3 д печати: Услуги 3D печати, заказать 3Д печать на принтере
Содержание
3D-печать — Национальная сборная Worldskills Россия
“
Технология 3D-печати была изобретена еще в 80‑х годах прошлого века, но популярной стала не так давно. При таком способе печати материал наслаивается друг на друга, формируя готовое изделие, а не просто двухмерное изображение. Благодаря этому возможности 3D-печати практически безграничны: изготовить можно как мелкую высокоточную деталь, так и целое строение! В этом уроке мы разберем весь процесс 3D-печати от начала до конца.
Глоссарий
Для успешного освоения материала рекомендуем вам изучить следующие понятия:
Аппарат, работающий по принципу аддитивного производства. Готовое изделие как бы «выращивается» из определенного материала
Принцип производства, при котором готовое изделие формируется благодаря постепенному добавлению материала на основу
Программы, позволяющие нарезать STL-модели на слои и на основе этого генерировать G-код, в котором прописаны команды для 3D-принтера
Видеолекция
Конспект
Технологии аддитивного производства
В настоящее время в мире существует огромное множество технологий 3D-печати, начиная с самой старой и простой технологии FDM и заканчивая развивающейся технологией 3D-биопринтинга.
SLA (стереолитография)
Технология производства моделей из жидких фотополимерных смол. Полимеризация смолы происходит за счет облучения ультрафиолетовым лазером в точках соприкосновения материала с лучом. По завершении построения контура рабочая платформа погружается в бак с жидкой смолой на дистанцию, равную толщине одного слоя. После выравнивания поверхности жидкого материала начинается процесс построения следующего слоя. Цикл повторяется до построения полной модели.
Главным преимуществом стереолитографии является высокая точность печати. Минимальная высота слоя может составлять всего 25 микрон.
Из недостатков стоит отметить высокую стоимость производимых моделей за счет высокой цены расходных материалов.
Вот пример напечатанной детали с механическими поддержками.
SLS (селективное лазерное спекание)
В процессе данного производства лазер выборочно спекает частицы полимерного порошка, сплавляя их друг с другом и тем самым создавая слой за слоем.
Данная технология обеспечивает высокую точность, детализацию и позволяет производить детали с хорошими и стабильными механическими свойствами в отличие от FDM и SLA. А печать в объеме расходного материала позволяет печатать детали даже самой сложной формы без механических поддержек.
Вот пример детали, напечатанной по данной технологии.
MJP (многоструйная трехмерная печать)
Данная технология основана на послойном построении объекта из фотополимера на базе воска для построения поддержек и полимера со свойствами, выбранными для самой детали.
MJP чем-то схожа с технологией SLA: в обеих используются фотополимерные смолы и ультрафиолетовые лазеры. Но MJP отличается более детализированной печатью и наличием восковых поддержек, что, в свою очередь, позволяет полностью избавиться от постобработки модели.
Так выглядит деталь, изготовленная по данной технологии.
СJP (цветная струйная печать)
Принцип печати заключается в последовательном нанесении порошкообразных материалов слой за слоем, после чего наносится связующий полимер.
Особенность технологии в том, что можно использовать полимеры разных цветов, что позволяет создавать разноцветные и текстурированные детали.
Подобная технология применяется для создания реалистичных прототипов зданий, одежды и обуви, органов человека в медицине, а также изготовления фигурок отсканированных людей.
FDM (моделирование методом наплавления)
Печать по данной технологии осуществляется за счет послойного наплавления материала.
Несмотря на то, что технология FDM является самой старой технологией печати, широкое распространение она получила сравнительно недавно. Она заключает в себе простоту изучения и использования, доступность на рынке аддитивных технологий и прекрасное соотношение между ценой и качеством готовых изделий.
Технология FDM позволяет использовать различные типы материала для печати. Каждый материал отличается по своим свойствам и параметрам печати. Это могут быть:
- простые пластики: ABS, PLA;
- инженерные пластики: PetG, ePeek;
- специальные материалы: PVA, Hips, Flex.
Изготовление детали на 3D‑принтере
Техника безопасности
- Во время работы 3D-принтера не следует лезть руками в рабочую область, где производится печать.
- При работе с фотополимерными принтерами, в которых используется фотополимерная смола, следует использовать защитные очки и перчатки.
- При работе с принтерами, использующими для печати порошковые материалы, необходимо защитить органы дыхания и зрения.
Что нам понадобится
3D‑принтер
Пластик для 3D‑печати
Компьютер с установленным слайсером
USB‑накопитель
Специальный клей для 3D‑печати
Салфетки
Выполнение настроек для печати
1. 3D-модель формата STL загружаем в специальный софт, именуемый слайсером.
2. Располагаем модель так, чтобы минимизировать количество поддержек.
