Революция высоких технологий.

[Король Альтов]

3D-принтер - справочная информация - 2.

Существующие технологии
Лазерная стереолитография (англ. laser stereolithography, SLA) — объект формируется из специального жидкого фотополимера, затвердевающего под действием лазерного излучения (или излучения ртутных ламп). При этом лазерное излучение формирует на поверхности текущий слой разрабатываемого объекта, после чего объект погружается в фотополимер на толщину одного слоя, чтобы лазер мог приступить к формированию следующего слоя[1][2][3]. Также существует вариация данной технологии — SLA-DLP, в которой вместо лазера используется DLP-проектор (в это случае слой формируется сразу целиком, что позволяет ускорить процесс печати).
Замечание: Для принтеров с высокой разрешающей способностью, используют следующую схему: источник излучения размещают внизу (под прозрачным резервуаром с фотополимером), который формирует в зазоре между дном резервуара и предыдущим слоем (или если это первый слой — между дном резервуара и платформой) текущий слой разрабатываемого объекта, после чего платформа с объектом поднимается на толщину одного слоя.
Селективное лазерное спекание (англ. selective laser sintering, SLS) (также англ. Direct metal laser sintering — DMLS) — объект формируется из плавкого порошкового материала (пластик, металл) путём его плавления под действием лазерного излучения[1][2][3]. Порошкообразный материал наносится на платформу тонким равномерным слоем (обычно специальным выравнивающим валиком), после чего лазерное излучение формирует на поверхности текущий слой разрабатываемого объекта. Затем платформа опускается на толщину одного слоя и на неё вновь наносится порошкообразный материал. Данная технология не нуждается в поддерживающих структурах «висящих в воздухе» элементов разрабатываемого объекта за счёт заполнения пустот порошком. Для уменьшения необходимой для спекания энергии температура рабочей камеры обычно поддерживается на уровне чуть ниже точки плавления рабочего материала, а для предотвращения окисления процесс проходит в бескислородной среде.
Электронно-лучевая плавка (Electron Beam Melting, EBM) — аналогична технологиям SLS/DMLS, только здесь объект формируется путём плавления металлического порошка электронным лучом в вакууме[1][2][3]. Крупногабаритная 3D-печать деталей из тугоплавких металлов по технологии EBAM компании Sciaky[12].
Моделирование методом наплавления (англ. Fused deposition modeling, FDM) — объект формируется путём послойной укладки расплавленной нити из плавкого рабочего материала (пластик, металл, воск). Рабочий материал подаётся в экструзионную головку, которая выдавливает на охлаждаемую платформу тонкую нить расплавленного материала, формируя таким образом текущий слой разрабатываемого объекта. Далее платформа опускается на толщину одного слоя, чтобы можно было нанести следующий слой[1][2][3]. Часто в данной технологии участвуют две рабочие головки — одна выдавливает на платформу рабочий материал, другая — материал поддержки.
Метод многоструйного моделирования (Multi Jet modeling, MJM) — аналогична технологии FDM, только вместо экструзии используется струйная печать.
Изготовление объектов с использованием ламинирования (англ. laminated object manufacturing, LOM) — объект формируется послойным склеиванием (нагревом, давлением) тонких плёнок рабочего материала с вырезанием (с помощью лазерного луча или режущего инструмента) соответствующих контуров на каждом слое. За счет отсутствия пустот данная технология не нуждается в поддерживающих структурах «висящих в воздухе» элементов разрабатываемого объекта, однако удаление лишнего материала (обычно его разделяют на мелкие кусочки) в некоторых ситуациях может вызывать затруднения[1][2][3].
3D Printing (3DP) — аналогична технологии SLS, только здесь не используется плавление: объект формируется из порошкового материала путём склеивания, с использованием струйной печати для нанесения жидкого клея. Данная технология позволяет производить цветное моделирование за счет добавления в клей красителей (непосредственно во время печати), или за счет использования нескольких печатающих головок с цветным клеем.

