Jeszcze jakiś czas temu popularne stwierdzenie „stworzyć coś z niczego” było związane jedynie z filmami fantasy przeznaczonymi dla młodszych odbiorców. Jednak, gdy wrócimy na Ziemie z orbitalnej podróży po krainie rzeczy niestworzonych, możemy zastać tutaj namiastkę tego, co oglądamy na ekranach kin. Drukarka 3D to sprzęt, który jak się za chwile dowiemy, jest w stanie „wyczarować” niemalże każdy przedmiot z torebki drobnego proszku, plastikowych tworzyw syntetycznych, a nawet metalu lub szkła.
Nowa era druku
Pomysł na druk 3D pojawił się już jakiś czas temu (pierwsze urządzenia tego typu powstały w latach 80 poprzedniego wieku), aczkolwiek dopiero na przestrzeni kilku poprzednich lat tematyka druku 3D zyskała na popularności i zainteresowaniu. Jest to po części związane z popularyzacją sztuki programowania, ale także z obniżeniem kosztów produkcji ze względu na nowe materiały syntetyczne. To wszystko przekłada się na to, że dzisiaj drukarka 3D nie jest już Świętym Graalem, a przedsiębiorstwa produkcyjne, jak również prywatni użytkownicy coraz częściej korzystają z tego typu urządzeń.
Magia nowych technologii
Cały proces drukowania 3D profesjonalnie zaliczany jest do metod związanych z produkcją przyrostową bądź addytywną, a wszystko z powodu tego, że przedmioty wytwarza się poprzez ciągłe dodawanie budulca. W tym przypadku jest nieco na odwrót, ponieważ materiał jest odejmowany z bloku poprzez cięcie, wiercenie, frezowanie, odlewanie, wtryskiwanie bądź stapianie. Mówiąc najogólniej drukarka 3D to maszyna, która łączy w sobie zaawansowany mechanizm oraz oprogramowanie, które pozwala w cyfrowy sposób wprawić w ruch narzędzia i z chirurgiczną precyzją wykonywać operacje na materiałach. Taka metoda pozwala na bardzo precyzyjne odtwarzanie pożądanego modelu z jakiegoś materiału. Celowo użyte zostało tutaj stwierdzenie „jakiegoś”, ponieważ jak się za chwilę dowiemy, druk 3D przebiega z wykorzystaniem najróżniejszych tworzyw.
Metody druku 3D
Zostawiając nieco tematykę złożoności i skomplikowanych mechanizmów składających się na drukarkę 3D, warto rozjaśnić nieco tematykę materiałów, z których powstają produkty końcowe:
• Jedną z metod jest druk 3D z proszku – Color Jet Printing. Trzeba jednak zaznaczyć, że jest to niezwykle skomplikowany, czasochłonny i wieloetapowy proces, który przynajmniej jak na razie nie zostanie raczej ulubioną metodą domorosłych amatorów drukarek 3D. Formowanie przedmiotów w tym przypadku odbywa się za pomocą spiekania, stapiania lub sklejania, specjalnego materiału proszkowego, który zostaje sklejany za pomocą tzw. lepiszcza oraz barwiony tuszami w technologii CMYK.
• Inna metoda to FDP (Fused Deposition Modelling), która polega bardziej na wyciskaniu kształtów za pomocą specjalnych dysz, rozgrzewających się na tyle, by być powyżej temperatury topnienia modelowanego materiału. W tym przypadku wykorzystuje się najczęściej materiały termoplastyczne z grupy poliwęglanów, polifenylosiarczków lub wosków.
• Ciekawym i stosunkowo nowym pomysłem na druk 3d jest DMLS, w którym wykorzystuje się proszki metali. Drukarka 3d posiada laser, który ma za zadanie sukcesywnie topić warstwy drobnego proszku. Średnica jednej cząsteczki ma około 0,05 mm. Jako ciekawostkę warto dodać, że istnieją także drukarki spawające, które działają na stal, aluminium i miedź, aczkolwiek póki co ich poziom zaawansowania pozwala jedynie na tworzenie dosyć prymitywnych form produktów.
• Kolejna metoda, którą po części można by zaliczyć już do artyzmu, jest drukowanie szkłem. Za sztukę można w tym przypadku uznać produkty finalne, które oprócz tego, że posiadają wspaniałe kształty, są optycznie czyste i zawierają w sobie 100% magiczności, którą może dać nam to tworzywo. Technologia wiąże się z naciąganiem włókien półpłynnego rozgrzanego szkła na specjalne formy.
Na drukowanie w warunkach domowych pozwalają jednak tylko niektóre z wymienionych metod, ponieważ w przypadku reszty koszt jest na tyle duży, że opłacalna staje się tylko hurtowa produkcja elementów. Drukarka 3D to z pewnością urządzenie, które zaczyna powoli rewolucjonizować rynek, a stwierdzenie, że jest to przyszłość przemysłu, nie będzie w tym przypadku na wyrost.