Historia druku 3d

Tani druk 3D to technologia produkcji, która fascynuje niemal wszystkie media. Każdy obiekt powstający z pomocą tej metody ma w sobie coś magicznego. Tworzenie czegoś z niczego, było przez wieki domeną czarnej magii. W 1984 Charles Hull sprawił, że wszyscy mogą tworzyć rzeczy widziane dotychczas jedynie oczyma wyobraźni. Założona przez tego inżyniera firma 3D Systems opatentowała technologię stereolitografii, czyli drukowania przestrzennego.

Początkowa myśl była taka, żeby tworzyć plastikowe modele przed rozpoczęciem właściwych prac budowlanych lub konstrukcyjnych. Taki model może ułatwić wykrycie wad oraz dostosowanie projektu właściwie we wszystkich dziedzinach przemysłu. Z czasem materiał z którego otrzymywano wydruki stał się trwalszy i bardziej podatny na obróbkę. Dzięki temu zyskano nowe możliwości znane dotychczas jedynie z filmów Sci-Fi.

Przez całe lata 90-te drukowano plastikowe części i obiekty przeznaczone do samochodów, maszyn oraz nowoczesnych mieszkań. W 2002 roku „wydrukowano” miniaturową nerkę funkcjonującą jak naturalny organ. Postęp w medycynie przyszedł potem zaskakująco szybko. Implanty dentystyczne, protezy czy rozruszniki serca powstają dzisiaj na masową skalę.

Tani druk 3D w codziennym zastosowaniu.

Dziś każdy może mieć drukarkę 3D. Freelancerzy z branży technologicznej mogą dzięki niej ożywić stworzone przez siebie konstrukcje. Wydrukowany w ten sposób model projektu, pozwala ograniczyć czas wdrażania i prezentacji. O wiele łatwiej dostrzec ogólny kształt budynku czy urządzenia na jego modelu, niż na niejasnym rysunku technicznym.

Drukowanie 3D jest użyteczne w każdym środowisku. Dzięki niemu można odtworzyć połamanego pilota, części do samochodu czy osłony na urządzenia elektryczne. Deska rozdzielcza do niektórych modeli samochodów kosztuje tysiące złotych, stworzona na drukarce 3D to koszt jednej trzeciej tej kwoty. Ta sama relacja dotyczy kwestii bezpieczeństwa maszyn oraz części używanych na budowie. W wielu przypadkach tanie drukowanie 3D jest bardziej opłacalne niż zakup gotowych zamienników.

Nie sposób tu też nie wspomnieć o artystach lub po prostu ludziach kreatywnych, chcących wyrazić swoją wizję w niepowtarzalnej formie. Dzięki darmowym programom takim jak Blender czy 123D firmy Autodesk, ozdoby, rzeźby, biżuteria mogą powstać w przeciągu kilku godzin. To znakomity pomysł na niepowtarzalny prezent dla przyjaciół i rodziny.

Od modelu do przedmiotu czyli jak powstaje druk 3D.

Żeby zacząć przygodę ze światem projektów 3D należy zrozumieć jego podstawowe zależności. Każdy model 3D zbudowany jest z siatki trójkątów, zwanych poligonami. Siatkę tę tworzy się za pomocą myszy, przeciągając wierzchołki lub linie trójkątów. Najczęściej jako punkt wyjściowy używa się prostych brył geometrycznych, takich jak sześcian czy ostrosłup prawidłowy czworokątny czyli piramida. Korzystając z odrobiny wyobraźni prostą kulę można przekształcić w każdy, nawet najbardziej złożony obiekt trójwymiarowy, taki jak człowiek, roślina czy drzewo.

Gotowy model przed wydrukowaniem należy przekonwertować na język zrozumiały dla drukarek trójwymiarowych. Taka opcja dostępna jest w niemal każdym programie do projektowania 3D. Plik wyjściowy zrozumiały dla drukarek 3D ma rozszerzenie STL. Jest to po prostu ten sam model, tyle, że zamiast trójkątów podzielony jest na warstwy nałożone gęsto jedna na drugiej. Pliku STL nie można już zmieniać, dlatego wszelkich modyfikacji należy dokonywać przed skonwertowaniem obiektu.

Jak powstaje druk 3D?

Pierwszym etapem drukowania jest przesłanie informacji o położeniu poszczególnych warstw druku do drukarki. Drukowanie 3D nie różni się w swej istocie wiele od drukowania tuszem na kartce papieru. Po prostu, przesyłając informacje komputer dodaje jeszcze jeden wymiar Z, co powoduje, że obiekt nie tylko jest rozłożony płasko na powierzchni jak np. obrazek, ale uzyskuje głębię, dzięki której staje się przedmiotem użytkowym.

Drukarka 3D rozprowadza materiał drukujący zwany filamentem cienkimi warstwami, nałożonymi jedna na drugą. Najczęściej głowica drukarki porusza się podobnie jak w drukarce tradycyjnej, lecz powierzchnia, na której drukowany jest obiekt przesuwa się w dół, dzięki czemu kolejne warstwy nakładane są na siebie.

Druk 3D nie jest procesem skomplikowanym, ale wymaga niesamowitej precyzji. Każda kropla filamentu musi trafić dokładnie na swoje miejsce, dlatego ustawienie i kalibracja urządzenia ma kluczowe znaczenie dla powodzenia całego procesu.

Powierzchnia z obiektem, która przesuwa się w dół także musi zrobić to bardzo precyzyjnie. Ponieważ tworzenie przedmiotu wymaga wielkich temperatur, drukarka 3D musi przebywać w pomieszczeniu o stałej temperaturze i odpowiedniej wilgotności. Urządzenie pracuje bardzo długo a koszt stworzenia gotowego modelu uzależniony jest od grubości warstwy, jaką zamierza się wydrukować. Większość przedmiotów jest pustych w środku, ale i tak nałożenie na siebie setek czy tysięcy warstw musi zajmować wiele godzin.

Drukowanie w domu kontra drukowanie na zlecenie.

Ceny drukarek 3D ciągle spadają. Każdy, kto posiada około 3 tys. zł może pozwolić sobie na zakup urządzenia, które pomoże mu wkroczyć w świat projektowania i drukowania obiektów. Niestety, ograniczenia tego typu sprzętu bywają bardzo duże. Wciąż kalibracja i przystosowanie drukarki do pracy zajmuje wiele czasu.

Najtańsze modele są sprzedawane w zestawach przeznaczonych do samodzielnego montażu. Jest to proces dość złożony i nie zawsze kończy się powodzeniem. Domowa drukarka za kilka tysięcy złotych nie jest w stanie zwykle wytworzyć większych elementów a czas, energia i wkład pracy poświęcony na druk jest nieadekwatny do osiągniętego efektu. Jeżeli przygodę z drukowaniem 3D rozpoczyna się w celu zdobycia dodatkowych kwalifikacji, wtedy opłaca się zakup tego drogiego urządzenia. W każdym innym przypadku lepiej skorzystać z profesjonalnych drukarni, takich jak 3D Damix.