Zaawansowana technologia – drukowanie 3D

Drukowanie 3D staje się coraz bardziej powszechne i z rozmachem wkracza do naszego życia. Piszą o nim branżowe gazety i portale internetowe, pokazują go największe telewizje, mówią o nim popularne rozgłośnie radiowe. Niestety w dalszym ciągu większość osób porusza się w tym temacie po omacku, nie do końca rozumiejąc o co w tym wszystkim naprawdę chodzi.

A o co chodzi

Drukowanie 3D to inaczej drukowanie przestrzenne, które polega na wytwarzaniu fizycznego obiektu poprzez nanoszenie kolejnych warstw materiału do druku np. plastikowej żyłki, żywicy czy proszku, w zależności od technologii.

Druk 3D jako nowa technika wytwórcza została opracowana w 1984 roku przez Amerykanina Charlesa Hulla i nosiła nazwę stereolitografii.

Polegała na tym, że wiązka lasera utwardzała w selektywny sposób żywicę światłoutwardzalną, tworząc w ten sposób obiekt przestrzenny.

Rodzaje metod druku 3D:

• Metoda przyrostowa, to taka, dzięki której obiekty, przedmioty, rzeczy powstają poprzez budowaniu ich warstwa po warstwie,
• Metoda ubytkowa, gdzie z bryły materiału jest usuwany narzędziami skrawającymi jego naddatek, tworząc w ten sposób docelowy model.

Wyróżnia się sześć głównych rodzajów technologii druku 3D:

• FDM (druk 3D z termoplastów),
• żywice światłoutwardzalne (SLA, DLP, PolyJet / MJP, inne),
• CJP (druk 3D w pełnym kolorze z proszku gipsowego),
• SLS i MJF (druk 3D ze sproszkowanych tworzyw sztucznych),
• SLM, DMP, DMLS i EBM (druk 3D ze sproszkowanych metali),
• LOM (druk 3D z folii lub papieru).

Drukarka 3D – jak działa

Każdy przedmiot, który powstał na drukarce 3D składa się z wielu warstw, które zostały ułożone jedna na drugiej. Każda drukarka 3D posiada zatem elementy ruchome, które pozwolą na wydrukowanie kolejnej warstwy na poprzedniej.

Każda warstwa ma swoją niewielką wysokość. Im mniejsza wysokość warstwy tym większa rozdzielczość wydruku.

W nowoczesnym urządzeniu 3D drukuje się na jednorazowych wymiennych płytkach - tackach z poliwęglanu, co zapewnia łatwe oddzielenie modelu od stołu drukarki.

Program sterujący jest przygotowywany na komputerze poza maszyną i wgrywany poprzez sieć lokalną do maszyny lub przez bezpośrednie połączenie z maszyną.

Programy do projektów

Do wykonania projektu 3D można użyć w zasadzie dowolnego programu do modelowania 3D. Może to być profesjonalne oprogramowanie jak Autodesk Inventor, dużo prostszy, open-source’owy FreeCad lub nawet darmowa aplikacja działająca w przeglądarce, jak Autodesk 123D lub prościutki Tinkercad.

Co możemy wydrukować na drukarce 3D

Znając ogólną zasadę, że na drukarce 3D rzeczywiste obiekty wytwarza się warstwa po warstwie, to zastosowań dla tych urządzeń możemy znaleźć ogromną ilość. Ograniczeniem w przypadku drukowania staje się wyobraźnia oraz pole robocze, czyli obszar wewnątrz drukarki 3D, w którym powstaje obiekt.

Można jednak wydrukować obiekt w częściach i skleić go.

Bardzo popularne stało się drukowanie protez rąk. Głównymi zaletami zastosowania drukowania 3D w protezach ręki jest niski koszt wykonania.