Technologia druku 3D – oprogramowanie i rodzaje

Rynek związany z technologią druku 3D rozwija się bardzo dynamicznie – w Polsce rocznie powstaje kilkadziesiąt nowych miejsc związanych z tą działalnością. Jej zastosowanie jest bardzo szerokie. Pożądana jest w motoryzacji, lotnictwie, chirurgii czy elektronice. Nie tylko szybko poszerza się branża druku 3D, ale sama technologia tego druku – coraz to nowsze maszyny, ich rodzaje i oprogramowanie.

Cztery rodzaje druku 3D

Najlepsze firmy i pracownie związane z technologią 3D, takie jak Scantech. Precyzyjne pomiary skanerami 3D, posiadają cztery rodzaje maszyn drukarskich: technologię druku 3D FDM, technologię druku 3D SLA, technologię druku 3D SLS oraz technologię druku 3D PolyJet. Oczywiście początkowe fazy wytworzenia produktu polegają na opracowaniu odpowiedniego kształtu, określeniu faktury i rodzaju wykorzystywanego materiału (także prototyping obiektu) – z tym ściśle wiąże się wykorzystanie odpowiedniej technologii.

Technologia druku 3D – FDM (Fused Deposition Modeling) jest obecnie najpopularniejszą techniką działań z zakresu 3D. Drukowany obiekt tworzony jest warstwa po warstwie, dzięki wykorzystaniu roztapianego surowca. W przypadku tej metody jest nim tworzywo sztuczne takie jak PLA i ABS, które w formie filamentu zwinięte jest na szpuli. Drukarka 3D odwijając surowiec, wytwarza z niego produkt. Technologia FDM jest bardzo opłacalna – małe zużycie surowca i najlepsza jakość modelowania 3D. Drugą metodą jest wspomniany druk 3D SLA, który polega na prototypingu. Nie wytwarza on gotowego produkty do użytku, ale jego prototypu stworzonego z żywicy – prototyp powstaje w procesie polimeryzacji ciekłej żywicy za pomocą wiązki lasera. Metoda ta wykorzystywana jest między innymi w jubilerstwie, do tworzenia prototypów biżuterii lub jej odlewów. Trzeci rodzaj druku 3D to SLS. W tym przypadku wykorzystuje się cienkie warstwy proszku budulcowego, które z łatwością stapiane są laserem. Tę metodę wykorzystuje się często w przypadku obiektów metalowych – bardzo wytrzymałych części maszyn i urządzeń. Ostatnia metoda – PolyJet, zakłada budowanie modeli z żywic akrylowych, które utwardzane są światłem ultrafioletowym.

Oprogramowanie modelowania obiektów 3D

Samo drukowanie 3D nie wystarcza! Aby przebiegło ono we właściwy sposób, dany obiekt musi zostać w odpowiedni sposób zaprojektowany. Wszystkie projekty muszą być stworzone w specjalistycznych programach graficznych i zapisane w plikach formatu STL – cały projekt tworzony jest w tak zwanych systemach CAD. Jeśli mowa o oprogramowaniu technologii druku 3D, należy wspomnieć o inżynierii odwrotnej. Ma ona na celu badanie produktu, a następne ustalenie jak on działa, w jaki sposób został skonstruowany i jakim koszem wykonany. Pozwala to na odpowiednie działania związane z dokumentacją techniczną obiektów, kontrolą pierwszej sztuki detalu, a także z raportami i inspekcjami pomiarowymi 2D i 3D. Umożliwia określenie prototypu produktu bądź odtworzenie danego elementu – np. analiza istniejącej części silnika samochodowego, zbudowanie jego prototypu a następnie poprzez druk 3D stworzenie elementu właściwego – użytkowego. Istotnym procesem jest również skanowanie dzięki wykorzystaniu skanerów 3D. Pozwalają one na szczegółowy audyt obiektów.