Wydruki 3d, czyli przestrzenne obiekty

Wydruki 3D polegają na uzyskiwaniu trójwymiarowych, przestrzennych obiektów, które mogą być użyte w późniejszym czasie do przeróżnych celów. Wydruki 3D są bowiem przydatne, jeśli chodzi o dziedziny związane z techniką, medycyną czy budownictwem, ale nie tylko. Dzięki wydrukom 3D uzyskano ubrania, zabawki, a nawet czekoladki. Jak powstają wydruki 3D http://3dream.pl/druk-3d/?

Wydruki 3D i ich historia

Drukowanie przestrzenne od dawna budziło zaciekawienie inżynierów, jednakże dopiero w 1984 roku udało się opracować tę technikę, która już dwa lata później zyskała patent. Początkowo dziedzina zwana była stereolitografią, opatrywaną skrótem SLA i wykorzystującą do swojego działania laser. W roku 1986, czyli tym samym, w którym uzyskano patent, opracowano działanie pierwszej drukarki 3D. Następnie stworzono STL, czyli specjalny format pliku, który pozwala na przesyłanie instrukcji z programów komputerowych bezpośrednio do drukarek umożliwiających tworzenie wydruków 3D. Kolejną opracowaną metodą, powszechnie stosowaną dziś do uzyskiwania wydruków 3D była FDM, czyli Fused Deposition Modeling, znana szerzej jako wydruk 3D z plastiku. Metoda ta została opracowana w 1988 roku.

Początek XXI wieku oznacza już rozpoczęcie prac nad wykonaniem wydruku 3D stosowanego w medycynie. Były to np. protezy, których konstrukcja i odpowiednie funkcjonowanie pozwalały na wszczepienie ich w konkretne miejsce organizmu. Obecnie naukowcy wciąż pracują nad opracowaniem konstrukcji modeli narządów, np. nerek.

Techniki wydruku 3D

Opracowywane na przestrzeni lat techniki wydruku 3D pozwoliły na uzyskanie precyzyjnych modeli. Wśród metod wydruku 3D, które są stosowane współcześnie, możemy wyróżnić wspomnianą już technikę FDM. W trakcie wydruku 3D tą metodą wykorzystywane są materiały termoplastyczne, czyli plastikowe. Materiał, który jest stosowany w tej metodzie występuje w postaci żyłki, zaś w urządzeniu drukującym następuje jego ogrzewanie do uzyskania formy półpłynnej. Sam proces wydruku 3D polega na tworzeniu warstw układanych jedna na drugiej. Półpłynny stan materiału przeznaczanego do wydruku 3D pozwala na odpowiednie spojenie poszczególnych warstw i ich zastygnięcie.

Taki proces pozwala na uzyskanie dość jednolitej struktury. Kolejnym sposobem, który jest stosowany w trakcie wydruku 3D jest technika SLA, czyli najstarsza znana metoda pozwalająca na uzyskanie modelu przestrzennego. Jak wspomniano wcześniej, technologią zastosowaną w SLA, czyli stereolitografii jest skupienie wiązki lasera na dosłownym rysowaniu kształtu obiektu w konkretnej płaszczyźnie. Jest to możliwe dzięki zastosowaniu odpowiedniego materiału, który w tym przypadku stanowi żywica. I znów wydruk 3D polega na powstawaniu kolejnych nakładających się warstw aż do uzyskania pożądanego modelu.

Procesem, którego przebieg jest podobny do SLA jest metoda DLP. Różnica polega na zastosowaniu innego rodzaju „utwardzacza” materiału – w tym przypadku jest to projektor, który emituje światło. Dużym plusem jest tu możliwość jednoczesnego naświetlenia i utwardzenia materiału. Technologią, która jest zbliżona do drukowania laserowego czy standardowego druku atramentowego jest technika wydruku 3D zwana MJP bądź PolyJet. W trakcie procesu tworzenia modelu głowica przesuwa się nad blatem roboczym drukarki przestrzennej nanosząc tzw. światłoutwardzalną żywicę. Kolejna metoda, która jako materiał do otrzymania modelu wykorzystuje proszek gipsowy jest wydruk 3D zwany CJP. Polega na rozsypaniu wspomnianego proszku na blacie roboczym drukarki 3D. Specjalna głowica przesuwając się w odpowiednim kierunku nanosi atrament oraz lepiszcze. To pozwala na sklejenie proszku gipsowego i uzyskanie modelu.