Бүгінгі таңда 3D (үшөлшемді) ұғымы күнделікті өміріміздің ажырамас бөлігіне айналды. Біз 3D технологияны бірінші кезекте кино өнерімен, анимациялық фильмдермен байланыстырамыз. Көпшілік 3D технологияны тек кинотеатрдың немесе плазмалық теледидардың экранында ғана қолданады деп ойлайды. Алайда біздің күнделікті тұтынып жүрген заттарымыздың барлығы үшөлшемді. Мұндай заттарды жобалау және шығару үшін кәсіпорындар компьютерлік модельдеу технологияларын қолданады. 3D технологиямен бірге 3D баспа (печать) туралы жиі еститін болдық. 3D баспаны жүзеге асыратын құрылғыны 3D принтер деп атайды (2-сурет). Ақпаратты қағазға басып шығаратын принтерлерімізді 2D принтер деп атауға болады.
3D баспа
3D принтер – бөлшекті қабаттап құю әдісімен жұмыс істеуге негізделген, программамен басқарылатын станок. 3D басып шығару – қоспаны бірте-бірте қоса отырып, бұйымдар мен үшөлшемді үлгілерді жасауға арналған технологиялық әдістердің топтамасы.
Қызықты ақпарат
Үшөлшемді объектілерді жасау технологиясын 1984 жылы Чарльз Халл ойлап тапқан. Ол 1986 жылы бұл технологияға патент алып, оған «Стереолитография» деген атау берген. Чарльз Халл «3D Systems» компаниясын құрып, 3D баспаға арналған алғашқы өндірістік станок шығарған. Станокты «стереолитографияға арналған аппарат» деп атаған (ол кезде «3D принтер» термині болмаған). 1988 жылы 3D принтерде басудың жаңа технологиялары пайда болды. Басудың жаңа технологияларына еріту (Fused Deposition Modeling (FDM)) және лазермен біріктіру (Selective Laser Sintering (SLS)) әдістері жатады.
3D принтердің құрылысы 1. Дисплей. 2. Принтердің қозғалтқышы. 3. 3D модель. 4. Модель жасалатын алаң. 5. Филамент.
3D принтердің «сиясы» 3D принтердің «сиясы» ретінде қолданылатын материал филамент деп аталады. Филамент – көлденең қимасы 1,75 мм немесе 3 мм болатын шөлмектерге оралған пластикалық жіп (шыбық) (3-сурет). Филаменттің бірнеше түрі бар. Ол төмендегі полимер материалдардан жасалады.
1. ABS – соққыға шыдамды инженерлік пластик. ABS пластигі FDM технологиясын қолданатын барлық 3D принтерлерде қолдануға жарайды.
2. SBS – жарықөткізгіш бұйымдар жасау үшін қолданылады.
4. PLА – өсімдіктектес өздігінен ыдырайтын шикізаттан алынады. Үйде қолдануға болады
Слайсер (ағыл. slicer – «бөлу» дегенді білдіреді) – үшөлшемді модельді g-код деп аталатын принтер түсінетін командалар жинағына айналдыратын программа. Слайсер-программа көмегімен 3D модельдерді екіөлшемді қабаттарға ажыратады («бөледі»).
Слайсер
3D басып шығаруға арналған модельдер әдетте *.stl форматындағы
файлдарда таратылады. STL форматындағы файлды g кодына (3D принтері түсінетін тілге) түрлендіру үшін слайсер программасы қолданылады.
3D программада жасалған модельді басып шығару үшін оны экспорттау керек. Ол үшін программадағы Файл – Экспорт командасын орындауымыз қажет. Сақтау терезесінде 3D модельдің типін көрсету арқылы (мысалы, *.stl форматында) сақтауға болады. Сақталған 3D модель слайсер программасы арқылы 3D принтерде басылады. Слайсер программаларының тобына кіретін Cura программасына тоқталайық. Cura – 3D принтерлерге арналған 3D слайсер. Cura-ның ерекшелігі – ол ашық кодтағы тегін қолдануға болатын программа. Бұл программа қарапайымдылығымен және жұмыс істеуге қолайлылығымен ерекшеленеді. Программа іске қосылғанда оның терезесі ашылады
3D принтер ұсынатын мүмкіндіктер
3D принтер ұсынатын мүмкіндіктер Қазіргі кезде үшөлшемді баспа технологиялары сәулет өнері, құрылыс, киім өндірісі мен дизайн, жарнама, медицина материалдары мен жабдықтарын жасау сияқты салаларда қолданылады (7-сурет). Бұл технология арқылы бүгінде үшөлшемді суреті бар қарапайым футболкалар жасап қана қоймай, ғимараттардың күрделі үшөлшемді модельдерін құрастыруға да болады. 3D принтердің арқасында ең күрделі деген заттардың құйма пішіндерін жасау оңай болды. Ал археологтарға табылған көне заттардың қисынды жобасын салып қана қоймай, оның нақты түрін құрастыруға мүмкіндік туды. Сонымен қатар, осы технология адамның дене мүшелерін (протездер) жасауға қолданылады. Бұрынғылар фантастика деп қабылдаған, ал қазір кейбір фильмдерден көріп жүрген таңғаларлық заттар көп ұзамай шындыққа айналуда. 3D принтерде бұйымды басып шығару алдында арнайы программада оның моделі жасалады. 3D модельдеу – матема тика, геометрия және дизайнның қосындысы.
Оқу тапсырмалары
1. «3D принтер» дегеніміз не?
2. «Слайсер» дегеніміз не? Ол қандай мақсатта қолданылады?
3. 3D принтердің жұмысын қалай түсіндіре аласың?
4. Күнделікті тұрмыста 3D принтерді қандай мақсатта қолдануға болады?
