Spis treści

Czym jest druk 3D?

 Drukowanie 3D drukowanie przestrzenne…

Cechą charakterystyczną druku 3D jest to, że jest to proces wytwarzania addytywnego. I to jest rzeczywiście kluczowe, ponieważ druk 3D jest radykalnie odmienną metodą produkcji opartą na zaawansowanej technologii, która buduje części, addytywnie, w warstwach w skali poniżej mm. Różni się to zasadniczo od wszelkich innych istniejących tradycyjnych technik produkcyjnych.

Istnieje wiele tradycyjnych technik technologii produkcji np: obróbka skrawaniem, odlewanie, formowanie które wymagają maszyn, komputerów i robotów. Jednakże wszystkie te technologie wymagają odjęcia materiału od większego bloku, czy to w celu uzyskania samego produktu końcowego, czy też w celu wytworzenia narzędzia do procesów odlewania lub formowania, co stanowi poważne ograniczenie w ramach całego procesu produkcyjnego.

Dla wielu zastosowań tradycyjne procesy projektowania i produkcji narzucają szereg niedopuszczalnych ograniczeń, w tym wspomniane wyżej drogie oprzyrządowanie, uchwyty i konieczność montażu złożonych części. Ponadto, procesy produkcji substrakcyjnej, takie jak obróbka skrawaniem, mogą powodować marnowanie do 90% pierwotnego bloku materiału. W przeciwieństwie do tego, druk 3D jest procesem bezpośredniego tworzenia obiektów, poprzez dodawanie materiału warstwa po warstwie na różne sposoby, w zależności od zastosowanej technologii. 

Druk 3D znany również jako produkcja addytywna / drukowanie przestrzenne  jest procesem wytwarzania trójwymiarowych obiektów fizycznych wg. modelu zapisanego w pliku cyfrowym.

Technologia ta działa poprzez dodawanie warstw materiału, kolejno warstwa  po warstwie, aby zbudować kompletny pożądany obiekt. Każda z tych warstw może być postrzegana jako cienko skrojony przekrój obiektu.

Druk 3D jest przeciwieństwem produkcji substrakcyjnej,  gdzie końcowy projekt jest wycinany z większego bloku materiału, polega to na wycinaniu / wydrążaniu kawałka metalu lub plastiku za pomocą np. frezarki. W rezultacie, druk 3D powoduje mniejsze straty materiału.Druk 3D umożliwia wytwarzanie skomplikowanych kształtów przy użyciu mniejszej ilości materiału niż w przypadku tradycyjnych metod produkcji.

Historia Druku 3D

Proces drukowania 3D został opracowany w latach 80. i początkowo znany był jako „szybkie prototypowanie”. 

Bazując na pracach Ralfa Bakera z lat 20-tych XX wieku, dotyczących wytwarzania artykułów dekoracyjnych (patent US423647A), Hideo Kodama ukończył w 1981 r. swoje wczesne prace nad szybkim prototypowaniem z żywicy utwardzanej laserem. Jego wynalazek był rozwijany przez następne trzy dekady, a w 1984 r. wprowadzono stereolitografię. 

Chuck Hull z 3D Systems wynalazł pierwszą drukarkę 3D w 1987 r., która wykorzystywała proces stereolitografii. 

Po niej nastąpił rozwój, między innymi selektywne spiekanie laserowe i selektywne topienie laserowe. 

Inne drogie systemy druku 3D zostały opracowane w latach 1990-2000, choć ich koszt drastycznie spadł, gdy patenty wygasły w 2009 r., otwierając technologię dla większej liczby użytkowników.

Po ponad 30 latach innowacji, jego zastosowania są dziś o wiele bardziej zróżnicowane.

Producenci, inżynierowie, projektanci, nauczyciele, medycy i hobbyści wykorzystują tę technologię do wielu różnych zastosowań.

Druk 3D umożliwił on firmom opracowywanie prototypów szybciej i dokładniej niż przy użyciu innych metod. 

Podczas gdy na wczesnym etapie druk 3D nadawał się jedynie do tworzenia prototypów i produkcji jednorazowej, obecnie szybko przekształca się w technologię produkcyjną.

Większość obecnego popytu na druk 3D ma charakter przemysłowy. 

Acumen Research and Consulting prognozuje, że globalny rynek druku 3D osiągnie wartość 41 miliardów dolarów do 2026 roku.

W miarę swojego rozwoju, technologia druku 3D jest przeznaczona do przekształcenia niemal każdej ważnej gałęzi przemysłu i zmiany sposobu, w jaki żyjemy, pracujemy i bawimy się w przyszłości.

Druk 3D jest technologią, która zachęca i napędza innowacje z bezprecedensową swobodą projektowania, będąc jednocześnie procesem beznarzędziowym, który redukuje zaporowe koszty i czas realizacji. Komponenty mogą być projektowane specjalnie w celu uniknięcia wymagań montażowych z zawiłą geometrią i złożonymi cechami tworzonymi bez dodatkowych kosztów. Druk 3D staje się również energooszczędną technologią, która może zapewnić efektywność środowiskową zarówno w samym procesie produkcji, wykorzystując do 90% standardowych materiałów, jak i w całym okresie eksploatacji produktu, dzięki lżejszym i mocniejszym konstrukcjom.