3. Выставляем параметры печати. Обозначаем высоту слоя. Она не должна превышать диаметр установленного на принтере сопла. Чем больше высота слоя, тем быстрее печать, но при этом страдает качество поверхности модели.
4. Выполняем настройки процента заполнения. Они влияют на уровень заполняемости модели: чем выше процент, тем прочнее модель. Но при этом увеличивается расход материала и время печати.
5. Выполняем настройки поддержки. Основными являются зазоры между моделью и телом поддержки во время печати. Настраивая поддержки, необходимо учитывать высоту слоя.
6. Выполняем настройки адгезии. Они позволяют создавать «юбки» вокруг моделей, которые увеличивают площадь контакта модели со столом. Чем меньше площадь контакта, тем шире должна быть «юбка».
7. После установления всех параметров нажимаем Slicing.
8. Сохраняем задание и отправляем его на принтер.
Подготовка принтера
1. Загружаем материал в принтер.
2. В программе заходим в раздел «Пластики», выбираем пункт «Загрузки пластика» и устанавливаем тип пластика, который хотим загрузить.
3. Калибруем принтер. Для этого заходим в раздел «Сервис», выбираем пункт «Настройка стола» и следуем указаниям на экране.
4. Задание может выполняться по одному из профилей скорости печати: черновик, стандарт или качество. Напротив каждого профиля написано приблизительное время печати. Выбираем необходимый профиль.
5. Наносим клей для 3D-печати на салфетку и равномерно распределяем его по столу.
6. Запускаем задание и ждем, когда напечатается деталь.
Измерение и постобработка готового изделия
1. Печать завершена. Даем модели остыть и снимаем со стола.
Важно
Не стоит снимать готовую модель со стола сразу, так как это может испортить саму модель или даже повредить стол
2.
Проводим обзор готового изделия. Снимаем размеры физической модели и сравниваем их с размерами трехмерной модели.
3. Проводим оценку поверхностей модели. Совсем незначительная шероховатость является нормой для FDM-печати. Для достижения идеальных поверхностей модель нуждается в последующей постобработке.
“
В этом уроке мы прошли весь путь оператора 3D‑принтера и разобрались в этапах, которые в него входят. А теперь закрепите свои знания, пройдя небольшое задание.
Интерактивное задание
Для закрепления полученных знаний пройдите тест
| Стартуем! |
| Дальше |
| Проверить |
| Узнать результат |
Больше площадь контакта модели со столом
Лучше качество поверхности модели
Прочнее модель
Быстрее печать
| Дальше |
| Проверить |
| Узнать результат |
К сожалению, вы ответили неправильно на все вопросы
Прочитайте лекцию и посмотрите видео еще раз
| Пройти еще раз |
Неплохо!
Но можно лучше.
Прочитайте лекцию и посмотрите видео еще раз
| Пройти еще раз |
Отлично!
Вы отлично справились. Теперь можете ознакомиться с другими компетенциями
| Пройти еще раз |
3D-принтеры — Всё о 3D-принтерах и технологии 3D-печати / Хабр
Всё о 3D-принтерах и технологии 3D-печати
Статьи
Авторы
Компании
Сначала показывать
Порог рейтинга
AnnTa
Компьютерное железо 3D-принтеры DIY или Сделай сам Лайфхаки для гиков Электроника для начинающих
Из песочницы
Возникла необходимость сдать кучу конспектов в рукописном виде за короткий срок, процесс захотелось автоматизировать и вот, что из этого вышло.
Читать далее
Всего голосов 35: ↑35 и ↓0 +35
Просмотры
4.2K
Комментарии
11
kulhaker478
Блог компании AdminVPS Сетевые технологии *Производство и разработка электроники *3D-принтеры DIY или Сделай сам
С наступающим Хабровчане! Есть мнение что, устройство без корпуса нельзя считать законченным и без него оно будет лежать в разобранном виде, собирая пыль. Поэтому в этой финальной части смоделируем и напечатаем на 3D принтере свой корпус.
И наконец – подведём итоги по проекту, сколько было затрачено финансов, допущено ошибок, а также поделюсь с вами своими планами на Хабр и не только.
Приятного прочтения
Всего голосов 22: ↑20 и ↓2 +18
Просмотры
6.
6K
Комментарии
2
Aleksandr8
3D-принтеры
Из песочницы
3MF — это формат файлов, созданный на замену STL и отличающийся повышенным удобством и расширенным функционалом. Кратко объясняем преимущества.
Читать далее
Всего голосов 9: ↑4 и ↓5 -1
Просмотры
3.5K
Комментарии
14
MechanikArtem
Работа с 3D-графикой *Киберпанк 3D-принтеры Носимая электроника Processing *
Туториал
Всем привет! Мы разрабатываем «умные пайетки» — электромеханические цветовоспроизводящие устройства для дизайнерской одежды.
Сегодня расскажу о том, как мы напечатали наше первое платье на 3D принтере!
