Навіщо йти до магазину, коли є 3D-друкарка?

Головне питання сучасності: чи зможе людство
пережити власні винаходи?!

Луї де Бройль

Один із сучасних інноваційних винаходів, який годі було уявити без інформаційних підходів, – 3D-друкарка, що феноменально швидко набуває щораз ширших застосувань та стрімкого здешевлення. Як вона вплине на нашу реальність покаже лише час…

Фактично цей пристрій послідовно реалізує принцип адитивної технології: поступове додавання усе нових й нових додаткових елементів. Токарний чи фрезерний станок, зрештою як і скульптор, реалізують аналогічну технологію із протилежним знаком – замість додавати вони віднімають. Якщо ж матеріал дорогий, то адитивна технологія економічно вигідніша, адже токарний верстат може перегнати у стружку до 80% заготовки.

Погодьтеся, лише один винахід 3D-друкарки може ознаменувати початок Третьої промислової революції[1]. У найближчому майбутньому такий принтер може з’явитись у кожній сім’ї, тож більше не доведеться бігати до звичайної крамниці чи шукати в Інтернет-магазинах побутові чи інші дрібнички, достатньо буде лиш надрукувати їх для себе! Окремі виробники уже зараз продають у Інтернеті схеми 3D-виробництва запасних частин до своїх продуктів, а компанія “RipRap” оприлюднила навіть схему друку самого 3D-принтеру.

Значущість винаходу 3D-друкарки напевно аналогічна винайденню та успішному випробуванню у 1776 р. Джеймсом Ваттом парової машини, адже її подальше впровадження у виробничий процес ознаменувало перехід від епохи ручної праці до механізованої. Експерти фірми Bosh ще у 2013 р. прогнозували, що за десять років їхні клієнти виготовлятимуть вдома близько 20% необхідних комплектуючих. В цей же час уже вдалось надрукувати велосипед, у якому тільки ланцюг та шини коліс залишились традиційними. Також 3D-друкарка майже повністю укомплектувала деталями автомобіль Urbee 2, і його друкована версія виявилась удвічі легшою від аналогічного за класом авто Volkswagen Golf VII. Уже сьогодні деякі вузли болідів Формули-1 й безпілотні літаки виготовляють на новітніх друкарках.

Про перспективність технології свідчить й те, що американський концерн General Electric, найбільший виробник авіаційних двигунів у США, завбачливо викупив частки акційних пакетів провідних фірм з виробництва 3D-друкарок – Morris Technology та Rapid Quality Manufactoring. Швидкими темпами окремі підприємства, зокрема й такі авіагіганти як Airbus та Boeing, вбудовують 3D-друкарки у технологічний цикл і виготовляють власні пристрої, що із пластикового чи металевого порошку шар за шаром створюють необхідні деталі, які за потреби піддають додатковій термообробці, як от лопатки турбін високого тиску для авіадвигунів, всередині із мережею каналів для охолоджуючої рідини.

Британський концерн BAE Systems ще у 2014 році почав друкували деталі до військового літака Tornado. Одночасно у Європі в межах проекту Merlin потужні виробники двигунів, такі як Rolls-Royce чи MTU, почали вивчати можливості 3D-друкування лопаток турбін. Хоча така технологія дещо підвищує вартість виробництва, зате зникає потреба залучати підрозділи у країнах із дешевою робочою силою – як результат економія на логістиці та зниження ризиків порушення поставок чи штрафних санкцій при зміні умов поставок (кількості, конструкції тощо) сумарно дають відчутний економічний ефект. Існують й такі конструкції, які традиційними методами просто неможливо виготовити (наприклад пластикові ємності із внутрішніми металевими елементами), а для 3D-друкарки – це легка робота.

Технологія 3D-принт активно завойовує і будівельну індустрію – з 2013 року великі компанії експериментують із друкуванням реальних будівельних конструкцій і таких складних елементів як вікна. Лише за рік фірма WinSun створила потужну 3D-друкарку, здатну упродовж доби звести десять будинків площею 200 м2, а у 2015 р. китайська компанія Zhuoda Group за три години змонтувала попередньо видрукуваний (за 10 днів!) двоповерховий будинок. До речі вартість одного квадратного метра такого житла – лише $550, і це з урахуванням електричного забезпечення, водогону, сантехніки і меблів.

В лютому цього року однією із головних новин стала інформація про перший у світі міст, надрукований на 3D-принтері. Конструкцію завдовжки 12 м та завширшки 2 м звели із цементного порошку з термопластичним поліпропіленом у парку міста Алькобендас (Іспанія).

Ще більше дивує й вражає досягнення біоінженерів – спеціальні 3D-друкарки, що працюють із біоматеріалами й здатні надрукували серцеву тканину, стінки кровоносних судин, хрящові частини вуха чи носа тощо. Надрукована фірмою Organovo тканина печінки, що мала добре розгалужену систему кровоносних судин і капілярів, нормально функціонувала впродовж 40 діб! А у 2015 р. німецькі та китайські спеціалісти за допомогою використання ембріоїдних тілець навчилися друкувати тривимірні клітинні об’єкти, які гіпотетично можуть розвинутися у бажану тканину. На них планують тестувати лікарські препарати, а потім і використовувати для загоєння глибоких ран і т. п. Про безпечність технології свідчить той факт, що Управління з контролю за продуктами харчування і лікарськими засобами США погодило виробництво препарату для епілептиків “Spritam” методом 3D-друку за особливою технологією ZipDose, що покращує швидкість надходження активних речовин в кров.

Скоро 3D-друкарки не тільки виготовлятимуть запасні органи для людського тіла, але й зможуть вирішити проблему харчування населення планети. Експерименти вже підтвердили, що з допомогою 3D-друку можна готувати їстівні продукти не лише із звичайних інгредієнтів, але і з тих, які людський шлунок не готовий перетравлювати через фізичну нездатність, або ж душевну гидливість (наприклад, із водоростей, трави, комах). Технологія доволі проста: сировину розкладають на окремі поживні компоненти, згодом знову змішують, розчиняють олією чи водою і наносять, до прикладу, на підігрітий корж. Тож все цікаве тільки-но розпочинається!

Усіх Вам гараздів, до зустрічі!

[1] Волков А. Третья промышленная революция: подробности//Знание‑сила. – 2014, № 2. – с. 4‑13.

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.

Facebook Comments