Druk 3D niewątpliwie zrewolucjonizował wiele branż, ułatwiając odwzorowanie konkretnych elementów. Eksperci są jednogłośni, że to dopiero początek technologii trójwymiarowej w przemyśle drukarskim, a liczne innowacje jeszcze bardziej rozwiną branżę i ułatwią funkcjonowanie wielu gałęziom gospodarki. Wiele osób jednak wciąż zadaje sobie pytanie „Jak właściwie działa drukarka 3D?”. Często niejasne jest również na jakiej zasadzie opiera się jej mechanizm.
Spis treści
Jak powstały pierwsze drukarki 3D?
Pierwsze modele drukarek 3D zaczęły pojawiać się na szeroką skalę dopiero pod koniec XX wieku, jednakże już w 1984 roku Charles Hull wynalazł metodę zwaną stereolitografią. Amerykanin oparł funkcjonowanie innowacyjnej metody druku na utwardzaniu żywicy światłoczułej za pomocą specjalnego lasera. W wyniku tego procesu powstawały formy trwałe, które mogły być wykorzystywane na różne sposoby, w zależności od specyfikacji podzespołu. Obiekty przestrzenne zostały z czasem powiązane z branżą drukarską, pomimo tego, że nie wykorzystuje się klasycznego papieru i tuszu. Warto zaznaczyć, że prototypy drukowania przestrzennego pojawiły się już wcześniej, jednakże dopiero Amerykanin zdecydował się na opatentowanie urządzenia, przez co uznaje się go za twórcę pierwszego urządzenia drukującego w trójwymiarze.
Hull założył również pierwsze przedsiębiorstwo zajmujące się produkcją drukarek 3D na masową skalę – 3D Systems. Z czasem powstało dużo więcej firm, które opracowały własne metody powielania form 3D.
Jak działa drukarka 3D?
Mechanizm działania drukarki 3D opiera się na różnych poziomach innowacyjności, w zależności od zaawansowania technologicznego urządzenia. Nakładanie warstw surowca w celu pozyskiwania zaprojektowanej formy pozwoliło na odwzorowywanie zróżnicowanych komponentów. Innowacyjna technika druku 3D zwaną jest metodą addytywną, gdyż polega na dodawaniu materiału do struktury, co prowadzi do uzyskania pożądanej formy. Najważniejszymi elementami urządzenia drukującego przestrzenie są ruchome elementy, które pozwalają na odwzorowaniu projektu. Do czynności drukowania przeznaczone są filamenty, czyli surowce termoplastyczne, które ulegają modyfikacji pod wpływem dziania temperatury. Najpopularniejszymi materiałami termoplastycznymi są:
- plastik,
- żywica przemysłowa,
- metale.
Technologicznym przeciwieństwem drukarki 3D jest frezarka, której działanie opiera się na ścieraniu warstw materiału w celu pozyskania konkretnej formy.
Do czego przydaje się drukarka 3D?
Drukarka 3D znalazła szerokie zastosowane w przemyśle, ze szczególnym uwzględnieniem elektroniki. Drukarka przestrzenna pozwala na szybkie i tanie odtworzenie konkretnych podzespołów, które nie różnią się kształtem ani formą od oryginału. Drukarki 3D wykorzystywane są również przez architektów i urbanistów do tworzenia modeli zagospodarowania przestrzennego. Warto zaznaczyć także niebagatelny wpływ urządzeń na rozwój inżynierii biomedycznej i ortopedii pourazowej. Istnieje możliwość pozyskania protezy tanim kosztem.
Ile kosztuje drukarka 3D?
Metoda drukowania w trójwymiarze rozwija się bardzo dynamicznie, co roku publikowane są innowacje, które wpływają na działanie sprzętu i pozyskiwanie nowych form. Najbardziej podstawowa drukarka 3D kosztuje około 500zł na AliExpress. Jednakże, wraz ze wzrostem zaawansowania technologicznego, rośnie cena urządzenia. Przemysłowe modele osiągają zawrotne ceny kilkudziesięciu, a nawet kilkuset tysięcy złotych. Na potrzeby domowe wystarczy proste urządzenie, które spełnia podstawowe funkcje.