Drukarki 3D

Technologia druku 3D nie jest nowa (jej korzenie sięgają lat 80-tych ubiegłego wieku), ale dopiero w ostatnim dziesięcioleciu było możliwe jej spopularyzowanie, dzięki uwolnieniu kilku patentów związanych z tą technologią i idącym za tym obniżeniem kosztów produkcji drukarek 3D.

Najpierw coś o samym procesie. Wykonujemy druki metodą addytywną. Technologia polega na warstwowym nanoszeniu stopionego materiału (FDM ang. Fused Deposition Modeling). Maszyna FDM (drukarka 3D), a dokładnie część maszyny zwana ekstruderem przez specjalną głowicę (rozgrzaną do temperatury topienia materiału) wytłacza materiał na stół roboczy. Dzięki ruchom w ekstrudera wdłuż osi X oraz Y oraz stołu wdzłuż osi Z materiał jest rozkładany równomiernie tworząc kolejne warstwy modelu. Model CAD musi być przetłumaczony na specjalny G-code, który jest rozumiany przez maszynę. Oprogramowanie generujące G-code dzieli model na warstwy i definiuje ścieżki, którymi potem będzie podążała maszyna nakładając kolejne warstwy. G-code może również wygenerować wypełnienie lub struktury podporowe w modelu celem wzmocnienia konstrukcji lub łatwiejszego nakładania kolejnych warstw.

Poniżej prezentujemy filmy prezentujące proces druku 3D.

Animacja procesu drukowania w drukarce FDM.

 

Proces w praktyce na drukarce Makerbot.

 

Zastosowanie drukowania przestrzennego drukarką FDM:

  • prototypowanie – szybkie przygotowanie prototypu części urządzenia lub maszyny,
  • wytwarzanie części maszyn i urządzeń,
  • testy funkcjonalności produktu, jego kształtu, sprawdzanie dopasowania, analiza wytrzymałości, atesty,
  • sprawdzanie poprawności projektu CAD,
  • możliwość wytworzenie narzędzi pracy,
  • prezentacje produktów,
  • odtwarzanie uszkodzonych elementów lub całych urządzeń,
  • wytworzenie części, dla których tradycyjne metody są zbyt kosztowne lub niemożliwe.

Zalety:

  • oszczędność czasu i ograniczenie kosztów w procesie prototypowania,
  • duża dokładność modelu,
  • duża wytrzymałość wydrukowanych produktów,
  • możliwość pełnego odwzorowania parametrów części w przypadku termoplastów (tj. PLA, ABS, PET, PMMA),
  • obróbka mechaniczna przygotowanego modelu (wycinanie, wiercenie, frezowanie),
  • szczelność zamkniętego modelu,
  • możliwość drukowania nierozbieralnych elementów ruchomych,
  • możliwość nanoszenia różnorodnych powłok galwanicznych (chromowanie).

Wady:

  • istnienie faktury warstwowej modelu,
  • brak możliwości odwzorowania wszelkich kształtów przedmiotu,
  • w przypadku wypełnionych przedmiotów długi czas drukowania dużych modeli (kilkanaście lub kilkadziesiąt godzin),
  • utrudniona seryjna produkcja przedmiotów.

Poniżej zamieszczamy galerię niektórych z wydrukowanych przez nas obiektów, aby pokazać szeroką gamę możliwości związanych z tą technologią.