Druk 3D, znany również jako produkcja addytywna, to proces, w którym obiekty są tworzone warstwa po warstwie z różnych materiałów. Ta technologia istnieje od lat 80., ale stała się głównym nurtem dopiero w ciągu ostatnich kilku lat. Dziś w domach i firmach można znaleźć drukarki 3D, które służą do tworzenia szerokiej gamy produktów od zabawek po urządzenia medyczne. Przyjrzyjmy się, skąd wzięła się drukarka 3D i jak działa.

Historia druku 3D

Technologia druku 3D została po raz pierwszy opracowana na początku lat 80. Początkowo był używany do szybkiego prototypowania — opracowywania fizycznych modeli i prototypów bezpośrednio z danych cyfrowych — przez firmy zaangażowane w rozwój produktu. W latach 90. naukowcy zaczęli badać sposoby wykorzystania tej technologii do produkcji części i produktów przeznaczonych do użytku końcowego. Pierwsza komercyjna drukarka 3D została wydana w 1996 roku przez Stratasys Ltd., firmę działającą do dziś w branży druku 3D.

Jak działa drukarka 3D?

Najpopularniejszym rodzajem wytwarzania przyrostowego jest modelowanie osadzania topionego (FDM). FDM działa poprzez podgrzewanie termoplastycznego włókna i osadzanie go warstwa po warstwie na platformie roboczej, aż do uformowania obiektu. Proces ten jest kontrolowany przez oprogramowanie, które pobiera plik CAD lub plik STL jako dane wejściowe i dzieli je na warstwy, które można wydrukować. Inne rodzaje wytwarzania przyrostowego obejmują spiekanie laserowe (SLS) i natryskiwanie spoiwem (BJ).

drukarka 3D

Co można wydrukować za pomocą drukarki 3D?

Za pomocą drukarki 3D można wydrukować praktycznie wszystko, w tym zabawki, urządzenia medyczne, narzędzia, części do samochodów, protezy… co tylko chcesz! Oczywiście niektóre przedmioty będą wymagały bardziej złożonych materiałów niż inne; na przykład implanty medyczne muszą być wykonane z materiałów biokompatybilnych, takich jak tytan lub polimery, podczas gdy zabawki mogą wymagać tworzyw sztucznych lub żywic bezpiecznych dla żywności, takich jak PLA lub ABS. Ponadto niektóre przedmioty mogą wymagać dodatkowej obróbki, takiej jak piaskowanie lub malowanie, zanim będą gotowe do użycia.

Gdzie wykorzystywana jest technologia druku 3D?

Technologia druku 3D jest wykorzystywana na całym świecie w wielu różnych branżach — od inżynierii lotniczej po projektowanie mody! W rzeczywistości, według jednego z raportów z 2019 roku, globalny rynek produktów i usług wytwarzania przyrostowego osiągnie wartość prawie 30 miliardów dolarów do 2025 roku! Firmy takie jak Boeing, BMW, Ford, GE Healthcare, Volkswagen, Microsoft, Apple, Intel, SpaceX, UAV Factory, GoPro, Nike, Adidas, Amazon Robotics przyjęły tę technologię w ramach projektów badawczych lub rzeczywistych zastosowań produkcyjnych.

Ciekawe fakty o druku 3D

Interesującym faktem dotyczącym drukarek 3D jest to, że zużywają one mniej energii niż tradycyjne procesy produkcyjne, takie jak formowanie wtryskowe. Według jednego z badań z 2017 roku zużycie energii podczas wytwarzania addytywnego może być nawet o 90% niższe w porównaniu z tradycyjnymi metodami! Innym interesującym faktem dotyczącym drukowania 3D jest to, że staje się on coraz bardziej demokratyzowany dzięki platformom sprzętowym typu open source, takim jak RepRap. RepRap pozwala użytkownikom budować własne maszyny wielkości komputera stacjonarnego już od 200 USD! Te maszyny są w stanie wyprodukować wszystko, od zabawek i biżuterii po implanty medyczne i części samochodowe – wszystko bez wychodzenia z domu!