Читать далее
Всего голосов 22: ↑22 и ↓0 +22
Просмотры
6.
9K
Комментарии
8
smart_alex
Блог компании Timeweb Cloud 3D-принтеры DIY или Сделай сам Лайфхаки для гиков
Есть в моём хозяйстве один чрезвычайно полезный инструмент — 3D принтер. Мне, как любителю что-нибудь смастерить, он время от времени оказывает неоценимые услуги по прототипированию и созданию различных деталей (втулок, держателей, корпусов для аппаратуры и т. д. и т. п.).
Но есть одна проблема: принтер довольно объёмный (40х60х60 см), плюс расходники и ремкомплект — всё это занимает много места и превращает любую комнату в подобие производственного цеха. Если у вас есть, например, свободный гараж или другое подобное помещение, то проблем нет, но в остальных случаях приходится мириться с этим инородным элементом для любого жилого интерьера.
Долго я пытался как-то решить эту проблему и наконец мне удалось найти, как мне кажется, довольно гармоничное решение, которым я и хочу поделиться с вами, возможно это поможет кому-то «пройти между Сциллой и Харибдой» — иметь в своём распоряжении ценный инструмент и при этом не уродовать своё жилое пространство.
Итак…
Читать дальше →
Всего голосов 22: ↑20 и ↓2 +18
Просмотры
8.5K
Комментарии
38
sand77777
Работа с 3D-графикой *Старое железо 3D-принтеры DIY или Сделай сам
✏️ Технотекст 2022
Мечтали вы в детстве покрутить настоящий корабельный штурвал? Вот представьте: море, соленые брызги, над головой гудят на ветру наполненные ветром паруса, у вас в руках штурвал, и ваш быстрый клипер мчится навстречу горизонту…
Этот штурвал – часы. Он шелковистый и медный (обнаженная медь печатной платы, неповторимая и своеобразная фактура этого любимого материала мастера), покрутите и представьте, как время побежало в обратном направлении, в то прошлое, где соленые брызги и паруса вашей детской мечты. А может, это вход в параллельную реальность?
Шутка.
Но всё-таки покрутите штурвал, а вдруг… )
Крутим дальше )
Всего голосов 15: ↑13 и ↓2 +11
Просмотры
4.3K
Комментарии
15
kompas_3d
Блог компании АСКОН CAD/CAM *Дизайн 3D-принтеры
К самоходным машинам мы пришли через авиацию. Костяком будущего предприятия стали выпускники Самарского государственного аэрокосмического университета. Мы также занимались распылением удобрений, но опыляли поля с воздуха на дельталетах и самолетах. Это было сложно и временами рискованно.
Поэтому мы решили спроектировать «наземную» машину, которая бы, тем не менее, сравнилась с авиационной техникой по скорости и качеству обработки или даже превзошла ее. Разработки вели по авиационным нормам, так как мы все были летчиками.
В результате этих изысканий в 2001 году сделали нашу первую машину. Уже тогда она с большой скоростью обрабатывала поля и была очень легкой.
Узнать подробности
Всего голосов 35: ↑34 и ↓1 +33
Просмотры
5.6K
Комментарии
18
kompas_3d
Блог компании АСКОН Работа с 3D-графикой *CAD/CAM *3D-принтеры DIY или Сделай сам
В начале сентября мы выпустили новую версию системы КОМПАС-3D Home для любительского 3D-моделирования и домашнего использования. Мейкерам, 3D-печатникам, домашним мастерам и блогерам доступны все возможности профессиональной САПР.
Что же нового появилось в КОМПАС-3D v21 Home?
Большая подробная статья
Всего голосов 10: ↑10 и ↓0 +10
Просмотры
8.8K
Комментарии
23
Erwinmal
Блог компании RUVDS.com Читальный зал Научно-популярное 3D-принтеры Будущее здесь
Даже в неожиданно бурные 2020-е, уже оспаривающие у 1920-х годов звание «ревущих двадцатых», прогресс не собирается стоять на месте. Технологии шагают всё дальше и дальше, и не все они настолько на слуху, как диалоговые и графические нейросети, нейроинтерфейсы или самоуправляемые боевые дроны. Однако немало из них могут повлиять на нашу жизнь. В частности, эти три.
Читать дальше →
Всего голосов 47: ↑39 и ↓8 +31
Просмотры
12K
Комментарии
54
Sergiv
000Z» title=»2022-10-14, 09:48″>14 октября 2022 в 09:48
Блог компании Специальный Технологический Центр Научно-популярное 3D-принтеры Мультикоптеры DIY или Сделай сам
Дело было вечером, делать было нечего (с)
У вас получился винт, оптимизированный для "нулевой" скорости (висение). Ваш коптер теперь будет медленнее летать, медленнее набирать высоту, скорее всего, "тупее" реагировать на управление и хуже держать ветер. Также могут появиться вибрации (контроллер настроен именно на то соотношение тяги-оборотов, у вас же оно стало другим)
В данной статье постараюсь разобраться так ли это на самом деле, какие минусы и плюсы возникнут, как эти винты поведут себя в полёте.
