Drukarka 3D w umysłach wielu ludzi to sprzęt rodem z filmu science fiction. Kojarzy się ona bardziej z rozległymi, profesjonalnymi projektami oraz z tworzeniem skomplikowanych części na potrzeby artystyczne. Nie jest to przedmiot, który każdy posiada w swoim domu – w przeciwieństwie do klasycznych drukarek atramentowych bądź laserowych.
Trudno się temu dziwić, ponieważ na pierwszy rzut oka, niełatwo jest znaleźć praktyczne, codzienne zastosowanie dla tego urządzenia. Tej percepcji nie poprawia również fakt, że zarówno materiałów, jak i samych rodzajów drukarek jest wiele, a każda z nich specjalizuje się w nieco innej dziedzinie.
Dla osoby niezaznajomionej z tematem, sam natłok tych informacji może wywołać niepewność i strach, nie wspominając również o części software’owej. Poprawne ustawienie drukarki 3D nie jest w końcu tak proste, jak ma to miejsce w klasycznych drukarkach. Każda zmiana wpływa na prędkość druku, jego jakość, stabilność oraz wytrzymałość. Wszystkie te parametry mogą być przytłaczające dla laika, ale to właśnie ta mnogość opcji pozwala drukowi 3D być tak wszechstronną dziedziną.
Jeśli drukujemy jakąś część, która nie będzie widoczna, możemy pozwolić sobie na utratę walorów estetycznych, aby zyskać na prędkości wydruku. Jeśli chcemy stworzyć część w pełni dekoracyjną i jak najlepiej wyglądającą, możemy poświęcić w tym celu jej wytrzymałość. Nawet jeśli zależy nam na tym, aby część jak najlepiej wyglądała, była stabilna oraz wytrzymała, to jesteśmy w stanie to osiągnąć poprzez poświęcenie prędkości druku.
No dobrze, ale nadal nie wiemy:
- co chcemy wydrukować,
- co w ogóle można wydrukować
- czym najlepiej to zrobić.
W końcu tak jak wcześniej wspomniałem – kluczowe jest zrozumienie podstaw. W tym wpisie omówimy najważniejsze rzeczy – jakie są rodzaje drukarek, do czego najlepiej się nadają, czym się różnią, jakie materiały wykorzystują i do czego najlepiej te materiały zastosować. Omawiać, rzecz jasna, będziemy drukarki 3D przeznaczone dla konsumentów indywidualnych, do celów domowych, więc nie przedłużając, przejdziemy do pierwszego segmentu.
Rodzaje Drukarek 3D oraz ich przeznaczenie
Drukarki 3D w świecie komercyjnym dzieli się głównie ze względu na technikę wydruku oraz ich zastosowania. W tej części omówię te rodzaje drukarek, które przeciętna osoba może posiadać w swoim domu.
Drukarki FDM (Fused Deposition Modeling)
Drukarki FDM to najpopularniejszy rodzaj drukarek 3D dla użytkownika indywidualnego z wielu powodów:
- Są najtańsze, zarówno jeśli chodzi o koszt samego sprzętu jak i materiałów eksploatacyjnych.
- Są relatywnie łatwe w obsłudze.
- Zakres materiałów do wyboru jest dość szeroki, jeśli chodzi o ich kolor oraz typ.
Jednakże, w jaki sposób drukarka FDM drukuje?
Jest to bardzo proste – drukarka FDM używa specjalnego termoplastycznego filamentu, który następnie jest topiony w wysokiej temperaturze i nakładany warstwami poprzez wąską dyszę, warstwa po warstwie, dopóki dana część nie zostanie skończona.
Niestety, drukarki FDM cechują się dość niską rozdzielczością i dokładnością, jeśli chodzi o wydruk i nie są one najlepszą opcją do druku przedmiotów o skomplikowanych konstrukcjach i wyrazistych szczegółach. Ten problem można rozwiązać poprzez mechaniczne lub chemiczne polerowanie powierzchni wydruku, tak, aby uzyskać w pełni pożądany efekt.
Mimo wszystko, w swojej prostocie drukarki FDM najlepiej nadają się do wydruku prostych konceptów, wstępnych prototypów oraz funkcjonalnych gadżetów.
Jeśli chcesz w zakamarkach własnego domu zrobić sobie:
- uchwyt na telefon,
- wazon na kwiaty,
- prostą zabawkę,
- elementy do kostiumu,
to drukarka FDM jest dla ciebie.
Drukarki SLA (Stereolithography)
Drukarki SLA są najstarszym znanym nam modelem drukarek 3D oraz techniką drukowania. Stereolitografia jest jedną z najpopularniejszych metod druku dla użytkowników, którym zależy na bardziej profesjonalnych wynikach druku.
Dlaczego są one tak cenione? Jest ku temu kilka powodów.
- Dokładność, precyzja i doskonała jakość detali. Drukarki SLA cechują się bardzo wysoką jakością wydruków, będąc w stanie tworzyć detale na bardzo małych powierzchniach.
