Technologia druku 3D upowszechnia się z każdym rokiem. Drukarki 3D stoją już w wielu domach jednorodzinnych czy mieszkaniach, a nie tylko w halach produkcyjnych czy warsztatach fabrycznych. Drukowanie w tej technologii jest bardzo zróżnicowane, choć nie wszyscy zdają sobie z tego sprawę.
Technika druku 3D polega na nakładaniu warstwy materiału budującego na poprzednią powłokę, a następnie na spajaniu tychże warstw. Wyróżniamy wiele typów substancji budulcowych oraz kilka metod spajania.
FDM/FFF
Najpopularniejsza metoda drukowania 3D. Najprostsze drukarki wykorzystujące tę metodę można dostać już za kilkaset PLN. Często spotykane w użytku domowym. FDM oznacza Fused Deposiotion Modelling i jest zastrzeżoną nazwą handlową dla firmy Stratasys, zaś skrót FFF to Fused Filament Fabrication i określa ogólnie tę dziedzinę druku 3D.
Oba skróty oznaczają tę samą technikę drukowania. Polega ona na rozgrzaniu tworzywa sztucznego w formie żyłki (nawiniętego na szpulę) w głowicy drukarki, czyli przekształcenie na postać półpłynną. Następnie głowica przesuwa się po płycie drukarki w osiach XY nakładając filament (plastik).
Gdy głowica zakończy zgrzewanie tworzywa budulcowego na tym etapie, podnosi się w osi Z bądź stół drukarki opuszcza się w tej samej osi, aby umożliwić drukowanie następnej warstwy. To czy mamy do czynienia z opuszczaniem stołu czy podnoszeniem głowicy drukującej zależy od modelu drukarki 3D.
SLA – stereolitografia
Kolejna popularna metoda drukowania 3D. Najczęściej stosowana w modelarstwie. Materiałem budulcowym jest tutaj żywica światłoutwardzalna, zaś metodą utwardzania – wiązka lasera. Zasada działania drukarki jest taka, że do jej pojemnika wlewana jest żywica, a w niej zanurzana jest płyta robocza.
Głowica z wiązką lasera utwardza warstwę żywicy zadaną przez program w aktualnej płaszczyźnie XY. Gdy skończy daną warstwę, stół roboczy obniża się o zadaną wysokość i proces się powtarza. To dość precyzyjna metoda drukowania, dlatego znalazła swoich wielbicieli właśnie w modelarstwie, gdzie dbałość o szczegóły druku jest ważna.
DLP
Metoda o nazwie Digital Light Processing jest podobna do omawianej SLA i polega na utwardzaniu materiałów światłoczułych światłem projektora umiejscowionym pod pojemnikiem z fotopolimerem zamiast lasera.
Technika ta charakteryzuje się niezwykłą precyzyjnością i gładką powierzchnią wydruków. Niestety, niska wytrzymałość na uszkodzenia mechaniczne jest dużą wadą tego typu wydruków.
SLS
Selective Laser Sintering to kolejna metoda druku 3D. Budulcem jest tutaj sproszkowane termoplastyczne tworzywo sztuczne, które jest spiekane wiązką lasera.
Na płycie roboczej rozsypywana jest porcja plastiku, a laser zgodnie z zadanym programem selektywnie spieka wybrane cząstki. Na koniec wydrukowany model jest wyciągany z niespieczonego proszku polimerów.
PolyJet/MJP
Technika druku polegająca na natryskiwaniu żywic akrylowych w stanie ciekłym z kilku dysz drukarki razem z materiałem podporowym, a następnie na utwardzaniu materiału za pomocą światła UV.
Dysze natryskują fotopolimer na płytę roboczą drukarki w osi X, a światło utwardza tylko te cząstki, które zadał program. Następnie stół opuszcza się pozwalając na zbudowanie kolejnej warstwy modelu.
CJP
Podobna metoda pracy drukarki 3D jak opisywana wcześniej MJP, z tym że wydruk jest kolorowy. Zasada działania różni się jedynie tym, że razem z fotopolimerem dysze natryskują kolorowy atrament.
Na koniec procesu, po oczyszczeniu wydruku z niesklejonego proszku, należy utwardzić model w lakierze chemicznym. Dzięki temu mamy gotowy kolorowy projekt bez konieczności dodatkowego malowania.
Istnieje jeszcze wiele metod druku 3D. Wymienione powyżej to tylko te najpopularniejsze. Technologia drukowania projektów trójwymiarowych ma coraz większe zastosowanie w każdym przemyśle. Z biegiem lat jej znaczenie dla gospodarek świata na pewno będzie rosnąć.