Впервые о 3Д-печати узнали примерно 40 лет назад. О том, кто же на самом деле изобрел 3Д-принтер, было опубликовано много интересных фактов. Это изобретение ознаменовало огромный толчок в искусстве, графике, книгопечатании. Возможности, которые открыла многомерная печать, можно считать безграничными. По мнению экспертов, пользователи до сих пор не используют возможности многомерного печатания на сто процентов.
Появление первого принтера
Изобретение первого принтера связано с именем математика Чарльза Бэббиджа. В 1822 году он представил разработку самопечатающей машинки. Чарльз считал, что такие машинки будут использоваться банкирами или инженерами.
К 1834 году работа над созданием машинки по схемам Чарльза прекратилась. Работа возобновилась только через 150 лет. Тогда сотрудники Британского музея, где хранились чертежи, решили воссоздать пишущую машинку. Работники полагали, что такая модель станет интересным экспонатом, но они ошибались. Машинка оказалась работающей. Прибор смог производить расчеты и выводить результат на бумагу, но такой прибор весил несколько тонн, что значительно затрудняло его использование по прямому назначению.
После того, как на производстве появились первые компьютеры, возникла проблема выведения результатов вычислений на экраны и дальнейшей печати. Самым распространенным прибором, предназначенным для этих целей, была пишущая машинка. Для работы требовался целый штат машинисток, которые должны были регулярно стучать по клавишам.
Инженеры задумались о том, чтобы соединить свойства машинки и компьютера. Корпорация Remington-Rand создала печатное устройство Uniprinter, по внешним данным повторяющее устройство рабочей пишущей машинки, но при этом превосходящее ее по размерам. Такие приборы получили название лепестковых. Причиной такого названия стало устройство печатного механизма, напоминающее цветок с несколькими лепестками. По поверхности каждого лепестка были распределены символы. Когда ударный механизм начинал действовать, лента оставляла отпечаток на бумаге. Замена лепестков означала смену шрифта и цвета печати.
Скорость печати составляла 78 тысяч знаков за одну минуту, а человек тогда печатал со скоростью 200 знаков. Преимущество лепестковых принтеров было очевидным.
Корпорация IBM задумалась о приобретении авторства и создании максимально скоростного принтера – так были созданы машины со скоростью печати 100 тысяч знаков за минуту. Такие машинки не были надежными. К 1959 году был анонсирован выпуск принтера модели 1403, который продемонстрировал скорость печати 184 тысяч знаков за минуту. Такие устройства производил Советский Союз, а назывались они АЦПУ или алфавитно-цифровые печатающие устройства.
Затем появились первые матричные принтеры. Отличие от лепестковых состояло в том, что на ленте теперь оттиск оставлял не лепесток, а специальная печатная головка, которая формировала выбранный символ с помощью мелких иголок.
Компания Seiko Epson выпустила первый матричный принтер в 1964 году. Через 6 лет начался период, когда компания Centronics Data Computer разработала и выпустила матричный принтер, за счет чего стала крупнейшим производителем этих моделей на ближайшие десятилетия.
По мнению исследователей этой темы, первый принтер в полной мере можно считать домашним прибором. Это матричная модель ImageWriter, которая вышла на продажу как часть компьютера «Эппл» и стоила 675 долларов.
С тех пор технологии почти не изменились. Матричные принтеры используются до сих пор. Матричная печать считается простой и дешевой.
Новое свершение в этой области связано с именем физика Джона Уильяма Стретта. Он изучал формирование распада капли внутри струи. Исследования физика послужили основой технологии струйной печати.
Первый шаг был сделан во второй половине 1948 года. Компания «Сименс» создала прототип печатающего устройства, которое управляло струей краски. Через четверть века на рынке были представлены первые струйные принтеры.
С 1970-х по 1980-е годы инженеры изобрели сразу три метода нанесения краски на бумагу с помощью струйной технологии. Эти методы базируются на одном и том же приеме: внутри емкости с краской есть небольшое отверстие, где формируется капля. Затем с помощью пьезоэлектрического эффекта капля как бы выстреливается струей и попадает на бумагу.
Первым одноцветным струйным прибором стала модель компании IBM под номером 6640, выпущенная зимой 1976 года. Ровно через год компания «Сименс» выпустила похожий прибор, предназначенный для персонального компьютера.
С 1990-х годов компания Hewlett-Packard начала использовать технологию цветной струйной печати, но для создания палитры при этом использовалось всего 3 основных краски.
Принцип работы
История создания того принтера, которым пользуются современные люди, тянется давно. Но все 3Д-принтеры работают по одной схеме. Основа – это возможность двигаться линейно, предполагая при этом движение по трем направлениям. Для этого приборы оснащены высокоточными шаговыми двигателями и контроллерами.
Дальнейшая эволюция
Можно считать, что первый 3Д-принтинг создал Чарльз Халл. Но первоначальные инженерные идеи были значительно доработаны.
SLS
Это адаптивный метод производства, который основан на спекании порошковых материалов послойным способом за счет воздействия луча лазера. Лучше всего печатает прочные тесты промышленного типа, а также объекты с характерной сложной геометрией, множеством деталей и механизмов.
SGC
Так называется методика поэтапного уплотнения слоев, которая создана командой инженеров из Израиля. Процедура основана на способности проецировать шаблон на слой фотополимера. Участок, обработанный ультрафиолетовыми лучами, начинает твердеть, полости уплотняются воском, а затее начинается создание следующего слоя.
FDM
Так называется одна из самых известных технологий печати. Принтер расплавляет нить материала под названием филамент, затем укладывает его послойно, создавая запрограммированную модель.
RedRap
Эта технология технически схожа с предыдущей. Процесс печати происходит за счет расплавления нити и послойного укладывания. Иногда методы путают между собой из-за минимальных отличий.
Изобретение пищевых принтеров
Апогеем развития струйной печати стало создание пищевого принтера. С помощью этого механизма появилась возможность создавать съедобные картинки, которые кулинары используют для украшения тортов, печений и других блюд. Создатели первого пищевого печатного станка – Амит Зоран и Марчелло Коэльо. Год создания – 2010.
Пищевые приборы получили широкое распространение как комплектация кухни ресторанов высокого кулинарного искусства. С помощью 3Д-принтера можно создать настоящие шедевры.
Применение 3D-принтеров
Это устройство не относится к категории предметов первой необходимости. Но с его помощью моно сделать многое. 3Д-принтеры облегчают промышленное производство. Можно печатать детские и елочные игрушки, чехлы для мобильных телефонов, различные украшения. 3Д-принтеры используются в строительстве, медицине, промышленности, дизайне.
Огромное значение эти устройства имеют для медицины. Там научились создавать временные коронки, трехмерные модели зубов, многое другое.
Незаменимы приборы при протезировании в медицине и изготовлении имплантатов. За счет моделей, сделанных на принтере, существенно продвинулась такая сфера медицины, как протезирование и замена органов.
Ощутима ценность в строительстве. Здесь созданы специальные машины, которые способны заменить человеческий труд, и возвести стены дома за считанные часы. Такое значение объемная печать получила в архитектуре. Для создания дальнейших объектов важен период, когда архитектор и дизайнер смогут создать макет.
Сообщение появились сначала на .
Комментарии (0)