Полетели ещё раз
Всего голосов 19: ↑18 и ↓1 +17
Просмотры
5.7K
Комментарии
25
kompas_3d
000Z» title=»2022-10-04, 11:11″>4 октября 2022 в 11:11
Блог компании АСКОН CAD/CAM *Космонавтика 3D-принтеры
В июле завершился третий этап международного проекта SIRIUS (Scientific International Research In Unique Terrestrial Station), моделирующего длительные пилотируемые космические полеты. На протяжении 240 суток экипаж из 5 человек, представлявших три страны — Россию, США и ОАЭ, находился в полной изоляции в условиях, имитирующих работу реальной экспедиции на окололунной орбитальной станции и поверхности Луны. Эксперимент проходил в испытательном комплексе Института медико-биологических проблем Российской академии наук (ИМБП РАН) и предполагал полное погружение во все этапы космической миссии: от выхода на орбиту Земли и перелета до Луны до пребывания на орбите и возвращения на Землю.
Мы поговорили с командиром экипажа SIRIUS-21, начальником отделения по созданию комплексных тренажеров перспективных транспортных кораблей Центра подготовки космонавтов им.
Ю. А. Гагарина Олегом Блиновым об участии в эксперименте, решении самых разных задач с помощью доступных 3D-технологий и, конечно, о буднях будущего межпланетного перелета.
Узнать подробности
Всего голосов 3: ↑3 и ↓0 +3
Просмотры
926
Комментарии
0
TilekSamiev
Управление продажами *Законодательство в IT Бизнес-модели *Научно-популярное 3D-принтеры
Данная статья написана в целях познакомить читателя с таким являнием как Ghost Gun. Автор ни к чему не призывает. Помните, неправомерное приобретение, хранение и применение оружия является преступлением и должно преследоваться по всей строгости Закона!
Ghost Gun (гост ган) или «оружие-призрак», общий термин для несерийного и самодельного огнестрельного оружия, которое впервые появилось в Америке как творение оружейников-любителей в конце 1980-х годов.
Но в последние годы, благодаря быстро развивающейся оружейной промышленности, они стали более доступными и популярными среди преступников и злоумышленников. Они недорогие, их легко приобрести, и уже давно существуют вне поля зрения правительства. Наборы для сборки гост ган являются основой подавляющего большинства оружия, продаваемого населению и применяемого в преступлениях в США. Многие компоненты, такие как ствол, затвор и магазин, можно легально приобрести в Интернете, в удобных комплектах без лицензии на огнестрельное оружие
Но после того, как оружие собрано, законный порог считается пройденным, поскольку в этом случае изготовитель становится производителем и владельцем огнестрельного оружия, а для этого уже требуются лицензия и регистрационное удостоверение.
24 августа 2022 года вступили в силу новые федеральные правила, направленные на сокращение распространения неотслеживаемого огнестрельного оружия, собранного в частном порядке. Но требование администрации Байдена о сериализации гост ган и обязательной проверки биографических данных при его продаже не может применяться к миллионам единиц оружия, которые уже находятся в обращении.
Читать дальше →
Всего голосов 14: ↑10 и ↓4 +6
Просмотры
6.1K
Комментарии
32
TimurYanovskiy
Блог компании Белая Радуга Научно-популярное 3D-принтеры Здоровье
Напечатанная на 3D-принтере модель челюсти с будущими реставрациями
Нам, стоматологам, постоянно нужно аддитивное производство. То пациент дерево встретит, то за бордюр зубами схватится, то вообще спрыгнет с третьего этажа на лицо, и части из этих пациентов не хочется ждать четыре месяца до постоянной имплантации, а нужны временные конструкции, чтобы выйти через 40 минут и улыбаться на деловой встрече. Ещё на 3D-принтерах мы печатаем фрагмент вас для тренировок перед операцией. Плюс сегодня хорошая зуботехническая лаборатория имеет собственный 3D-принтер для печати моделей, искусственных коронок, виниров и кап.
Сегодня мы расскажем, какие особенности 3D-печати есть у нас. Первая и главная — всё то, что сертифицировано для медицины, стоит в три–десять раз дороже. Но есть и другие особенности.
- Что вообще представляют собой 3D-технологии в стоматологической практике, какие методики используются.
- Как они применяются в ортодонтии, ортопедии и хирургии.
- Как мы вас сканируем.
- Про материалы.
- Почему мы часто отдаём предпочтение более традиционному фрезерованию.
- Сколько стоят современные стоматологические принтеры.
- Как мы выбираем зуботехническую лабораторию для печати моделей и протезирования.
