Машине

Прелазак у трећу димензију

Дугорочни утицај 3Д штампе још је немогуће сагледати. Да ли ће први објекти на Месецу бити ”одштампани”?

Текст: Марија Видић

Мада инжењери нове технолошке могућности познате као 3Д штампа називају производњом у слојевима (адитивни производни процес), она се може посматрати као нова револуција у развоју штампе. Историја „дводимензионалне“ штампе која овоме претходи почиње још у 15. веку, када је Јохан Гутенберг (1395−1468), немачки ковач, кујунџија и штампар, одштампао прву Библију.

Својим изумом покретног слога Гутенберг је покренуо револуцију у штампи која се сматра једним од најзначајнијих догађаја у другом миленијуму. Она је довела до експлозије писмености, образованости и информисаности.

Пре Гутенберга, штампари су резбарили дрвене даске, урезујући у њих свако слово текста који је требало одштампати. Овакво прављење матрице био је мукотрпан, дуготрајан процес, а штампало се мало и књиге су биле изузетно скупе.

Гутенберг је направио металне калупе за појединачна слова која је само требало пресложити у оквире да би се добиле речи и затим оставио отисак на папиру. Метална слова могла су се употребљавати и преслагати небројено пута.

Покретни слог - фото: Вили Хајделбах

Може ли и 3Д штампа покренути револуцију у свакодневном животу људи?

3Д штампа – производња у слојевима

3Д штампачи производе чврсте објекте засноване на компјутерским моделима. То су заправо индустријски роботи који су у употреби већ 30 година, али су тек у последњој деценији постали широко распрострањени, па су ушли и у индустријску употребу.

Први 3Д штампач направио је Чак Хул 1984, годину дана након што је патентирао апаратуру за производњу тродимензионалних објеката. Поступак је назвао стереолитографија − израда чврстих објеката „штампањем“ (наношењем, слагањем) танких слојева материјала, један преко другог.

Као мастило за 3Д штампач најчешће се користе материјали у облику праха, жице, пластичне фолије, или материјали који загревањем прелазе у течно стање, а затим хлађењем, одговарајућим постуцима, прелазе у чврсто стање.

Шта би то још могло бити? На пример − чоколада!

„Штампање“ предмета

3Д принтер, фото: Тиа Монто

Како ради 3Д штампа? Како се течни фотополимер, прах или течност, који се налазе у посуди, могу претворити у објекат по нашој жељи? Према идеји оца 3Д штампе Чака Хула, један од начина је да се зрак ултраљубичастог ласерског светла усмерава на радну површину посуде машине („штампача“). Светлосни зрак који наводи компјутер црта (осветљава и греје) сваки нанети слој објекта. Где год да сноп удари у површину, фотополимер или неки други изабрани материјал се претвара у чврсту материју. На овај начин гради се објекат било ког облика.

Како компјутер зна где треба да штампа? Компјутерски софтвер математички „раставља“ модел који израђујемо на велики број танких слојева. Уобичајена дебљина слоја је око 100 микрометара, а може бити и мања. Затим се објекат штампа слој преко слоја.

Штампање објекта је релативно споро и захтева неколико часова или чак неколико дана. Но, како се у овај процес укључују велики индустријски роботи тако се он убрзава. С друге стране, штампање „било чега“ повлачи и питање кршења и заштите ауторских права.

Шта се може направити?

”Штампане” Најки патике

3Д штампа веома је погодна за брзу израду прототипова, посебно у процесима истраживања. Индустрији је занимљива јер је цена израде појединачног предмета релативно ниска и не варира у зависности од тога да ли их правимо 10 или 100.000.

Ово је такође и једно од ограничења технологије која је веома спора и непогодна за масовну производњу. Данас већ постоје 3Д штампачи са неколико глава, који истовремено штампају више објеката, међутим, и даље се не може говорити о масовној производњи.

И поред овог проблема, индустрија се полако отвара према 3Д штампи, па је тако, на пример, компанија Најки користила ову технологију да би израдила упадљиве патике за амерички фудбал, док друга компанија, Њу баланс, за спортисте израђује обућу по мери.

3Д штампа је технологија која у средиште пажње ставља појединца и представља нову револуцију у дизајну и производњи. Уз њену помоћ, у исто веме могуће је израдити потпуно различите делове произода, прилагођене потребама сваког појединачно, а да то не утиче на повећање цене.

Границе маште − будућа примена

Тим НАСА тестира 3Д принтер, фото: НАСА

Дугорочни утицај 3Д штампе још је немогуће сагледати, али се аналитичари слажу да би он могао бити огроман. Једног дана, могли бисмо чак и кућним 3Д штампачем да израдимо све што нам падне на памет. Испитују се могућности у грађевинарству, па би тако први објекти на Месецу, сматрају у НАСА, могли бити изграђени управо захваљујући 3Д штампи. Ове године, на тај начин, градиће се и прва 3Д зграда.

Научници сматрају да би ускоро могли да једемо 3Д храну и користимо 3Д лекове, с обзиром на то да је могуће штампати врло танке слојеве, до нивоа молекула, а да се као мастило могу користити најразличитији састојци.

У више научних институција раде се истраживања која би чак могла да омогуће 3Д штампање органа и ткива, при којем се уместо пластике као материјал користи биомастило − живе ћелије. Већ сада је потребно мање од једног часа да се одштампа узорак „мини јетре“, или узорак хрскавице уха дуг десетак центиметара. 

 

Сазнајте више о 3Д штампи и изложби „НеМогући дизаjн“.

МАШИНЕ

Како ради млазни мотор? Шта покреће магнетни воз, а шта нуклеарну електрану? На којим принципима раде машине које нас окружују?

Истражите текстове из рубрике МАШИНЕ.

Истражите друге текстове:


Grb Republike Srbije
ecsite nsta eusea astc

ЦПН
Улица краља Петра 46
11000 Београд
Република Србија
+381 11 24 00 260
centar@cpn.rs