Na czym polega druk 3D?

Drukowanie przestrzenne, powszechnie znane jako druk 3D to jedna z technologii, która w ostatnich latach przeżywa bardzo dynamiczny rozwój i znajduje coraz większe zastosowanie w produkcji. Przy jej pomocy wytwarzane są już nie tylko pojedyncze niewielkie przedmioty, ale również elementy skomplikowanych mechanizmów. W poniższym artykule odpowiemy na kilka podstawowych pytań na temat druku 3D.

Czym jest druk 3D?

W największym skrócie drukowanie przestrzenne, czyli 3D to proces wytwarzania trójwymiarowych, fizycznych obiektów poprzez nakładanie na siebie kolejnych warstw budulca, który następnie podlega selektywnemu utwardzaniu. Ze względu na specyficzny proces produkcji obiektu, druk 3D nazywany jest również metodą przyrostową lub addytywną. Stanowi przez to przeciwieństwo tradycyjnych metod produkcji, opartych na metodach subtraktywnych, takich jak frezowanie czy toczenie, polegających na formowaniu tworzywa poprzez oddzielanie od niego niepotrzebnego naddatku. W druku 3D wyróżnia się kilka różnych metod – choć ogólna zasada pozostaje niezmienna, to każda z metod oparta jest na nieco innym procesie, wykorzystuje inne materiały i znajduje inne zastosowanie.

Metody druku 3D

- Pierwszą opatentowaną metodą druku 3D była metoda SLA, zwana również stereolitografią i opracowana w 1984 roku przez Charlesa Hulla – mówi przedstawiciel firmy Fis-Komp - W metodzie tej wykorzystuje się stół roboczy, zanurzony w zbiornik ze specjalną, płynną żywicą. Stół roboczy stopniowo zanurza się w głąb zbiornika, w tym samym czasie precyzyjnie skalibrowany laser przemieszcza się nad jego powierzchnią i przy pomocy skupionej wiązki światła utwardza określone partie wierzchnich warstw żywicy. Obiekt „rośnie” wraz z zanurzaniem się stołu. Z czasem technologia druku 3D weszła w fazę dynamicznego rozwoju, co zaowocowało innymi metodami, takimi jak:

• FDM/FFF – polega na nakładaniu upłynnionego pod wpływem temperatury tworzywa sztucznego na specjalne przygotowany blat roboczy. Wykorzystywana jest do tego ruchoma głowica, poruszająca się w płaszczyźnie poziomej, która odpowiedzialna jest za układanie materiału w formie nitek. Po zakończeniu jednej warstwy, nakładana jest kolejna – w tym celu albo głowica unosi się, albo blat opada w dół.
• Polyjet/MJP – podobnie jak w przypadku stereolitografii, technologia ta opiera się na wykorzystaniu światłoutwardzalnej żywicy. Różnicę stanowi fakt, że tworzywo jest nakładane przy pomocy ruchomej głowicy i utwardzane na bieżąco przy pomocy światła ultrafioletowego. Po stworzeniu jednej warstwy obiektu, stół roboczy drukarki opuszcza się, co umożliwia stworzenie kolejnej warstwy.
• DLP – kolejna metoda podobna do Tym razem różnicę stanowi proces naświetlania surowca – w metodzie DLP używa się do tego nie punktowego lasera, tylko projektora, który w jednym momencie naświetla całą warstwę żywicy. Choć metoda ta jest szybsza, nie pozwala zachować tak wysokiej jakości detali co SLA.