Читать дальше →
Всего голосов 44: ↑41 и ↓3 +38
Просмотры
7K
Комментарии
10
vandiemen
3D-принтеры
✏️ Технотекст 2022
Всем привет! Цены на филамент в последнее время вообще не радуют.
Также особенностью 3D печати является тот факт, что некоторые детали приходится перепечатывать по нескольку раз для достижения желаемых результатов. Процесс разработки и печати детали иногда бывает достаточно итеративным и медитативным )).А что если бы у Вас был безлимитный пластик? Эдакая «супер способность» — человек-филамент? Помогло бы это Вам в Вашем 3D ремесле?
Представляю Вашему вниманию компактный экструдер филамента из PET бутылок!
Читать далее
Всего голосов 87: ↑84 и ↓3 +81
Просмотры
22K
Комментарии
33
Bright_Translate
Блог компании RUVDS.com Разработка под Arduino *3D-принтеры DIY или Сделай сам
Туториал
Перевод
Моделисты ракет зачастую стремятся, чтобы их творения наилучшим образом показывали себя в определенной категории состязаний, будь то подъем яиц (когда необходимо спроектировать ракету, которая сможет поднять сырое куриное яйцо на максимальную высоту и в целости вернуть обратно), полеты на продолжительность (когда ракета должна оставаться в воздухе как можно дольше) или на максимальную высоту.
Подумывая, какой бы новый проект реализовать, и обладая тягой к 3D-печати, CAD моделированию и физике, я решил спроектировать ракету для подъема на максимальную высоту в силу возможностей двигателя D-класса. Целью этого проекта было оценить практическую эффективность 3D-печати в ракетомоделировании по сравнению с существующими техниками изготовления моделей.
Читать дальше →
Всего голосов 44: ↑42 и ↓2 +40
Просмотры
9.4K
Комментарии
17
Bright_Translate
Блог компании RUVDS.com Программирование микроконтроллеров *3D-принтеры DIY или Сделай сам
Туториал
Перевод
Целью этого проекта было превратить массажер головы в автоматизированное устройство, которое бы само делало мне массаж.
Изначальной задумкой было просто использовать линейный привод или один шаговый двигатель с резьбовой шпилькой для реализации движения вверх/вниз. Однако меня понесло, и я решил сделать так, чтобы устройство могло осуществлять движение во всех направлениях, для чего и была выбрана платформа Гью-Стюарта, обеспечивающая 6 степеней свободы.
- Не слишком ли это мудрено? Да!
- Оказалось ли это дорого? Да!
- Я ненормальный? Да!
Все программные и аппаратные файлы доступны на GitHub
Читать дальше →
Всего голосов 53: ↑53 и ↓0 +53
Просмотры
5.6K
Комментарии
12
DAN_SEA
Блог компании RUVDS.com Читальный зал 3D-принтеры DIY или Сделай сам Электроника для начинающих
Картинка macrovector, freepik
Каждый охотник желает знать, где сидит фазан каждый владелец 3D принтера желает знать, как ему апнуть свой печатный стол.
Именно об этом и пойдёт рассказ ниже.
Читать дальше →
Всего голосов 47: ↑44 и ↓3 +41
Просмотры
6.8K
Комментарии
35
additive_rocket_science
Робототехника Космонавтика 3D-принтеры Химия Будущее здесь
И снова сначала видео.
На данном видеоролике продемонстрирован концепт ракетостроительного завода в коробке — Rocket Factory In-a-Box (RFIB) от исследовательской лаборатории Air Force Research Laboratory (AFRL) в США. Малогабаритный мобильный завод по производству кастомизированных твердотопливных ракет в форм-факторе контейнера для перевозки грузов позволит запускать ракеты в любое время и в любом месте (Рис. 1). Сеть скрытых автономных ракетных заводов (АРЗ) обеспечат непрерывность высокоточного огневого воздействия по первому требованию (услуга on-demand для военных), позволив уйти от зависимости от двух-трех уязвимых и прозрачных для разведки промышленных центров по производству ракетного вооружения с негибкой логистикой крупногабаритных грузов к быстрому прототипированию и производству ракетного вооружения непосредственно на линии фронта с гибко настраиваемой логистикой, сыпучее сырье для которого транспортируется малогабаритными высокомобильными скрытыми транспортными средствами.
Прямо «Supreme Commander» на максималках — так американцы собираются воевать в
веке двадцать первом.
Читать далее
Всего голосов 15: ↑12 и ↓3 +9
Просмотры
6.1K
Комментарии
84
5-55
.NET *C# *Софт 3D-принтеры
Программа 3DL — справочник 3D печатника (версия: 1.05) — предназначена для ведения справочника, сравнения и использования параметров печати 3D нитей (филаментов) различных производителей и полезна для людей использующих/тестирующих большое количество филаментов.
