3D принтер жайлы түсінік және онымен жұмыс жасау жолдары

Мен Жамбыл облысы Тараз қаласы Әлихан Бокейханов атындағы №1

гимназияның информатика пәні мұғалімі Ерпаизова Куланда Едиловна,

«3D принтер жайлы түсінік және онымен жұмыс жасау жолдары» атты

тақырыбымды ұсынып отырмын.

Қазір мектептерде оқушыларға білім алуға бар жағдай жасалынған, мектептерде ev3 mindstorms робот құралдары бар, тіпті 3D принтерлері де бар мектептер бар, сонымен қатар әрбір мектепте жоғары жылдамдық интернеті бар 3 кабинеттен кем емес информатика кабинеттері бар

Енді 3D принтер жайлы тоқсалсам,

Тура мұндай қобдишаны сатып алу мүмкін емес, бірақ сүйікті затыңызбен қоштасқыңыз да келмейді. Алайда, соған ұқсас қаңқа сатып алып және үйіңізде 3d принтер болса, кішкене күш салып сүйікті бұйымыңызды қайта қалпына келтіре аласыз. Бұған үшөлшемді басып шығару арқылы қол жеткізуге болады. Үшөлшемді басып шығару технологиясы күнделікті өмірімізге қарқынды еніп, ажырамас бөлігіне айналып келеді. Кейбір адамдар үшін бұл қосымша табыс көзі немесе шығармашылық идеяларын іске асыруға тамаша мүмкіндік болып отыр. 

3d принтер дегеніміз не?
Бұл - суретті үшөлшемді етіп шығаратын құрылғы. Ол сандық үшөлшемді модельді пайдалана отыра қабаттап шығарады. Суретті жасап шығаруға пластиктің бірнеше түрі негіз болады, алайда бүгінде өндірушілер бейненің әлдеқайда шынайы болуына жаңа компоненттер қосып жатыр.

Сырт келбеті жағынан 3d принтер металл бағыттаушылар қондырылған қарапайым принтерге ұқсас, ал басып шығаруды экструдер немесе лазер жасайды. Оны күрделі суреттер мен пішіндерді, бөлшектер мен фрагменттерді, жалпы қарапайым принтермен шығаруға мүмкін емес заттарды басып шығаруға қолданады. 

Басып шығарудың қандай технологиясы қолданылады?
Үшөлшемді басып шығару жайлы алғашқы идеялар сонау 80-ші жылдары пайда болған. Дәл сол уақыттары арнайы фотополимерл пластиктің көмегімен нысаналар құрастыратын стереолитограф жасалып шығарылған. Технология фотополимерлердің қасиеті негізінде жасалған – лазердің әсерінен ол қатып қалып, пластиктің қатты пішініне айналады. Дәл осы қасиеттер болашақ приинтерге негіз болды: лазер сәуле арқылы суреттің әрбір пикселін сұйық заттектен жасап салады, ол қатқан кезде нысананың қатты бөлшегіне айналады. 

Тағы бір қолданылатын технология «лазерлік біріктіру» деп аталады. Қолданылатын материал – тез балқитын пластиктің ұнтағы. Лазердің әсерінен пластик балқып, иілгіш болады, ал кейін бір қоспаға бірігеді. Пластик лазердің температурасынан тұтанып немесе қышқылданып кетпес үшін жұмыс жасалып жатқан камераға азот жібереді (оқшау газ). 

3d принтердің жұмысы былай іске асады: қызметші элемент – экструдер-бас принтерді іске қосатын пластик жіпті балқытады. Кейін балқытылған элемент шүмек арқылы беріледі, ал кейін бөлме температурасында тез қатады. 
Жұмыс істеу үшін басқа өндірістік технологиялар сияқты арнайы жағдайды қажет етпейді. Оған қоса нысаналарды жасауға кететін шығын да аса көп емес – 1 кг пластик үшін бар-жоғы 50-60 доллар. Сонымен қатар нысана ұзақ уақытқа сақталады, бұл принтерді үй жағдайында пайдаланудың құндылығын арттырады. 

3d принтер ұсынатын мүмкіндіктер
Озық технология арқылы, бүгінде үшөлшемді суреті бар қарапайым футболкалар жасап қана қоймай, ғимараттардың күрделі үшөлшемді проекциялық модельдерін 100 микронға дейінгі нақтылықпен құрастыруға болады. Бұл әсіресе ғылыми институттарға өзекті, өйткені түптұлғасын жасап қана қоймай, жасалып жатқан зерттеулерде оны ұстап көруге де болады. Бұл жаңалыққа зергерлер де қуанды – жаңа заман принтерінің арқасында ең күрделі деген заттарға құйма пішіндерін жасау оңай болатын болды. Ал археологтарға табылған элементтің қисынды жобасын салып қана қоймай, оның нақты түрін құрастыруға мүмкіндік туды. 
Ғалымдарға арман болған «азық-түлік принтері» көп ұзамай шындыққа айналуы мүмкін. Ол ақуыздар мен көмірсулардан нағыз азық-түлікті жасай алады деп күтілуде. Сонымен қатар, озық технология адам мүшелерін жасауға көмектесуі мүмкін. Бұл әсіресе донор тапшылығына ұшыраған адамдарға өзекті. Қазірдің өзінде омыртқааралық дисктер мен бағаналық жасушаларды басып шығару тәжірибеге еніп жатыр. Сол себепті, бұрынғылар фантастика деп ойлаған, ал біз қазірде кейбір кинолардан көріп жүрген таңғаларлық заттар көп ұзамай шындыққа айналып, өмірімізді әлдеқайда жеңілдетуі мүмкін. 

Сия бүріккіш 3 Д принтері

3 Д принтерімен жұмыс жасау технологиясы

3D-модельді наушниктер

Аяқ киім моделі

3Д принтердің зергерлік бұйымдарда қолданылуы

Тіс протезі

Пайдаланған әдебиеттер:

1. Иванов, В.П., Трёхмерная компьютерная графика / Под ред. Г.М. Полищука. - М.: Радио и связь, 1995. - 224 с.

2. Ли, Дж., Уэр, Б. Трёхмерная графика и анимация. - 2-е изд. - М.: Вильямс, 2002. - 640 с.