Drukarki 3D (3D Printers), znane również jako drukarki trójwymiarowe (3DP), to technologia, która wytwarza trójwymiarowe obiekty poprzez dodawanie materiałów warstwa po warstwie na podstawie plików modeli cyfrowych. Podstawową zasadą jest umieszczenie danych i surowców w drukarce 3D, a maszyna wytwarza produkt warstwa po warstwie zgodnie z programem.
Zasada działania drukarki 3D
Zasadę drukowania 3D można podsumować jako „warstwowe wytwarzanie, warstwa po warstwie”. Konkretny proces obejmuje następujące kroki:
Modelowanie: Użyj oprogramowania do projektowania wspomaganego komputerowo (CAD) lub skanera trójwymiarowego, aby utworzyć lub uzyskać trójwymiarowy model obiektu przeznaczonego do wydrukowania.
Cięcie: Konwertuj trójwymiarowy model na serię dwuwymiarowych plastrów, z których każdy reprezentuje przekrój obiektu. Proces ten jest zazwyczaj wykonywany przy użyciu specjalistycznego oprogramowania do cięcia.
Konwersja fizyczna (drukowanie): Drukarka odczytuje dane o plastrze i drukuje każdy plaster warstwa po warstwie, używając różnych technologii i materiałów. Typowe technologie drukowania obejmują modelowanie osadzania topionego materiału (FDM), stereolitografię (SLA), selektywne spiekanie laserowe (SLS) itp.
Obróbka końcowa: Po wydrukowaniu mogą być wymagane pewne operacje obróbki końcowej, takie jak usuwanie struktur podporowych, szlifowanie, polerowanie, barwienie itp. w celu uzyskania produktu końcowego.
Funkcje i zastosowania drukarek 3D
Główne funkcje drukarek 3D obejmują:
Spersonalizowana produkcja dostosowana do potrzeb klienta: Dzięki cyfrowemu projektowaniu i drukowaniu możliwe jest bezpośrednie wytwarzanie produktów o różnych kształtach i funkcjach, aby sprostać zróżnicowanym potrzebom konsumentów
Produkcja złożonych struktur: Umożliwia drukowanie części o złożonych strukturach, co pozwala obniżyć koszty produkcji i czas przetwarzania, a ponadto jest szczególnie przydatna do produkcji złożonych części.
Racjonalne wykorzystanie zasobów: Dokładne wprowadzanie materiałów zgodnie z rzeczywistymi potrzebami produktu, redukcja niepotrzebnych odpadów, pozytywne znaczenie dla ochrony środowiska i zrównoważonego rozwoju
Obszary zastosowań technologii druku 3D
Technologia druku 3D jest szeroko stosowana w wielu dziedzinach:
Projektowanie biżuterii: służy do tworzenia modeli biżuterii i gotowych produktów.
Projektowanie i produkcja obuwia: zajmuje się tworzeniem prototypów obuwia oraz gotowych produktów.
Wzornictwo przemysłowe: służy do tworzenia prototypów produktów i funkcjonalnych modeli testowych.
Projektowanie architektoniczne: służy do tworzenia modeli i komponentów architektonicznych.
Projektowanie i budowa inżynierska: służy do tworzenia modeli i komponentów inżynieryjnych.
Projektowanie i produkcja samochodów: zajmuje się produkcją części samochodowych i prototypów.
Lotnictwo i kosmonautyka: służy do produkcji części i podzespołów samolotów.
Medycyna: zajmuje się wytwarzaniem modeli medycznych, protez, implantów itp.