Поинтересоваться
Всего голосов 6: ↑5 и ↓1 +4
Просмотры
1.8K
Комментарии
12
additive_rocket_science
000Z» title=»2022-08-10, 16:14″>10 августа 2022 в 16:14
Робототехника Космонавтика 3D-принтеры Химия Будущее здесь
Из песочницы
3D-печать смесевого ракетного топлива — мы сделали это. Спустя сотню экспериментов, несколько волн отчаяний и стадий принятия неизбежного. Сделали и запатентовали.
Разработанная технология аддитивного производства твердотопливных зарядов (ТТЗ) из смесевого ракетного топлива (СРТ) для твердотопливного ракетного двигателя (РДТТ), методом FDM-печати включает в себя: специальный состав СРТ с требуемыми энергетическими и эксплуатационными параметрами, сам 3D-принтер послойного синтеза для печати ракетного топлива, а также несколько сопутствующих технологий.
Читать далее
Всего голосов 87: ↑85 и ↓2 +83
Просмотры
13K
Комментарии
169
Новый подход к 3D-печати электроники на основе гидрогеля
Ингрид Фаделли, Tech Xplore
Полностью гидрогелевый ЭКГ-электрод, напечатанный на 3D-принтере.
Кредит: Хуэй и др.
Гидрогели представляют собой трехмерные (3D) полимерные сетки, которые не растворяются в воде, но удерживают большое количество жидкости. Благодаря этому выгодному свойству гидрогели являются особенно многообещающими материальными платформами как для биомедицинских, так и для экологических приложений, поскольку они могут выживать в жидкостях организма или во влажной природной среде, не рассеиваясь.
За последнее десятилетие инженеры и материаловеды разрабатывали многочисленные электронные устройства на основе мягких гидрогелей, в том числе экологические и биомедицинские датчики, устройства для доставки лекарств и искусственные ткани. Несмотря на огромный потенциал этих устройств на основе гидрогеля, их широкое внедрение до сих пор сдерживается высокой стоимостью производства.
Исследовательская группа под руководством доктора Нанцзя Чжоу из Университета Вестлейк и Института перспективных исследований Вестлейка в Китае недавно представила новую стратегию, позволяющую 3D-печать электроники из мягкого гидрогеля.
Их подход, представленный в статье, опубликованной в Nature Electronics может помочь снизить себестоимость многочисленных устройств на основе гидрогеля, включая датчики деформации, индукторы и биологические электроды.
Печать произвольной формы проводящими чернилами в поддерживающей матрице из гидрогеля. Кредит: Хуэй и др.
«Мы решили изучить производство гидрогеля, потому что, хотя большая часть современной мягкой электроники основана на гибких эластомерах и полимерах, гидрогель, несомненно, больше похож на человеческий организм и может привести к лучшей интеграции тканей и снижению иммунных реакций», — д-р Юэ Хуэй. , — рассказал TechXplore один из исследователей, проводивших исследование. «Как показали предыдущие исследования, мы считаем, что гидрогель является многообещающим кандидатом для создания будущих медицинских электронных устройств».
Основная цель недавнего исследования, проведенного Хуи и его коллегами, состояла в том, чтобы разработать эффективную стратегию производства все более сложной и биомедицински полезной электроники на основе гидрогеля.
Предлагаемый ими подход основан на технологии 3D-печати, в частности, с использованием поддерживающей матрицы на основе гидрогеля и растяжимых серебряно-гидрогелевых чернил.
«Разработанный нами метод встроенной 3D-печати включает в себя печать произвольной формы проводящими гидрогелевыми чернилами на поддерживающей гидрогелевой матрице и последующее отверждение двух частей для формирования мягкого и растяжимого электронного устройства», — пояснил Хуэй. «Они основаны на подходящих реологических свойствах матрицы и чернил, а также на ортогональном механизме отверждения альгината и полиакриламида, которые являются основными компонентами гидрогеля».
Растягивающаяся гидрогелевая электроника, напечатанная на 3D-принтере. Кредит: Хуэй и др.
Исследователи обнаружили, что сочетание проводящего наполнителя (например, чешуек серебра) с гранулированными частицами геля приводит к образованию сегрегированной структуры в проводящей краске для 3D-печати. Эти чернила продемонстрировали замечательную электропроводность более 1400 См/см.
Чтобы продемонстрировать осуществимость предложенной ими стратегии, Хуи и его коллеги использовали ее для создания серии электроники на основе гидрогеля, включая датчики деформации, катушки индуктивности и биологические электроды. Было обнаружено, что полученные устройства работают исключительно хорошо, что позволяет предположить, что этот подход можно использовать для создания ряда новых технологий на основе гидрогеля.
