«Мовчазна революція» на Землі та в космосі. 3D-друк очима польського вченого

У Польщі ми ще не знаємо, що в області 3D-друку відбувається щось революційне, — стверджує проф. д-р хаб. Олена Додзюк, автор книги "3D друк / А.М. Застосування та соціально-економічні ефекти". Не так давно у своєму дослідженні вона представила широкий ландшафт застосування адитивної технології виготовлення та впровадження на її основі серійного виробництва, також у космічній галузі. У своїй розмові про важливість цих швидкоплинних досягнень він висловлює побоювання, що в Польщі усвідомлення їх важливості все ще низьке, а участь занадто низька.

На запитання в інтерв'ю Польському агентству з питань преси про те, де вона бачить майбутнє 3D-друку, професор Гелена Додзюк стверджує: "майже скрізь". Він пояснює, що т. Зв аддиктивні (додаткові) технології використовуються не тільки для створення прототипів та побудови інструментів для виробничих ліній, але й масове виробництво стає все більш вигідним у цій технології. Він згадує, що 3D-друк вже використовується, наприклад, у автомобільній, космічній та аерокосмічній галузях, оборонному виробництві, промисловій робототехніці, будівництві, а також у швейній та харчовій промисловості.

За словами фахівця, можливості, які пропонує 3D-друк, майже безмежні, але є випадки, коли варто поєднувати 3D-друк із традиційним виробництвом (так звані гібридні методи). Професор Додзюк в інтерв'ю PAP говорить, серед інших про те, як ця технологія змінюється. "Що стосується 3D-друку, то в Польщі ми ще не усвідомлюємо, що відбувається щось революційне. А в світі інші вбивають себе, щоб потрапити на цей втеча", — підрахував він.

Наразі використання 3D-друку у світовому промисловому виробництві становить 1 відсоток. — інформує дослідник, але зазначає, що згідно з прогнозами, це використання буде швидко зростати. За підсумками підсумків, дотепер було розкрито три основні етапи в процесі застосування 3D-друку. "Все почалося з швидкого складання прототипів. Раніше компанія брала креслення в майстерню і, наприклад, через два тижні отримала прототип. А 3D-друк означав, що прототип може бути готовий протягом ночі", — говорить він. Він додає, що хоча 3D-принтери спочатку були дорогими, а швидкість друку залишала бажати кращого, галузь охоче включила цю технологію.

Швидкий інструментальний інструмент став наступним етапом, що обговорювався в розвитку 3D-друку. "Для запуску виробничої лінії вам потрібно виготовити інструменти для цього. І зазвичай це зайняло, наприклад, 1,5 року або 2 роки. Якщо використовується 3D-друк, інструменти не тільки дешевші, але час їх виготовлення скорочується, наприклад, два місяці », — запевняє проф. Додзюк.

На її думку, ми зараз переходимо на третій етап розвитку 3D-друку — це етап швидкого виготовлення. 3D-друк став настільки дешевим, швидким і надійним, що масове виробництво з його використанням зараз у багатьох випадках вигідніше традиційних методів.

Розвитку програм 3D-друку сприяє той факт, що тривалість процесу, вартість принтерів та різноманітність матеріалів, з яких друк вже значно скорочується. "Arcam деякий час тому оголосив, що 100 000 протезів на стегнах, надрукованих на їх принтерах, вже імплантовано. Отже, ми говоримо про промислові кількості продукції, надрукованої в 3D", — говорить він.

зображення
Дизайн цегляної цегли в Луні створений за технологією виготовлення добавок. Малюнок: ESA — G. Портер [esa.int]

 

Як пояснив проф. Додзюк, іноді замислюючись про зміни дизайну виробів у 3D-друку (Design for Additive Manufacturing). У технології 3D-друку ви можете виготовити предмети дуже складних форм і внутрішньої структури. Вони можуть мати, наприклад, порожні порожнини, а окремі частини друкованих предметів можуть переміщуватися відносно один одного. Завдяки цьому в багатьох випадках вдається виготовити дешевші, легші або якісніші продукти, ніж завдяки традиційним технологіям.

Професор Додзюк приділяє особливу увагу медицині, де 3D-друк вже рятує життя, здоров'я, полегшує роботу лікарів і навіть покращує контакт з пацієнтами. І тому 3D-друк вже встиг нагріти ринкове місце не лише у виробництві протезів стегна, але й слуховими апаратами. "Приблизно 98 відсотків слухових апаратів виготовляються за допомогою 3D-друку", — говорить він. Роздруківки також корисні навіть для віртуального планування хірургічних операцій (наприклад, в надзвичайно складних процедурах відділення сіамських близнюків).

Все більше і більше відбувається, коли йдеться про біодрук, тобто 3D-друк із живими клітинками. Гелена Додзюк додає, що, наприклад, фрагмент печінки можна надрукувати в 3D, щоб побачити, як діють на нього наркотики. Сподіваємось, що коли-небудь замість того, щоб чекати донора, ви зможете роздрукувати фрагменти або навіть цілі органи для трансплантації. В даний час 3D-друковані органи проходять випробування на імплантацію тваринам.

Тут неможливо не згадати і експерименти з 3D-друком, проведені на Міжнародній космічній станції. Екіпаж, присутній на МКС, вже пройшов тестування, серед інших метод "друку" штучного м'яса та інших харчових продуктів на 3D-принтері. Дослідження є серйозним кроком на шляху до підтвердження ефективності лабораторних методів вирощування м’яса в космосі тощо.

На запитання, які матеріали використовуються в 3D-друку, проф. Додзюк зазначає, що раніше панували різні види пластмас, але тепер ви також можете друкувати предмети з кераміки, глини, металів або різних композитів. Так звані чутливі полімери та композити з анізотропними властивостями (їх характеристики змінюються залежно від напрямку). У 3D-друку ви також можете використовувати харчові продукти — навіть шоколад або цукор. Існують також рішення, де можна друкувати за допомогою бетону, уламків або реголіту (це вивітрене скельне покриття, наприклад, поверхня Місяця або Марса). Тож ви бачите, що вже можете вибирати матеріали з дуже специфічними властивостями — для конкретних застосувань.

Професор Додзюк також виявила, що освіта — найближча сфера її застосування до 3D-друку. На її думку, учні в школах повинні навчитися проектувати та готувати тривимірну роздруківку. З цього приводу вони могли отримати знання в дуже різних галузях, а також розвинути свої пристрасті та навчитися командній роботі.

———
Професор д-р хаб. Гелена Додзюк — професор Інституту фізичної хімії Польської академії наук, автор та редактор наукових монографій та понад 100 наукових та науково-популярних статей, а також тематичних лекцій.

Facebook Comments