[Король Альтов]

3D-принтер - справочная информация - 3.

Применение технологии
Для быстрого прототипирования, то есть быстрого изготовления прототипов моделей и объектов для дальнейшей доводки. Уже на этапе проектирования можно кардинальным образом изменить конструкцию узла или объекта в целом. В инженерии такой подход способен существенно снизить затраты в производстве и освоении новой продукции.
Для быстрого производства — изготовление готовых деталей из материалов, поддерживаемых 3D-принтерами. Это отличное решение для мелкосерийного производства.
Изготовление моделей и форм для литейного производства.
Конструкция из прозрачного материала позволяет увидеть работу механизма «изнутри», что в частности было использовано инженерами Porsche при изучении тока масла в трансмиссии автомобиля ещё при разработке.
Производство различных мелочей в домашних условиях.
Производство сложных, массивных, прочных и недорогих систем. Например, беспилотный самолёт Polecat[en] компании Lockheed, большая часть деталей которого была изготовлена методом скоростной трёхмерной печати.
Разработки университета Миссури, позволяющие наносить на специальный био-гель сгустки клеток заданного типа. Развитие данной технологии — выращивание полноценных органов.
В медицине, при протезировании и производстве имплантатов (фрагменты скелета, черепа[13], костей, хрящевые ткани). Ведутся эксперименты по печати донорских органов[14]. Также для производства медикаментов. FDA одобрило таблетку, производимую с помощью 3D-печати[15].
В медицине Американское управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (Food and Drug Administration — FDA) в 2015 году одобрило производство таблетки с помощью 3D-печати. Новое лекарство Spritam разработано компаний Aprecia Pharmaceuticals и предназначено для контроля судорожных приступов при эпилепсии. Компания планирует вывести Spritam на рынок в первом квартале 2016 года[15].
Для строительства зданий и сооружений[16][17].
Для создания компонентов оружия (Defense Distributed). Существуют эксперименты по печати оружия целиком[18].
Производства корпусов экспериментальной техники (автомобили[19], телефоны, радио-электронное оборудование)
Пищевое производство[20].

[Король Альтов]

3D-принтер - справочная информация - 4.

Приложения
После создания 3D-модели используются САПР-системы, поддерживающие управление 3D-печатью. В большинстве случаев для печати используют формат файла STL, а также в некоторых случаях XYZ. Практически все принтеры имеют свой собственный софт для управления печатью, причём часть — коммерческие, часть с открытым исходным кодом. Например, 3D-принтеры PICASO 3D — программа Polygon, 3DTouch — Axon 2, MakerBot — MakerWare, Ultimaker — Cura.
Самовоспроизведение
Некоторые недорогие 3D-принтеры могут распечатывать часть собственных деталей. Один из первых подобных проектов — RepRap (реализуется английскими конструкторами из университета Бата), который производит более половины собственных деталей. Проект представляет собой разработку с общедоступными наработками и вся информация о конструкции распространяется по условиям лицензии GNU General Public License. Ярким активистом движения 3D-печати и этого сообщества можно с полной уверенностью считать молодого изобретателя из Чехии, Джозефа Пруза, в честь которого была даже названа одна из самых известных моделей трёхмерного принтера — «Mendel Prusa».
3D-печать оружия
В 2012 году сетевая организация Defense Distributed анонсировала планы «разработать работающий пластмассовый пистолет, который любой человек сможет скачать и напечатать на 3D-принтере»[21][22]. В мае 2013 года они закончили разработку, а вскоре после этого Государственный департамент США потребовал удалить инструкции с веб-сайта[23].
21 ноября 2013 года в Филадельфии (США) был принят закон, запрещающий изготовление огнестрельного оружия с помощью 3D-принтеров[24].
В Великобритании нелегальны производство, продажа, приобретение и владение оружием, напечатанным на 3D-принтере
Строительство зданий
В 2014 году начался прорыв в области строительства зданий с использованием 3D-печати бетоном.
В течение 2014 года шанхайская компания WinSun анонсировала сначала строительство десяти 3D-печатных домов, возведенных за 24 часа, а после напечатала пятиэтажный дом и особняк[26].
В Университете Южной Калифорнии прошли первые испытания гигантского 3D-принтера, который способен напечатать дом с общей площадью 250 кв. метров за сутки.[27]
В октябре 2015 года в рамках выставки «Станкостроение» (Крокус-Экспо) ЗАО «СПЕЦАВИА» были представлены российские разработки и промышленные образцы строительных 3D-принтеров