«Как показано в нашей статье, наш метод можно использовать для изготовления различных электронных устройств из гидрогеля с различными функциональными возможностями», — сказал Хуэй. «В частности, мы можем напрямую печатать открытые электроды, которые могут общаться с внешним миром, и мы можем включать такие компоненты, как светодиоды и микросхемы, в схемы с помощью печати. Наши результаты показывают, что с тонким дизайном мы действительно можем создавать функциональные электронные устройства из гидрогеля».
Светодиод загорается по беспроводной связи с помощью напечатанного на 3D-принтере гидрогелевого индуктора.
Кредит: Хуэй и др.
В будущем недавняя работа этой группы исследователей может позволить производить более сложную и изощренную электронику на основе гидрогеля, включая биомедицинские устройства и новые технологии для мониторинга окружающей среды. Хуи и его коллеги в настоящее время работают над улучшением своей стратегии 3D-печати, чтобы еще больше облегчить ее практическую и крупномасштабную реализацию.
«Теперь мы продолжим оптимизировать материалы и методы», — добавил Хуэй. «Например, систематическое и теоретическое исследование проводящих чернил с сегрегированной структурой все еще отсутствует, что может стать ключом к дальнейшему улучшению их проводимости. Мы также планируем разработать и изготовить биомедицинские устройства и проверить их функциональность на животных».
Дополнительная информация:
Юэ Хуэй и др. Трехмерная печать электроники из мягкого гидрогеля, Nature Electronics (2022).
DOI: 10.1038/s41928-022-00887-8
Информация журнала:
Природная электроника
© 2023 Наука Х Сеть
Цитата :
Новый подход к 3D-печати электроники на основе гидрогеля (10 января 2023 г.)
получено 11 января 2023 г.
с https://techxplore.com/news/2023-01-approach-3d-hydrogel-based-electronics.html
Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие
часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.
Количество «оружий-призраков», распечатанных на 3D-принтере, в Канаде становится все больше и больше, чем можно было бы отследить время.
В Калгари, например, в 2022 году полиция конфисковала 17 пистолетов, напечатанных на 3D-принтере, по сравнению с одним в 2021 и 2020 годах. в Калгари, когда мы впервые начали [подразделение] , потому что просто не видели их», — сказал Бен Лоусон, исполняющий обязанности старшего сержанта подразделения по расследованию огнестрельного оружия полицейской службы Калгари. в 2022 году, так что кто знает, что принесет 2023 год».
Оружие, напечатанное на 3D-принтере, относится к категории самодельного огнестрельного оружия, называемого «оружием-призраком», отчасти потому, что его невозможно отследить.
У него нет серийного номера. , потому что печатная часть пистолета — это ствольная коробка, часть оружия, которая регулируется в Канаде. Остальные части пистолета можно приобрести в оружейных магазинах и в Интернете без лицензии на огнестрельное оружие.0003
Чертежи по производству этого огнестрельного оружия легко доступны в Интернете, а предмет можно изготовить с помощью 3D-принтера потребительского уровня.
Бен Лоусон, исполняющий обязанности старшего сержанта отдела по расследованию огнестрельного оружия полицейской службы Калгари, показывает напечатанное на 3D-принтере огнестрельное оружие, изъятое его подразделением. (Эллен Мауро/CBC)
Чтобы получить представление о масштабах проблемы, CBC News связалась с 20 полицейскими подразделениями по всей стране и собрала данные из сообщений СМИ в районах, где полиция не стала бы обсуждать количество изъятого огнестрельного оружия.
Эти ружья были найдены по всей стране, от таких городов, как Саскатун и Виннипег, до небольших мест, таких как Стратфорд, Онтарио, и Вулкан, Альта.
«Когда я смотрю на нашу статистику, кажется, что… в город проникает поток 3D-оружия, чтобы компенсировать нехватку оружия, которая у нас есть в городе прямо сейчас», — сказал Инсп. Элтон Холл из полицейской службы Виннипега на конференции новостей в июле после того, как его силы захватили три приемника, напечатанных на 3D-принтере.
«Я знал, что это должно было случиться», — сказал он об этом оружии, направляющемся в Виннипег, несмотря на усилия, которые он подробно описал на пресс-конференции по борьбе с насилием с применением оружия в городе.
«Это было только вопросом времени.»
Оружие, распечатанное на 3D-принтере, найдено по всей стране
В декабря полиция Виннипега объявила об арестах после того, как «преступная сеть запросила и оплатила законные услуги 3D-печати для производства» приемников для огнестрельного оружия.
Королевская полиция Ньюфаундленда объявила о задержании производителя в феврале. Были изъяты восемь 3D-печатных корпусов огнестрельного оружия, а также несколько принтеров и другие предметы, в том числе глушители, которые, по словам полиции, также были напечатаны на 3D-принтере.
В январе в Саскатуне полиция конфисковала два 3D-принтера и «несколько частей оружия» — впервые для полиции.