W ostatnich latach druk 3D wyszedł poza ramy przemysłowego prototypowania i produkcji, ponieważ technologia ta stała się bardziej dostępna dla małych firm, a nawet osób

Jak działa drukarka 3D

Punktem wyjścia dla każdego procesu druku 3D jest cyfrowy model 3D, który może być stworzony przy użyciu różnych programów komputerowych 3D – w przemyśle jest to 3D CAD, dla twórców i konsumentów dostępne są prostsze, bardziej przystępne programy – lub zeskanowany przy użyciu skanera 3D. Model jest następnie „krojony” na warstwy, przekształcając w ten sposób projekt w plik czytelny dla drukarki 3D. Materiał przetwarzany przez drukarkę 3D jest następnie nakładany na warstwy zgodnie z projektem i procesem. 

Różne rodzaje drukarek 3D wykorzystują różne technologie, które przetwarzają różne materiały na różne sposoby. Ważne jest, aby zrozumieć, że jednym z najbardziej podstawowych ograniczeń druku 3D – w zakresie materiałów i zastosowań – jest to, że nie ma „jednego rozwiązania pasującego do wszystkich”. 

Na przykład niektóre drukarki 3D przetwarzają materiały sproszkowane (nylon, plastik, ceramika, metal), które wykorzystują źródło światła/ciepła do spiekania/roztapiania/łączenia warstw proszku w określony kształt. 

Inne przetwarzają materiały z żywic polimerowych i ponownie wykorzystują światło/laser do zestalania żywicy w ultracienkie warstwy. 

Drukowanie strumieniowe drobnych kropel jest kolejnym procesem druku 3D, przypominającym druk atramentowy 2D, ale z wykorzystaniem lepszych materiałów niż atrament i spoiwa do utrwalania warstw. 

Prawdopodobnie najbardziej powszechnym i łatwo rozpoznawalnym procesem jest osadzanie i jest to proces wykorzystywany przez większość drukarek 3D klasy podstawowej. Proces ten wytłacza tworzywa sztuczne, zwykle PLA lub ABS, w formie filamentu przez rozgrzaną wytłaczarkę, aby uformować warstwy i stworzyć wcześniej określony kształt.

Rodzaje technologii i procesów druku 3D

Istnieją trzy szerokie rodzaje technologii druku 3D: spiekanie, topienie i stereolitografia.

Spiekanie jest technologią, w której materiał jest podgrzewany, ale nie do punktu topnienia, w celu stworzenia elementów o wysokiej rozdzielczości. Proszek metalowy jest używany do bezpośredniego spiekania laserowego metali, podczas gdy proszki termoplastyczne są używane do selektywnego spiekania laserowego.

Metody topienia w druku 3D obejmują syntezę w złożu proszku, topienie wiązką elektronów i bezpośrednie osadzanie energii, które wykorzystują lasery, łuki elektryczne lub wiązki elektronów do drukowania obiektów poprzez topienie materiałów razem w wysokich temperaturach.

Stereolitografia wykorzystuje fotopolimeryzację do tworzenia części. Technologia ta wykorzystuje odpowiednie źródło światła do selektywnej interakcji z materiałem w celu utwardzenia i zestalenia przekroju obiektu w cienkich warstwach.

Rodzaje druku 3D

Procesy druku 3D, znane również jako wytwarzanie addytywne, zostały podzielone na siedem grup przez ISO/ASTM 52900 additive manufacturing – general principles – terminology. Wszystkie formy druku 3D należą do jednego z poniższych typów:

 

Druk 3D zastosowania

Druk 3D obejmuje wiele form technologii i materiałów, ponieważ druk 3D jest wykorzystywany w niemal wszystkich branżach. Ważne jest, aby postrzegać go jako skupisko różnorodnych branż o niezliczonych zastosowaniach.

Kilka przykładów zastosowania:

– produkty konsumenckie (okulary, obuwie, design, meble)

– produkty przemysłowe (narzędzia produkcyjne, prototypy, części funkcjonalne do użytku końcowego)

– produkty stomatologiczne

– protetyka

– architektoniczne modele w skali i makiety

– rekonstrukcja skamielin

– odtwarzanie starożytnych artefaktów

– rekonstrukcja dowodów w patologii sądowej

– rekwizyty filmowe

Długa 1,
81-622 Gdynia, Polska
Pokaż na mapie

Potrzebujesz pomocy?
pon. – pt. 9:00 – 17:00
Informacje
Kategorie
Zamówienia

Copyright © 2021 EnozTech. Wszelkie prawa zastrzeżone. Realizacja: ROAN24.pl

Przelewy24 Enoz Tech 1