[Король Альтов]

3D-принтер печатает 10 домов в Шанхае


http://www.youtube.com/watch?v=cJAE13Ysigw


http://www.youtube.com/watch?v=fiqUw90eArc

  Стирол - Яд. Где-то в 2001-м я смешал отходы порушенного моим ребёнком пенопласта с цементным раствором. ...


http://www.youtube.com/watch?v=XCp3AJ8VFJM

[Король Альтов]

https://lenta.ru/news/2016/11/18/reactor/

Американские инженеры создали космический ядерный реактор

Марс Фото: Nasa / Globallookpress.com

Инженеры из Национальной лаборатории Айдахо в Айдахо-Фоллс заявили о создании портативного ядерного реактора, пригодного для использования первыми жителями Марса. Исследование ученых опубликовано в журнале Annals of Nuclear Energy.

Тепловая мощность ядерного реактора равняется 1,67 мегаватта, размеры его активной зоны составляют 80 на 134 сантиметра, срок службы — 15 лет. В качестве ядерного топлива применяется сплав, содержащий 15 процентов урана-235, упакованного в оболочку из карбида циркония и вольфрама. Пятая часть вырабатываемой реактором мощности (333 киловатта) может конвертироваться в электричество.
В качестве охлаждающего вещества в реакторе используется углекислый газ, в изобилии присутствующий на Красной планете. На Марсе, по оценкам ученых, такая установка может использоваться для обеспечения работы трехмерного принтера и поддержания базового жизнеобеспечения экипажа.

В 2011 году ученые из Национальной лаборатории Айдахо создали компактный реактор мощностью 40 киловатт. Новая установка стала развитием идей научного коллектива.

PS 1. Выходит, что идея космического 3 D принтера не мне первому пришла в голову, но меня это только радует, что это вовсе не идея, а факт и я абсолютно точно угадал одно из направлений развития высоких космических технологий.
PS 2. Истинно же новой и революционно - прорывной в данном случае будет идея использовать 3 D принтер в создании Взрывных и вулканических реактивно-космических двигателей, которые являются сердцем альтернативной космонатвики и оружия звездных войн!

[Король Альтов]

http://www.cnews.ru/news/top/print.shtml?2014/01/22/557241

3D-печать ликвидирует коррупцию в строительстве?

Американские военные планируют строить бетонные здания с помощью специального 3D-принтера. Это существенно ускорит строительство, сделает его дешевле и ликвидирует пространство для коррупции.


Управление военно-морских исследований и Национальный научный фонд Countour Crafting разрабатывают технологию строительства бетонных зданий с помощью трехмерной печати. Один из авторов новой технологии, профессор Берок Хошневис (Behrokh Khoshnevis) из Университета Южной Калифорнии, заявляет, что строительный принтер может построить здание площадью 230 кв. м всего за один день. При этом принтер может печатать здания в несколько этажей с самой сложной планировкой, какую можно представить.

Интерес военных к строительству с помощью трехмерной печати объясняется несовершенством современных технологий строительства, которые не подходят для развертывания в удаленных регионах без соответствующей инфраструктуры. С другой стороны, трехмерный принтер с командой инженеров можно привезти на место с помощью военно-транспортного самолета и уже на месте за неделю возвести надежный укрепленный полевой лагерь.