Всего семь сил сообщили CBC News, что по сравнению с предыдущими годами количество оружия, напечатанного на 3D-принтере, увеличилось. Но данные, предоставленные CBC, были неполными. Из этих семи сил только пять имели конкретные цифры, что в общей сложности составило 46 единиц оружия, напечатанных на 3D-принтере, захваченных в 2022 году, по сравнению с четырьмя в предыдущие годы.
В этом году полиция Калгари изъяла 17 единиц огнестрельного оружия, напечатанных на 3D-принтере. Ранее они захватили только один. (Раздаточный материал полиции Калгари)
«Каждый может выйти в интернет, он может купить компьютер, ноутбук… Они могут купить [3D-принтер] за 300 долларов, и теперь они печатают огнестрельное оружие», — сказал исполняющий обязанности старшего сержанта. Лоусон из полиции Калгари.
Он сказал, что по всей стране неопознанное оружие может продаваться по цене от 2500 до 7500 долларов, в зависимости от города.
В 2022 году полиция провинции Онтарио изъяла 18 единиц такого оружия, хотя ранее находила только одно.
Полицейские силы Торонто, к которым обратилась CBC News, сообщили, что видели очень мало оружия, напечатанного на 3D-принтере. Регион Пил, например, в прошлом году конфисковал только один, и до этого номера не отслеживались.
Региональная полиция Йорка изъяла одно напечатанное на 3D-принтере огнестрельное оружие. Согласно заявлению полицейской организации, это было «полностью функционирующее огнестрельное оружие», и оно использовалось при ограблении автомобиля.
ЧАСЫ | Самодельные пистолеты-призраки не имеют серийных номеров:
Неотслеживаемые пистолеты-призраки: растущая угроза в Канаде в городах Канады. Репортер Эллен Мауро намеревается выяснить, как выглядит угроза, и спрашивает, почему не делается больше, чтобы держать их подальше от улиц.
В Торонто с 2020 года было конфисковано восемь пистолетов, напечатанных на 3D-принтере. Но в заявлении CBC Полицейская служба Торонто (TPS) заявила, что трансграничный импорт и незаконный оборот огнестрельного оружия, произведенного регулируемыми производителями оружия, остается «преобладающей проблемой общественной безопасности». угроза в Торонто в это время».
Несмотря на это, в крупнейшем городе Канады есть опасения по поводу других типов оружия-призраков, которые невозможно отследить.
«Хотя мы не наблюдаем увеличения количества 3D-оружия, особенно в Торонто, TPS все чаще конфискует оружие, произведенное в частном порядке без серийных номеров», — говорится в заявлении.
«Они могут включать в себя огнестрельное оружие, напечатанное на 3D-принтере, переделанные пулевые ружья и другое самодельное огнестрельное оружие».
Спорное дело в США
В 2013 году в заголовках американских газет впервые появилось напечатанное на 3D-принтере оружие. Рассматриваемое огнестрельное оружие называлось «Освободитель», и это был однозарядный пистолет. Его создатель хотел разместить чертежи огнестрельного оружия в Интернете, чтобы другие тоже могли его изготовить.
Это было началом судебной тяжбы в США, которая закончилась в 2018 году, когда был урегулирован иск, поданный Коди Уилсоном, создателем The Liberator. Этот шаг сделал легальным размещение чертежей огнестрельного оружия в Интернете.
Дизайнер оружия из Висконсина Итан Миддлтон демонстрирует огнестрельное оружие, которое он напечатал и собрал менее чем за день. (Ousama Farag/CBC)
В большинстве штатов США жителям разрешено изготавливать оружие для личного пользования. Например, в Висконсине дизайнер оружия Итан Миддлтон разместил в Интернете планы огнестрельного оружия, поделившись ими с большим сообществом энтузиастов огнестрельного оружия, напечатанных на 3D-принтере.
Миддлтон говорит, что для него это права, закрепленные в Конституции США: Первая поправка, или свобода слова, и Вторая поправка, право на ношение оружия.
«Мы рассматриваем это как свободу слова. Это форма искусства», — сказал Миддлтон. «Я думаю, что такие вещи, выходящие на публику, помогают ответственным взрослым и ответственно вооруженным людям оставаться ответственно вооруженными, независимо от того, думает ли правительство, что они должны быть в состоянии или нет».
Оружие Миддлтона названо в честь продуктов (Apple Pie, Mac n Cheese) и было загружено тысячи раз. Он говорит, что несколько канадцев связались с ним по поводу его проектов.
«Есть пара парней, которые довольно часто пишут сообщения, в основном просто просматривая файлы, говоря: «Привет, я очень ценю то, что ты делаешь»»
Цель «обойти закон»: Мендичино
В интервью CBC News министр общественной безопасности Марко Мендичино сказал: «Мое самое большое беспокойство по поводу оружия-призрака заключается в том, что оно быстрое, дешевое, доступное и его предназначение.
Всего комментариев: 0