Įdomūs įrenginai

Kada visi naudosimės 3D spausdintuvais?

2021 balandžio 29

3D spausdinimo idėja ore sklando jau labai seniai. Pirmą kartą ją sutikome mokslinės fantastikos knygose. Tiesą sakant, daugybei žmonių (net ir mokslininkų) labai ilgai atrodė, jog ten ji ir pasiliks. Idėja apie prietaisą, kuris imtų ir nuo nulio pagamintų visiškai naują, originalų daiktą, atrodė paprasčiausiai nereali. Kaipgi taip gali būti? Tačiau proveržiai technologijose fantastišką idėją pavertė realybe. Šiandien 3D spausdintuvai jau nebelabai ką ir stebina. Kiekvienais metais jie vis tobulėja, nuolat gamindami sudėtingesnius daiktus ir darydami tai vis greičiau bei efektyviau. Kitas etapas šios technologijos evoliucijoje – jos masinis paplitimas. Kaip bebūtų, 3D spausdintuvas tebėra gana egzotiškas prietaisas, kurio standartiniame biure ar žmonių namuose nerasime. Kada tai pasikeis? Kada 3D spausdintuvais reguliariai naudosimės visi?

Kaip veikia 3D spausdinimas?

3D spausdinimo idėja nesusidūrusiems iš arčiau gali skambėti netgi egzotiškai. Kaip būtų galima trumpai ir aiškiai apibūdinti šį procesą? Įsivaizduokite, kad gaminate paprastą medinį mašinėlės modelį. Pasiimate medžio gabalą ir – kaip pasakytų Mikelandželas – pamažu šalinate viską, kas nėra mašinėlė. Jeigu darytumėte namo modelį, ko gero, iš pradžių pagamintumėte atskiras jo dalis (sienas, lubas ir grindis, stogą), o tada viską suklijuotumėte. Panašius veiksmus jau senokai gali atlikti ir mašinos. Lazeriu iš medienos galima išskaptuoti praktiškai bet ką, o robotai kasmet dėlioja, pakuoja ir stato vis geriau. 3D spausdintuvo idėją gal ir sunku suprasti dėl to, kad jis veikia visiškai kitaip! Daiktą jis pagamina nuo nulio, be pirminio medžio gabalo ar detalių. Visai kaip įprastas, 3D spausdintuvas yra valdomas kompiuteriu. Jame vartotojas susiranda (arba pats sukuria) virtualų modelį. Spausdintuvas tada pamažu iš apačios į viršų sluoksniuoja specialią medžiagą ir tvirtina ją klijais arba ultravioletine šviesa, kol per kelias valandas pagaminamas norimas daiktas. 

Kaip atsiranda 3D spausdinimo modeliai?

Gali kilti labai natūralus klausimas. Tekstas ant popieriaus lapo spausdinimas naudojant specialų rašalą. O kas naudojama 3D spausdintuvuose? Trumpas atsakymas: įvairios plastiko rūšys. Ilgesnis atsakymas: kol kas dažniausiai plastikas, bet teoriškai galima naudoti bet ką, o tai patvirtina ir inžinierių eksperimentai. Pavyzdžiui, laboratorijose jau sėkmingai spausdinami netgi maisto produktai. Daug įdomesnė dalis – pačių 3D modelių, kuriais vadovaudamasis spausdintuvas atlieka savo darbą, kūrimas. Iš esmės, prie jo prisidėti gali bet kas, turintis norų ir sugebėjimų. Kitaip tariant, jeigu laisvalaikiu ar profesionaliai kuriate 3D vizualizacijas, jums tereikėtų įsigyti tokį spausdintuvą ir galėtumėte jas sėkmingai gaminti patys. Kitas būdas gauti 3D modelius – ieškoti jų bankuose. Tai platformos, kuriose kūrėjai talpina savo projektus, o vartotojai gali juos nusipirkti. Beveik neabejojama, kad, 3D spausdinimui populiarėjant, tokių bankų reikšmė augs eksponentiškai. Beje, vieną iš geriausiai žinomų tokių platformų, CGTrader, sukūrė lietuviai. 

Kokie 3D spausdinimo privalumai?

