное внимание уделяется анализу вещественных доказательств.

Целью большинства судебно-медицинских экспертиз, включающих вещественные доказательства, является либо анализ предмета для определения его происхождения, либо сравнение предмета с материалами, изъятыми из известного источника, для определения их общего происхождения. Анализ большинства вещественных доказательств включает определение характеристик классов, которые могут быть общими для производителя или конкретной модели, а также индивидуальных характеристик, которые представляют собой уникальные маркировки, нанесенные на предмет с определенного 3D-принтера.

Судмедэксперты могут использовать визуальные, микроскопические, оптические и химические методы анализа для анализа и сравнения вещественных доказательств, связанных с 3D-принтерами; эти же методы обычно используются для связывания сомнительных документов со струйными печатающими устройствами [17]. Несмотря на то, что для анализа металлов, пластмасс, смол, полимеров и множества других следовых материалов доступен судебно-медицинский анализ, очень мало исследований по анализу 3D-напечатанных объектов для оценки индивидуальных характеристик, передаваемых с помощью принтера.Например, отслеживание отпечатанного объекта до отдельного принтера или катушки термопластической нити (или другого материала для печати) было бы чрезвычайно полезно во время расследования. Также следует учитывать другие химические исследования на следы, такие как анализ продуктов отделки (например, красок или красок), которые могли быть использованы, или пыльцы и пыли, уловленных на печатном объекте по мере высыхания печатного материала.

Существует большой потенциал для восстановления скрытых отпечатков и ДНК с 3D-принтеров (и их компонентов) и печатных объектов.Понимание типа поверхности объекта, напечатанного на 3D-принтере, имеет решающее значение для восстановления качественной скрытой печати; Судмедэксперты могут использовать различные химические методы для восстановления отпечатков в зависимости от типа поверхности. Учитывая, что объекты, напечатанные на 3D-принтере, могут иметь различную податливость, пористость или другие физические характеристики, нам необходимы дополнительные исследования для оптимизации восстановления скрытой печати. Наконец, анализ ДНК может быть мощным судебно-медицинским методом для установления связи подозреваемого с объектом, но, опять же, необходима дополнительная работа, чтобы понять и оптимизировать восстановление доказательств ДНК из различных материалов, доступных для 3D-печати.

Необходимость дополнительных исследований

За прошедшие годы технология 3D-печати стала недорогой и простой в использовании, что позволило общественности получить доступ к этому передовому производственному процессу. Система уголовного правосудия использует 3D-печать для копирования улик, реконструкции лица, реконструкции места преступления и судебных митингов. Хотя 3D-печать — это инструмент, который может поддерживать расследования, это также инструмент для преступников, которые могут использовать эту технологию для печати оружия и другого оружия и предметов для множества гнусных действий.

Приложение 5: Увеличенное изображение черепа, напечатанного на 3D-принтере, на котором видны полосы, образующиеся при нанесении слоев. Эти полосы встречаются на всех объектах, напечатанных на 3D-принтере.

Фотография сделана Руби Дж. Чейз от имени NIJ. (см. политику повторного использования).

Завершенный объект FDM не требует дополнительной обработки, если любитель не использует вспомогательный материал при печати. С техникой FDM нельзя размещать печатный материал, если его куда-то не положить, поэтому для некоторых объектов требуется печатный материал для печати под нависающими частями объекта.[18] Пользователям потребуется удалить вспомогательный материал, чтобы получить окончательный желаемый объект. Пользователи также могут шлифовать, полировать и красить объект, хотя объекты трудно отделать таким способом из-за полос, которые образуются слоями при нанесении (см. Иллюстрацию 5). Каждое изменение напечатанного объекта привносит индивидуальности, которые можно анализировать, но то, как объект изменяется с каждым типом последующей обработки, не изучалось.

Термопластическая нить, используемая для принтеров FDM, включает, помимо прочего, ABS (акрилонитрил-бутадиенстирол), PLA (полимолочная кислота), PVA (поливиниловая кислота), PC (поликарбонат), TPU (термопластичный полиуретан), нейлон и PETG. (полиэтилентерефталат), который представляет собой версию ПЭТ, модифицированную специально для 3D-печати.[19] Судебно-медицинские эксперты могут проводить химические исследования всех этих термопластов, но очень мало исследований, посвященных судебной оценке этого типа анализа и о том, могут ли судебно-медицинские эксперты сделать убедительные заявления о происхождении объекта, напечатанного на 3D-принтере. .

Криминалистические возможности в настоящее время отстают из-за ограниченного доступа к преступлениям, связанным с 3D-принтерами. Также мало исследований о том, как связать материалы и объекты с конкретным 3D-принтером или классом принтеров.Например, такие материалы, как ПЭТГ, нить с добавлением меди и нить с древесным волокном, разрабатываются специально для 3D-принтеров FDM; исследования могут помочь идентифицировать и криминалистически сравнить эти материалы. 3D-принтеры и объекты, которые они печатают, а также соответствующее программное обеспечение и файлы, вероятно, будут иметь доказательную ценность при более глубоком понимании этой технологии.

NIJ уже финансирует проекты, использующие 3D-печать для криминалистических приложений.

Например, Университет Нью-Мексико стремился оптимизировать настройки получения магнитно-резонансной томографии (МРТ), чувствительность катушки приемника и расположение объектов для младенцев, малышей и детей.Это было необходимо, потому что катушки МРТ обычно предназначены для сканирования частей или областей взрослых людей. Университет напечатал фантомы 3D МРТ, предназначенные для оценки и оптимизации работы системы для различных типов тканей или физической геометрии — педиатрических моделей головы, шеи и плеч для оценки и оптимизации работы имеющихся катушек. Первый набор фотографий ниже показывает 3D-фантомы МРТ 3-месячного, 6-месячного и 12-месячного ребенка для сравнения и фантом 3-месячного ребенка в небольшой гибкой катушке. готов к МРТ.

В другом проекте Университет Центральной Флориды использовал 3D-печать для создания прототипа и производства портативного флуориметра для обнаружения наркотиков в полевых условиях. Спектрометр может взаимодействовать с мобильным телефоном и определять вещества из облачной базы данных. 3D-печать достаточно точна для создания оптических путей, необходимых для работы спектрометра, а также в результате делает устройство легким. Использование 3D-печати позволило быстро и недорого изменить конструкцию прототипа и позволило изготавливать спектрометр по цене менее 50 долларов для потребителя.

Вернуться к тексту.

Для получения дополнительной информации

Узнайте больше о портфолио NIJ в области судебной медицины.

Об этой статье

Эта статья была опубликована в выпуске NIJ Journal № 279, апрель 2018 г.

В этой статье обсуждаются следующие гранты:

.