Обычный жилой дом двое операторов строительного 3D-принтера могут возвести за сутки. Плюсом трехмерной печати является и то, что 3D-принтер может работать круглые сутки

Строительный принтер, как и обычный настольный 3D-принтер, также изготавливает объемные объекты, укладывая сырье слой за слоем. Однако, вместо пластмассы он использует быстро твердеющий бетон, из которого возводится фундамент, стены и крыша здания. Форма постройки может быть любой, причем алгоритм может самостоятельно рассчитывать прочность здания, возводя постройки, способные выдержать давление до 10 000 psi. Для сравнения: обычные постройки выдерживают давление примерно 7000 psi, а сооружения, выдерживающие 14 500 psi и выше, считаются сверхпрочными.



Специальный роботизированный кран, оснащенный соплом, распыляющим бетон, способен не только построить сам каркас здания с проемами для окон и воздуховодами, но и создать его со всеми необходимыми отверстиями и выемками для монтажа канализации, освещения и других коммуникаций.

По мнению Берока Хошневиса, трехмерная печать в строительстве может решить множество проблем современной строительной отрасли. Прежде всего, резко снизится травматизм на стройках, который ежегодно уносит тысячи жизней. Кроме того, снижение количества технологических этапов строительства и упрощение всего процесса в целом, позволит снизить коррупцию в данной отрасли. Расчеты показывают, что благодаря высокой скорости строительства, уменьшению количества необходимого оборудования, энергоресурсов и персонала, стоимость зданий должна снизиться.

Кроме военного применения новой технологии, трехмерная печать в строительстве может использоваться при возведении обитаемых баз на Луне астероидах и других планетах. Наверняка спустя несколько десятилетий трехмерная печать получит распространение и при строительстве обычных жилых домов.

[Король Альтов]

http://www.rnd.cnews.ru/tech/news/top/index_science.shtml?2012/09/19/503595

Электроника будущего: недорогая, "зеленая", прозрачная

Исследователи из Университета штата Огайо подтвердили, что недорогое и экологически безопасное соединение - олово-оксид цинка - имеет большое будущее в данной сфере и может стать основой новых технологий, где память компьютера будет базироваться не на заряде электрона, а на сопротивлении проводника.
Мемристоры имеют простую структуру, способны записывать и стирать информацию быстрее, а энергии при этом потребляют меньше. В частной промышленности уже некоторое время держится интерес к использованию этих новых полупроводников в производстве тонкопленочных транзисторов, управляющих жидкокристаллическими дисплеями. В частности, используется т.н. IGZO-технология (индий-галлий-цинк-оксид). Однако индий и галлий все больше дорожают, а олово-оксид цинка, также прозрачное соединение, обещает быть коммерчески более перспективным.
Так что недалек тот день, когда экраном монитора может стать любое оконное стекло.
Полученные результаты были опубликованы в профессиональном журнале "Электроника твердых тел".

PS. Если это произойдет, то мы сможем стать свидетелями новой революции в экранных технологиях, когда сами понятия монитора, кинескопа и даже телевизора могут стать анохронизмами.

Когда-то представить себе было трудно, что экран дисплея будет плоским.

Первый в мире плоский жидкокристаллический дисплей был сделан в Японии в 1983 году. Самое забавное, что в этом же году я пытался запатентовать идею жк дисплея во ВНИИЭМ, где я в то время работал.

[Король Альтов]

https://news.rambler.ru/scitech/36881313-3d-printer-dlya-polucheniya-kirpichey-iz-lunnoy-pyli-pokazali-na-video/

3D-принтер для получения кирпичей из лунной пыли показали на видео

Инженеры Европейского космического агентства создали трехмерный принтер, позволяющий из лунной пыли создавать кирпичи. Технология, как считают авторы, поможет строить здания на поверхности спутника Земли. Ученые планируют усовершенствовать принтер, пока за пять часов он создает один кирпич. Об изобретении рассказал канал SciShow Space на YouTube.