Kodėl 3D spausdinimo technologija yra tokia patraukli? Daiktus žmonija juk sugeba pasigaminti ir be jos. Atsakymas slypi jos efektyvume ir greityje. 3D spausdintuvų kūrėjai skaičiuoja, kad su šiais aparatais daiktą pagaminti galima dešimt kartų greičiau ir penkis kartus pigiau nei įprastais metodais. Šie aparatai yra pakankamai kompaktiški, saugūs, lengvai naudojami ir patikimi. Jų kaina taip pat pamažu krenta žemyn. Pavyzdžiui, gana paprastą modelį galima įsigyti vos už 200-500 eurų. Tačiau koks praktinis tokių mašinų pritaikymas? Šiandien tai visų pirma įrankis, skirtas inžinieriams, mokslininkams, dizaineriams. Įsivaizduokite, kad dirbate laboratorijoje, prie naujos kartos prietaiso. Įvairūs prototipai paprasta atrodo gana bjauriai. Gražiai atrodyti jie ir neturi. Jų paskirtis ne tokia. Prototipas tiesiog įrodo, kad pati idėja veikia. Vėliau inžinieriai ir dizaineriai jį dailina, ruošdami masinei gamybai. 3D spausdintuvas visiems šio proceso dalyviams leidžia labai greitai pasigaminti reikiamą detalę ar komponentą ir jį čia pat išbandyti, o tada arba tęsti darbą, arba sugrįžti žingsniu atgal. Kitaip tariant, 3D spausdintuvas ne tik pats veikia greičiau, bet ir spartina visus susijusius procesus. 

Tolesnis 3D spausdintuvų pritaikymas

Visgi vien tokia „inžinerine“ funkcija 3D spausdintuvų kūrėjai apsiriboti nė nežada. Technologijai toliau sėkmingai pingant, jos panaudojimo būdai vis labiau plėsis, apimdami net ir gana netikėtas sritis. 3D spausdintuvus pirmiausia turėtų pamėgti architektai, interjero dizaineriai ir pan. Jiems atsiras galimybė klientams parodyti tikslesnius darbo modelius, taip pat sumažinti galimo broko rizikas. Kita įdomi sritis – aeronautika ir kosmoso tyrinėjimai. Ši industrija naudoja labai daug vienetinių, netiražuojamų detalių, komponentų. Nieko keisto, kad ir jų gamyba kainuoja daugiausiai. 3D spausdinimas spręstų šią problemą ir leistų gerokai sumažinti susijusias išlaidas. Efektyvesnis resursų panaudojimas – tai ir greitesnis progresas. Ypač intriguoja 3D spausdinimo galimybės medicinoje. Šiandien milijonai žmonių gyvena su įvairiais dirbtiniais sąnariais. 3D spausdinimo technologija leidžia juos pritaikyti būtent konkrečiam pacientui, taip padidinant operacijos sėkmės tikimybę. Galų gale, jau labai sėkmingai eksperimentuojama su organinių medžiagų spausdinimu. Ką tai reiškia? Ogi tai, kad gydytojai galės persodinti su paciento DNR pagamintą odą, audinius. Laikui bėgant, ko gero, išmoksime spausdinti net ir organus. 

3D spausdinimo ateitis

Visgi visi šie 3D spausdintuvų pritaikymo būdai – tegu ir labai reikšmingi – pakankamai nišiniai. Kaip jų naudą pajusime kasdienybėje? Nemenką proveržį 3D spausdinimas turėtų sukelti drabužių ir avalynės srityje. Batai ar drabužiai šiuo metu gaminami serijiniu būdu, todėl toli gražu ne visada tobulai prisitaiko prie mūsų kūnų. 3D spausdintuvas galėtų pagaminti būtent mums tinkantį daiktą. Sakysite, nieko čia naujo. Siuvėjas ar batsiuvys ir dabar kuo puikiausiai gali tai padaryti. Taip. Tik kaina yra gerokai didesnė. 3D spausdintuvai tą patį darbą padarytų keleriopai pigiau. Ilgainiui ši technologija žengs ir į kitas masinės gamybos sritis, tokias kaip statybos ar maisto pramonė. Galiausiai tokie prietaisai turėtų atsirasti ir praktiškai kiekvienuose namuose. Kam? Paprasta. Įsivaizduokite, kad nusiperkate kokį nors buitinės technikos ar laisvalaikio prietaisą. Laikas bėga ir jo detalės dėvisi, genda. Dabar tokiais atvejais turime kelias alternatyvas. Pavyzdžiui, ieškoti reikiamos detalės su viltimi nepermokėti, arba tiesiog pirkti naują prietaisą. 3D spausdintuvas tokią dilemą panaikins. Gamintojas kartu su prietaisu galėtų suteikti detalių katalogą, iš kurio reikiamus komponentus tiesiog atsispausdintume.