- Wydruki są gęste, nieporowate oraz szczelne, co daje im wiele zastosowań w projektach przystosowanych do pracy w trudnych warunkach.
- Drukarki SLA są często kompaktowe oraz ciche. Dla osoby, która ma mniej miejsca w mieszkaniu, drukarka SLA może okazać się bardzo ergonomicznym wyborem.
A jak konkretnie drukuje się w tej technologii? Otóż jest to również dość przejrzyste – drukarki SLA używają lasera do utwardzania płynnej żywicy w procesie chemicznym, który nazywa się fotopolimeryzacja. Niestety, tak jak z każdą technologią, ta również nie jest bez wad, o czym warto wiedzieć, kierując się potencjalnym zakupem.
Przede wszystkim, drukowanie przy użyciu żywicy wiąże się z dużo większymi kosztami. Zarówno drukarka jak i sama żywica są dużo droższe w porównaniu do filamentu oraz drukarki FDM. Do kosztów należy również wliczyć obróbkę po druku. Wydrukowany model należy najpierw umyć w alkoholu izopropylowym oraz utwardzić światłem UV. Urządzenia, które są w stanie przeprowadzić ten proces dokładnie oraz w pełni bezpiecznie, potrafią kosztować nawet tyle, co sama drukarka.
Należy również wspomnieć o tym, że w przeciwieństwie do innych technologii, w drukarkach SLA należy dotrzymać bardziej rygorystycznych wymogów bezpieczeństwa. Praca z żywicą wymaga rękawic, maseczki ochronnej oraz dobrej wentylacji ze względu na toksyczność materiałów. Trudno jednak powiedzieć, że wady te kompletnie przekreślają tą metodę druku.
Tak jak wcześniej wspomniałem, drukarki SLA cechują się dużo większą ilością detali o naprawdę dużej jakości (do 25 mikrometrów). Modele te mają również prawie idealnie gładką powierzchnię, co sprawia, że nie musimy spędzać dodatkowego czasu na polerowaniu i szlifowaniu. Drukarki są w stanie drukować napisy, złożone kształty oraz bardzo małe elementy, co sprawia, że ta technologia jest częstym wyborem choćby przy drukowaniu figurek.
Dzięki swojej wysokiej jakości wydruków, technologia SLA często wykorzystywana jest w takich dziedzinach jak:
- inżynieria,
- projektowanie produktów,
- stomatologia,
- jubilerstwo,
- modelarstwo,
- edukacja.
Drukarki DLP (Digital Light Processing)
Segment ten będzie dużo krótszy niż poprzednie ze względu na fakt, że druk DLP jest de facto wariantem druku SLA. Materiały, technologia oraz proces druku są niemal identyczne – różni je jedynie sposób, w jaki materiał jest utwardzany.
Druk DLP używa projektora cyfrowego, który naświetla całą warstwę modelu jednocześnie, zamiast punkt po punkcie, jak ma to miejsce przy użyciu lasera w drukarce SLA. Warto zaznaczyć, że dzięki wykorzystaniu projektora zamiast lasera, czas druku zostaje zasadniczo zmniejszony, co pozwala na produkcje seryjną małych, szczegółowych elementów.
Zastanawiające jest w takim razie – skoro technologia DLP jest szybsza i na pierwszy rzut oka lepsza od SLA – czemu nie wyparła ona kompletnie swojego poprzednika. Jest ku temu prosty powód. Przez ograniczoną objętość roboczą, drukarka DLP traci na szczegółach wraz ze zwiększającą się powierzchnią modelu. Duże modele nie posiadają aż tak wyrazistych szczegółów, jak jest to w wypadku drukarki SLA.
Jak widać, technologia DLP sprawdza się najlepiej przy drukowaniu elementów małych, znajdując często zastosowanie w tych samych dziedzinach co technologia SLA, ale również i w takich branżach jak mikromechanika i elektronika.
Epilog
Wydaje mi się, że ten dość krótki wpis dobrze wprowadza do 3 najbardziej przystępnych form druku 3D. Oczywiście jest ich więcej, jednakże nieomówione tu drukarki wykorzystywane są w laboratoriach, specjalistycznych studiach, a ich koszt osiąga dziesiątki tysięcy złotych, zaś poprawne i bezpieczne użytkowanie wymaga treningu i specjalistycznej wiedzy.
Druk 3D staje się coraz popularniejszy, a możliwości, które otwiera przed nami ta dziedzina, są niezliczone. Jestem przekonany, że każda osoba, niezależnie czym się zajmuje, byłaby w stanie znaleźć dla siebie jakieś zastosowanie tej fantastycznej technologii. Mam więc nadzieję, że jeśli wahaliście się nad wejściem do tego dość obszernego świata, to mój wpis pozwolił Wam na podjęcie zdecydowanych kroków w tym obszarze 😊
Zostaw komentarz