Czwartek , 18 Kwiecień 2024

Drukarki 3D. Technologia przyszłości, którą już teraz możesz mieć w domu

   19.07.2023
Pierwsze pełnoprawne drukarki 3D pojawiły się na rynku kilka lat temu i od razu zyskały sporą popularność, jednak ich astronomiczne ceny powodowały, że na ich zakup mogli sobie pozwolić jedynie majętni hobbyści lub duży przemysł. Dziś ceny wyraźnie spadły, pojawiły się też modele na tyle kompaktowe, że można ich używać w domu, bez konieczności budowy specjalnych pomieszczeń i infrastruktury. W tym tekście wyjaśnimy, do czego można użyć domowych drukarek 3D oraz wskażemy kilka polecanych modeli.
Drukowanie 3D w domu stało się bardziej dostępne. Fot. Unsplash

Drukowanie 3D to jeden z ciekawszych inżynierskich projektów ostatnich dekad. Sam pomysÅ‚ pochodzi jeszcze z lat 80. XX wieku, byÅ‚ udoskonalany przez lata, by osiÄ…gnąć obecny zaawansowany poziom — także dziÄ™ki rozwojowi technik komputerowych i cyfrowego projektowania 3D. Z pewnoÅ›ciÄ… nie jest to jedynie chwilowa moda, a sposób produkcji modeli trójwymiarowych, których precyzja wykonania bÄ™dzie z pewnoÅ›ciÄ… stale siÄ™ zwiÄ™kszać, pojawiać siÄ™ też bÄ™dÄ… zupeÅ‚nie nowe zastosowania.

Czym jest druk 3D?

Drukowanie 3D to inaczej drukowanie przestrzenne. Cały proces takiego druku polega na mechanicznym i zautomatyzowanym nanoszeniu na siebie kolejnych warstw specjalnego budulca, aż do uzyskania zaprojektowanej wcześniej formy.

Filament

Kilogramowa szpula czarnego filamentu PLA. Cena ok. 65 zł

Za nakÅ‚adanie filamentu odpowiada specjalnie zaprojektowane ramiÄ™ (lub ramiona w bardziej rozbudowanym sprzÄ™cie), które poÅ‚Ä…czone z komputerem, krok po kroku, dokÅ‚adnie wykonuje plan druku. Na każdÄ… drukarkÄ™ 3D skÅ‚adajÄ… siÄ™ 4 podstawowe elementy:

  • model komputerowy wykonany w trójwymiarze,
  • oprogramowanie do obróbki modelu (sterujÄ…ce ramieniem drukujÄ…cym), tzw. slicer,
  • mechaniczna część drukarki (maszyna drukujÄ…ca),
  • budulec, zwany filamentem, najczęściej plastikowa żyÅ‚ka (lub żywice, specjalne granulaty itp.).

Praktycznie wyglÄ…da to tak, że do pamiÄ™ci maszyny drukujÄ…cej należy zaÅ‚adować z komputera uprzednio przygotowany projekt 3D, czyli po prostu schemat tego, co chcemy „wydrukować”, nastÄ™pnie zamontować budulec i uruchomić proces drukowania.

Niektóre drukarki, zwÅ‚aszcza te podstawowe, majÄ… w pamiÄ™ci kilka zaprogramowanych prostych modeli, sÅ‚użących do zapoznania siÄ™ z możliwoÅ›ciami urzÄ…dzenia.

Istnieje kilka różnych technologii druku 3D. Jedne sÄ… bardziej precyzyjne od innych, wraz ze wzrostem jakoÅ›ci efektów pracy takiej drukarki, roÅ›nie też zwykle jej cena. Do użytku domowego lub w maÅ‚ej firmie na poczÄ…tek wystarczy drukarka wykonana w technologii FDM. Tego typu sprzÄ™t pracuje w taki sposób, że samodzielnie uplastycznia budulec z tworzywa sztucznego i nakÅ‚ada jego kolejne warstwy. Precyzja tak wykonanych projektów jest Å›rednia, lecz wystarczajÄ…ca do podstawowych zastosowaÅ„.

Osobom, którym najbardziej zależy na wydruku wysokiej jakoÅ›ci, poleca siÄ™ sprzÄ™t wykorzystujÄ…cy metodÄ™ SLA, która dodatkowo utwardza tworzony model za pomocÄ… promienia lasera.

Drukarka 3D

Drukarka 3D - jedna z najtańszych na rynku. Technologia FDM, materiał PLA, ABS, druk 180mm/s. Cena ok. 1500 zł

Wybór najodpowiedniejszej drukarki 3D

Przy wyborze odpowiedniej dla siebie drukarki trójwymiarowej, warto siÄ™ kierować kilkoma kluczowymi wskazówkami. Pierwsza decyzja, przed jakÄ… stajÄ… przyszli wÅ‚aÅ›ciciele sprzÄ™tu tego typu, to wybór printera do zÅ‚ożenia, lub gotowej konstrukcji. Te pierwsze sÄ… zwykle taÅ„sze, co wcale nie oznacza, iż majÄ… mniej możliwoÅ›ci, te drugie sÄ… za to bardziej przystÄ™pne dla osób bez fachowej wiedzy i poczÄ…tkujÄ…cych. Przy każdej drukarce do skÅ‚adania znajdziemy szczegóÅ‚owÄ… instrukcjÄ™, jak to należy zrobić, nie powinno to zatem być wiÄ™kszym problemem dla osoby o podstawowych zdolnoÅ›ciach manualnych.

