Drukarki 3D to urządzenia, które pozwalają na drukowanie fizycznych elementów wykorzystywanych w wielu branżach. Ich działanie bazuje na określonych mechanizmach. Drukarki 3D już kilka lat temu zyskały ogromną popularność, która z roku na rok wciąż rośnie. Na czym polega ich dokładne działanie? Do czego są najczęściej wykorzystywane?
Czego dowiesz się z artykułu?
Jak dokładnie działa drukarka 3D?
Drukarka 3D tworzy gotowe produkty poprzez nanoszenie kolejnych warstw specjalnego surowca. W tym celu konieczne jest uprzednie stworzenie odpowiedniego modelu. Pozwala on na pozyskanie informacji, w jaki sposób gotowy przedmiot powinien wyglądać z każdej strony. Model stworzony w programie graficznym trzeba również odpowiednio obrobić, dostosowując go do potrzeb drukarki 3D.
Niezwykle istotny jest także surowiec wykorzystywany do druku. Mogą być to różne materiały. Najczęściej w drukarkach wykorzystuje się plastikową żyłkę, ale na rynku nie brakuje też produktów np. z żywicy.
Każda drukarka 3D daje nieco inne możliwości. Na ogół jednak istnieją następujące typy materiałów wykorzystywanych do drukowania przestrzennego. Są to materiały:
- drewnopodobne,
- szklane,
- gumopodobne,
- żywiczne,
- plastikowe,
- metalowe.
Niektóre osoby decydują się również na wykorzystanie wosku, ceramiki czy nawet czekolady. Jeśli chodzi o metal, najpopularniejsza jest mieszanka kobalt-chrom czy stal nierdzewna. Istnieje także opcja drukowania srebrem. Opcji jest naprawdę wiele, a z roku na rok pojawiają się kolejne propozycje pozwalające na tworzenie obiektów z jeszcze innych materiałów.
Druk 3D – nie tylko dla profesjonalistów
Drukarki 3D są powszechnie wykorzystywane przez profesjonalne firmy, ale nie tylko. Istnieją amatorskie urządzenia dostępne w cenie już kilkuset złotych. Jakość wydruków z takich sprzętów jest znacznie gorsza niż w przypadku profesjonalnych drukarek, jednak pozwala na zapoznanie się z działaniem całego mechanizmu. To urządzenia hobbystyczne, umożliwiające drukowanie prostych kształtów na własny użytek.
Profesjonalne drukarki 3D mają znacznie szersze zastosowanie. Za ich pomocą powstają m.in. protezy dla ludzi, którzy utracili kończyny. Są to urządzenia precyzyjne, które pozwalają na tworzenie dokładnych kształtów o wielu zastosowaniach.
Drukowanie warstwami
Drukarki 3D tworzą gotowy przedmiot poprzez nakładanie na siebie kolejnych warstw. Urządzenie tego typu składa się więc ze specjalnej ruchomej głowicy, która pozwala na stworzenie konkretnego kształtu. Im mniejsza wysokość warstwy, tym dokładniejszy gotowy produkt. Jeśli jednak zastosuje się więcej niskich warstw, cały proces trwa znacznie dłużej. Czasem dokładność wydruku nie ma znaczenia, jednak w większości przypadków zwraca się szczególną uwagę na jego jakość.
Różne technologie druku
Warto wiedzieć, że poszczególne drukarki 3D różnią się od siebie wykorzystywaną technologią druku. Wszystko zależy od wybranego modelu oraz jego zastosowania. Wyróżnia się takie techniki, jak m.in.:
- SLS – Selective Laser Sintering, czyli spajanie proszków wiązką lasera, tworząc kolejne warstwy,
- DLP – Digital Light Processing, czyli utwardzanie płynnej żywicy za pomocą światła o konkretnej długości,
- FDM – Fused Deposition Modeling, czyli nanoszenie kolejnych warstw materiałów rozgrzanych aż do roztopienia; stopiony materiał jest wyciskany przez specjalną dyszę,
- Binder Jetting – druk z piasku lub sproszkowanego metalu,
- EBM – druk bazujący na sproszkowanych metalach topionych wiązką elektrolitów,
- LOM – druk wykorzystujący folię lub papier,
- CJP – druk w pełnym kolorze wykorzystujący proszki gipsowe.
- MJP – druk bazujący na żywicach utwardzanych pod wpływem światła UV.
Technologii drukowania w 3D jest znacznie więcej, w zależności od wybranego materiału. Istnieją bowiem różne modyfikacje drukarek, które pozwalają np., drukowanie z żywności czy betonu.
Odpowiednią technologię druku należy dopasować do własnych potrzeb. Zdecydowanie najbardziej budżetowym rozwiązaniem jest FDM, które bazuje na roztopionych filamentach. To właśnie taką technikę można zaobserwować w amatorskich drukarkach 3D.
Szerokie zastosowanie druku 3D
Druk 3D znajduje swoje zastosowanie w przemyśle, ale nie tylko. Sprawdza się wszędzie tam, gdzie trzeba stworzyć obiekt o określonych parametrach, którego nie da się kupić w sklepie. Mowa tu m.in. o wszelkich prototypach. Druk 3D jest bardzo szybki i stosunkowo tani w porównaniu z innymi metodami tworzenia spersonalizowanych przedmiotów w jednym egzemplarzu. Pozwala na przygotowywanie części niezbędnych do napraw czy nawet protez brakujących kończyn.
Obecnie drukarki 3D są tak rozwinięte, że pozwalają na tworzenie nawet elementów ruchomych, czego doskonałym przykładem są łożyska kulkowe. Takie drukarki stale są udoskonalane, dlatego sprawdzają się coraz lepiej w wielu gałęziach przemysłu. Druk 3D sprawdza się idealnie w przypadku pojedynczych przedmiotów lub serii produkcyjnych. Jeśli chcesz stworzyć większy nakład danego produktu, należy wykorzystać tradycyjne metody wytwórcze.
