Województwo mazowieckie

Nowa technologia druku w 3D
ikonka - drukuj drukuj
  • ikonka 20 kwiecień-10 maj 2015
ilustracja

Czy tak zwane replikatory wymyślone na potrzeby filmu Star Trek są realne w naszym świecie? Czy drukarki 3D okrzyknięte przez media „trzecią rewolucją przemysłową” przypominają swym działaniem replikatory? Czy ludzkość jest już na takim etapie, żeby stworzyć coś z niczego?

Drukarki 3D nie stworzą przedmiotu na żądanie, jak to przedstawiono w filmie Star Trek. Jednak myśl technologiczna poszła w swej doskonałości tak daleko, że możemy wydrukować już w formacie przestrzennym proste konstrukcje.

Odrobinę historii

Prekursorem w tworzeniu modeli przestrzennych z zastosowaniem drukarki 3D jest Amerykanin Charles Hull, późniejszy założyciel firmy 3D Systems. Już w 1983 roku zaprojektował on urządzenie do tworzenia tego typu formatów. Jego pierwszym wydrukiem przestrzennym była filiżanka do herbaty dla żony. W kolejnym roku oficjalnie została zaprezentowana pierwsza metoda druku przestrzennego, jakim jest stereolitografia. Tak jak dla plików tekstowych formatem zapisu jest na przykład TXT czy PDF, a dla plików graficznych JPEG czy TIFF, to dla zapisu 3D jest format STL. Jego twórcą również jest Charles Hull. W 1992 roku firma 3D Systems zadebiutowała pierwszą komercyjnie dostępną drukarką. Od tamtego czasu technologia druku jest w stanie ciągłego rozkwitu.

Jak to działa?

Przede wszystkim, żeby dokonać jakiegokolwiek wydruku musimy w pierwszej kolejności stworzyć projekt. Oczywiście do tego celu służą specjalistyczne oprogramowania typu CAD, za pomocą których możemy stworzyć model przestrzenny. Zapisujemy go w formacie STL i wysyłamy polecenie druku do drukarki. Wiadomym jest, że wydruk takiego modelu nie będzie trwał kilka minut, jak w przypadku tekstu na zwykłej drukarce. W zależności od rodzaju modelu, jego wielkości i elementów wydruk może trwać ładnych kilka godzin. Do drukowania przestrzennych modeli stosuje się takich materiałów, jak plastik (ABS), poliaktyd, nylon, poliwęglany, czy też metal. Termoplastyczny materiał zostaje podgrzany i nakładany warstwami na stół według założonego projektu.. Następnie, gdy zastygnie nakładana jest kolejna warstwa. Po jego stwardnieniu powstaje gotowy model.

Jest kilka metod druku:

  • Stereolitografia – polega na utwardzeniu żywicy akrylowej lub epoksydowej wiązką ultrafioletowego światła, który jest generowany przez laser.
  • Laminated object manufacturing – polega na wycinaniu zarysu modelu na przyklejanych warstwowo papierach lub foliach.
  • Fused deposition modeling – polega na modelowaniu ciekłym tworzywem termoplastycznym.
  • 3D printing – polega na łączeniu proszku naniesionego na stół modelowy, poprzez odpowiednie spoiwo.
  • Selective laser sintering – polega na selektywnym spiekaniu laserowym proszków metali lub innego materiału kompozytowego.
  • Multi-jet modeling – polega na przyrostowym nanoszeniu stopionego fotopolimeru akrylowego przez głowicę wielodyskową.

Zastosowanie

Jeszcze do niedawna zastosowanie drukarek 3D było zastrzeżone dla wielkich i bogatych korporacji. Tego typu urządzeń używano do tworzenia prototypów części samochodowych, czy też lotniczych. Obecnie drukarki te mają zastosowanie bardziej powszechne. W dziedzinie motoryzacji można już drukować przy ich użyciu najdrobniejsze części, jak zaślepki, elementy zamków, czy też drzwiczek do schowków, gdzie do tej pory wiązało się to z zakupem całego kompletu, a nie pojedynczego elementu. Często w zabawkach bywa tak, że ułamie nam się jakaś drobna część. Teraz przy pomocy drukarki 3D i przy odpowiednim projekcie możemy odtworzyć tą część. Możemy również drukować fikuśne doniczki, czy też różne rzeźby w celu upiększenia wnętrz, jak również poprawić wizualizację obudowy swoich smartfonów poprzez różne udziwnione wzory. Bardzo ciekawe i pożyteczne jest zastosowanie medyczne drukarek 3D, a zwłaszcza w protetyce, dostosowując protezy do indywidualnych potrzeb pacjentów. Takim bezprecedensowym przykładem jest wszczepienie przez amerykańskich uczonych implantu, który zastąpił 75 procent czaszki anonimowemu mężczyźnie. Wszczepiona proteza została wykonana w technologii druku 3D.

Polski wkład w technologię druku 3D

Ciekawostką jest polski akcent dotyczący technologii druku w formacie przestrzennym. Mianowicie drukarka 3D Zortrax M200 olsztyńskiej firmy Zortrax została uznana za najlepsze urządzenie desktopowe w rankingu poświęconym przestrzennym wydrukom serwisu 3DHubs.com. Produkt ten reprezentowany pod polską banderą pozostawił daleko w tyle 399 urządzeń z całego świata. Jest to kolejny dowód potwierdzający zasadność porzekadła, że „Polak potrafi”. Technologia druku 3D staje się coraz bardziej upowszechniona. Jak na razie nie wszyscy jeszcze mamy dostęp do tego typu urządzeń, a to za sprawą ceny jak i braku dostępności do odpowiednich programów, czy też materiału używanych do druku. Jednak w niedalekiej przyszłości śmiem twierdzić, że drukarka 3D będzie powszechnym urządzeniem w naszym domu, jak żelazko czy mikrofala. Będziemy mogli dokonać wydruków różnych elementów niezbędnych nam w codziennym życiu. Nie ukrywam pewnych swoich obaw dotyczących wydruków w wersji domowej. Można w tym miejscu prześcigać się z pomysłami. A swoją drogą ciekawe, czy za kilkanaście lat będzie można wydrukować sposobem domowym swoich partnerów życiowych?

Tomek Olszański

t.orzelowski@mazowszanie.eu 20-4-2015

Artykuł z wykorzystaniem źródła:

http://pclab.pl/art57509.html

źródło zdjęcia

www.flickr.com/photos/creative_tools/8121256525/

www.flickr.com/photos/creative_tools/8080034547/

Komunikat

Brak komentarzy dla tego wpisu

Fotogaleria

Strona używa cookie

Zamknij

Original text