Przed zakupem warto też wydzielić odpowiednie miejsce na drukarkę (wystarczy zwykle kilka m2), dodatkowo trzeba mieć świadomość, iż część urządzeń drukujących w 3D wymaga podczas pracy wydajnej wentylacji. Trzeba to koniecznie uwzględnić, jeśli nie chcemy się otruć ciężkimi oparami z topionego plastiku.

Drukarka 3D

Drukarka 3D. Technologia FFF, materiał PLA, ABS, łączność USB, chłodzenie wydruku. Cena ok. 5000 zł

Tworzywa do druku 3D

Bardzo ważnym elementem w druku 3D jest tworzywo, z jakiego bÄ™dziemy wykonywać swoje projekty. Od rodzaju wybranego materiaÅ‚u do druku zależeć bÄ™dzie nie tylko warstwa wizualna modeli, które stworzymy, ale też ich wytrzymaÅ‚ość i inne ważne cechy fizyczne. Warto też mieć Å›wiadomość, iż najbardziej podstawowe drukarki 3D, czyli wiÄ™kszość tych do wykorzystania w domu, obsÅ‚ugujÄ… zwykle tylko jeden rodzaj filamentu (budulca). I tak najczęściej używanymi budulcami sÄ…:

  • TPU, czyli guma. Jest to tworzywo drogie, ale daje sporo możliwoÅ›ci – przede wszystkim możemy zakupić TPU o różnym stopniu twardoÅ›ci, co pozwala na tworzenie zarówno wydruków sztywnych, jak i elastycznych. Projekty wykonane z tego materiaÅ‚u charakteryzujÄ… siÄ™ odpornoÅ›ciÄ… na dziaÅ‚anie niekorzystnych warunków atmosferycznych, wilgoci, sÄ… także odporne mechanicznie, w tym zwÅ‚aszcza na Å›cieranie.
  • PETG. MateriaÅ‚ odporny na dziaÅ‚anie rozpuszczalników, kwasów, zasad. Druk z jego wykorzystaniem nie wymaga bardzo wysokich temperatur uplastyczniania, w trakcie procesu zmiÄ™kczania nie wydzielajÄ… siÄ™ też szkodliwe gazy. Koszt kilogramowej szpuli do druku zaczyna siÄ™ od kilkudziesiÄ™ciu zÅ‚otych.
  • ABS. Plastik o dużej trwaÅ‚oÅ›ci i wytrzymaÅ‚oÅ›ci, w tym na dziaÅ‚anie wysokich temperatur. WadÄ… tego budulca jest wydzielanie szkodliwych gazów w trakcie uplastyczniania, co zawęża jego zastosowanie wyÅ‚Ä…cznie do specjalnie wentylowanych pomieszczeÅ„.
  • PLA. NajtaÅ„szy i najbardziej podstawowy filament do drukarek 3D. Zapewnia dobre wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci zarówno dla procesu drukowania, jak i niezÅ‚Ä… jakość już stworzonych modeli. Jest to najlepsze rozwiÄ…zanie dla poczÄ…tkujÄ…cych – przede wszystkim ze wzglÄ™du na niskÄ… cenÄ™, na Allegro za kilogramowÄ… szpulÄ™ zapÅ‚acimy od ok. 50 zÅ‚.

Drukarka 3D

Drukarka 3D. Technologia FDM, materiał PLA, ABS. Cena ok. 8500 zł

Do czego można wykorzystać druk 3D?

W zasadzie zależy to tylko od inwencji właściciela drukarki, wielkości i zaawansowania samej maszyny drukującej, oraz od materiału użytego do wydruku.

W warunkach domowych, na drukarce 3D wydrukujemy np. pojemniki i naczynia z plastiku o dowolnym w zasadzie ksztaÅ‚cie i kolorze, zabawki dla dzieci – również takie skÅ‚adajÄ…ce siÄ™ wielu elementów, wówczas każdy trzeba bÄ™dzie wydrukować osobno. Stworzymy gadżety przydatne w kuchni, garażu, różnorodne figurki, plastikowe rÄ™kojeÅ›ci do przedmiotów z metalu lub drewna.

Najbardziej profesjonalne drukarki 3D pozwalajÄ… na przykÅ‚ad na produkcjÄ™ części samochodowych, ale też implantów medycznych, a nawet broni. OczywiÅ›cie warunkiem tworzenia bardziej zaawansowanych projektów jest posiadanie odpowiednich cyfrowych schematów.

Projekty do drukarek 3D można tworzyć osobiÅ›cie, sÄ… też w sieci strony, na których znajdziemy darmowe lub pÅ‚atne projekty do wykorzystania w posiadanej przez nas drukarce. Do takich serwisów należą:

Tomasz Sławiński

KOMENTARZE (0) SKOMENTUJ ZOBACZ WSZYSTKIE

Najczęściej czytane