Устаревший экземпляр 3D-принтера

1980-е годы: рождение трех основных методов 3D-печати

Первые попытки 3D-печати были предоставлены доктору Кодаме для его разработки техники быстрого прототипирования в 1980 году. Он первым описал поэтапный подход к производству, создав предка для SLA: фоточувствительная смола была полимеризована ультрафиолетовым светом. К сожалению, он не успел подать заявку на патент до крайнего срока. Четыре года спустя французская команда инженеров заинтересовалась стереолитографией, но всё же отказалась из-за отсутствия деловой перспективы.

В то же время Чарльз Халл также интересовался этой технологией и в 1986 году опубликовал первый патент на стереолитографию (SLA). Он основал 3D Systems Corporation(системная корпорация), а через год выпустил SLA-1. В 1988 году в Техасском университете Карл Декард представил патент на технологию SLS, еще одну технологию 3D-печати, в которой порошковые зерна соединяются локально лазером.

1990-е годы: появление основных 3D-принтеров. Производители и инструменты для САПР

В Европе была основана компания EOS GmbH создавшая первую систему EOS «Stereos» для промышленного прототипирования и производства 3D-печати. Его промышленное качество сегодня признано во всем мире в области технологии SLS для пластмасс и металлов. В 1992 году патент на моделирование плавленого осаждения был выпущен Stratasys, который разработал много 3D-принтеров для профессионалов и частных лиц.

С 1993 по 1999 год основные производители сектора 3D-печати выпустили в свет различные разработки: ZCorp   сжигание связующего: на основе технологии струйной печати MIT они создали Z402, который печатал модели с использованием порошковых материалов на основе крахмала и штукатурки и жидкого связующего на водной основе Arcam MCP и выборочное лазерное таяние.

В то же время инструменты САПР для 3D-печати стали все более доступными и развитыми, например, создание прототипа Sanders Prototype (теперь известного как Solidscape), одного из первых экземпляров для разработки специальных инструментов для аддитивного производства.

Название часто зависит от типа двигателя, соединенного с устройством. Например, термин частотно - регулируемый привод обычно связан с трехфазными асинхронными двигателями переменного тока. Хотя устройства с регулируемой скоростью не все идентичны, основные принципы работы остаются неизменными. Этот раздел отчета относится к устройствам управления переменной частотой в общем как Частотно-регулируемые приводы и предоставляет подробное описание их возможностей, эффективности и применения. Любое заметное отличие в конструкции или работе устройства управления переменной частотой адресуется в последующих разделах.

Переменные нагрузки встречаются часто в коммерческом и жилом секторах. Трехфазные асинхронные двигатели часто соединяются с приводами переменной скорости для использования с вентиляторами, компрессорами и насосами в коммерческих и промышленных применениях. Питательные циркуляционные насосы котла обеспечивают общий пример преимуществ использования двигателей с переменной скоростью вращения. В обычных конструкциях с двигателями с фиксированной скоростью насосы имеют большой размер, чтобы обеспечить максимальную ожидаемую нагрузку или обеспечить дальнейшее увеличение пропускной способности системы. При использовании частотно-регулируемого привода скорость двигателя можно регулировать в соответствии с фактическими эксплуатационными требованиями системы. Из-за законов близости, для насосов, вентиляторов и компрессоров, соотношение между скоростью и мощностью таково, что 10%-ное снижение скорости обычно приводит к снижению мощности на 30%. Поэтому работающие насосы, вентиляторы или компрессоры на более низких скоростях в течение более длительного времени могут привести к снижению общего потребления энергии. Работа на низкой, более постоянной скорости также устраняет резкие колебания температуры или расхода и другие потери системы, связанные с включением/отключением обычных односкоростных систем.

В приложении с постоянной неизменной нагрузкой, добавление частотно-регулируемого привода может фактически снизить общую эффективность из-за неэффективности самого привода. Однако в реальности большинство систем в жилом и коммерческом секторах могут получить преимущества от частотно-регулируемого привода. Системы редко работают на проектной нагрузке из-за спроектированных факторов безопасности, преднамеренного завышения габаритов разработчиками и пользователями, или по условиям окружающей среды. На рисунке 2.6 показано, как КПД привода регулируемой скорости снижается при частичной нагрузке. Наибольшее снижение эффективности происходит при условиях неполной нагрузки менее 25% номинальной выходной мощности привода. Близкая к максимальной эффективность достигается для частичной нагрузки выше 25% номинальной выходной мощности привода.

Награждение Чарльза Халла Европейским патентным ведомством в 2014 году

2000-е годы: 3D-печать вызывает все больший интерес СМИ

В 2000 году появилась первая напечатанная в трехмерном пространстве функционирующая почка. Но пришлось подождать 13 лет, чтобы пересадить эту почку в пациента. 3D-печатные почки теперь отлично работают, и исследователи экспериментируют с ускоренным ростом, чтобы пересаживать органы чаще.

2004 год стал годом начала проекта RepRap, который состоит из самовоспроизводящегося 3D-принтера. Этот проект с открытым исходным кодом привел к расширению 3D-принтеров FDM 3D и популярности технологии в сообществе разработчиков.

В 2005 году ZCorp запустила Spectrum Z510, самый первый цветной 3D-принтер высокой четкости.

В 2008 году трехмерная печать стала еще больше использоваться в медицине благодаря еще одному медицинскому применению была напечатанная первая трехмерная протезная конечность. Протез включал все части биологической конечности, был напечатан сразу собранный, без необходимости какой-либо последующей сборки.

2009 год стал годом, когда патенты FDM попали в общественное достояние, открыв путь к широкой волне инноваций в 3D-принтерах FDM, снижению цены на настольные 3D-принтеры, и, следовательно, поскольку технология стала более доступной, значительно увеличился интерес. 2009 год был также годом, когда был создан Sculpteo, один из пионеров ныне процветающих онлайновых 3D-сервисов печати, еще один шаг к доступности для 3D-печати.

В 2010 году Urbee стал первым трехмерным печатным прототипом автомобиля. Его корпус был полностью 3D-напечатанным с использованием очень большого 3D-принтера. Теперь трехмерная печатная машина намного больше мечты, чем реальность, но в процессе производства многие рассматривают ее как хорошую альтернативу традиционным методам.

В 2011 году Корнельский университет начал строить 3D-принтер для пищевых продуктов. На первый взгляд, это может показаться немного тривиальным, но НАСА теперь исследует, как астронавты могут печатать 3D-продукты в космосе.

Новые 3D-принтеры выпускаются регулярно, они более эффективны, печатают быстрее, они дают доступ к новым материалам для 3D-печати. Хорошим примером является технология Carbon 3D CLIP, которую мы предлагаем как услугу на нашей платформе с марта 2016 года, которая печатает механически прочными смолами с непревзойденной скоростью.

Новые 3D-материалы для печати исследуются каждый день, из лаборатории Дэниела Келли, которая является скелетом для французского стартапа XtreeE. Который является 3D-бетоном для печати, чтобы революционизировать строительную отрасль!

Трехмерная печать не достигла своих пределов, и многие проекты и удивительные истории ждут, когда они будут написаны.