Drukowanie 3D

Drukowanie 3D, nazywane również produkcją addytywną (additive manufacturing), polega na  tworzeniu trójwymiarowych obiektów poprzez nakładanie kolejnych warstw materiału, zgodnie z cyfrowym modelem ujętym w programie drukowania. Proces wygląda jak standardowe drukowanie dokumentów, tyle że przebiega w trzech płaszczyznach. Do drukowania elementów stosuje się coraz więcej dostępnych materiałów.

Obecnie możemy tą technologią wykonywać elementy z:

Tworzyw Sztucznych:

PLA (Polilaktyd)
Zalety: Biodegradowalny, łatwy w drukowaniu, szeroka gama kolorów.
Zastosowania: Prototypy, modele edukacyjne, części dekoracyjne.

ABS (Akrylonitryl-butadieno-styren)
Zalety: Wytrzymały, odporny na uderzenia, może być obrobiony po wydrukowaniu.
Zastosowania: Obudowy, zabawki, części funkcjonalne.

PETG (Politereftalan etylenu glikol)
Zalety: Mocny, elastyczny, odporny na chemikalia.
Zastosowania: Butelki, opakowania, części mechaniczne.

Nylon (Poliamid)
Zalety: Wytrzymały, odporny na ścieranie, elastyczny.
Zastosowania: Przekładnie, zawiasy, narzędzia.

TPU (Termoplastyczny Poliuretan)
Zalety: Elastyczny, odporny na ścieranie, wytrzymały.
Zastosowania: Uszczelki, części elastyczne, ochraniacze.

Metali:

Stal nierdzewna
Zalety: Wytrzymała, odporna na korozję, nadaje się do polerowania.
Zastosowania: Narzędzia, części mechaniczne, biżuteria.

Tytan
Zalety: Lekki, bardzo wytrzymały, biokompatybilny.
Zastosowania: Medycyna (implanty), przemysł lotniczy, biżuteria.

Aluminium
Zalety: Lekki, odporny na korozję, przewodzący ciepło.
Zastosowania: Części samochodowe, elementy maszyn, elektronik.

Miedź
Zalety: Doskonały przewodnik elektryczny i cieplny.
Zastosowania: Elementy elektryczne, wymienniki ciepła.

Chrom-Kobalt
Zalety: Wysoka odporność na korozję, wysokie właściwości mechaniczne w podwyższonych temperaturach.
Zastosowania: implanty dentystyczneh oraz wszczepy

Nikiel
Zalety: wysoka odporność temperaturowa, wysoka wytrzymałość mechaniczna.
Zastosowania: części turbin gazowych i układów wydechowych, lotnictwo, przemysł energetyczny

Żywic:

Żywice standardowe
Zalety: Wysoka precyzja, gładka powierzchnia, szybkie utwardzanie.
Zastosowania: Prototypy, modele koncepcyjne, elementy dekoracyjne.

Żywice funkcjonalne
Zalety: Specjalistyczne właściwości dostosowane do specyficznych zastosowań.
Zastosowania: Części mechaniczne, elementy wymagające wysokiej wytrzymałości.

Kompozytów:

Kompozyty z włóknem węglowym
Zalety: Bardzo wytrzymałe, lekkie, sztywne.
Zastosowania: Przemysł lotniczy, motoryzacyjny, sportowy.

Kompozyty z włóknem szklanym
Zalety: Wytrzymałe, odporne na korozję, stosunkowo tanie.
Zastosowania: Części przemysłowe, konstrukcje nośne.

Kompozyty z domieszkami (np. drewno, metal)
Zalety: Estetyka, specjalistyczne właściwości mechaniczne.
Zastosowania: Dekoracje, modele architektoniczne, prototypy.

Ceramiki:

Ceramika techniczna
Zalety: Odporna na wysokie temperatury, twarda, odporna na chemikalia.
Zastosowania: Medycyna (protezy), przemysł chemiczny, elementy konstrukcyjne.

Inne:

Materiały biodegradowalne
Zalety: Przyjazne dla środowiska, odnawialne.
Zastosowania: Opakowania, produkty jednorazowego użytku.

Materiały inteligentne
Zalety: Zmienność właściwości w zależności od warunków (np. temperatura, światło).
Zastosowania: Nowoczesna elektronika, medycyna, robotyka.

Przyszłość Materiałów do Drukowania 3D

Technologia druku 3D podlega nieustannemu, dynamicznemu rozwojowi. Stosowane są coraz bardziej zaawansowane materiały. To otwiera tą technologię do zastosowania w kolejnych branżach, do tej pory ograniczonych materiałami stosowanymi obecnie w technologii druku 3D.

Korzyści Drukowania 3D

Prototypowanie
Drukowanie 3D umożliwia szybkie tworzenie elementów prototypowych. To znacznie przyspiesza cały proces wdrażania nowych produktów. Prototypy mogą być łatwo testowane, modyfikowane i dostosowywane do oczekiwań i wymagań, zanim produkt uzyska status gotowości do masowej produkcji.

Personalizacja
Technologia druku 3D pozwala na wykonywanie jednostkowych produktów , dostosowanych do indywidualnych potrzeb klienta. Ma to szczególne znaczenie w produkcji w branży medycznej, dla wyrobów takich jak implanty czy protezy.

Redukcja czasu i kosztów produkcji
Proces drukowania 3D, w szczególności skomplikowanych kształtów i małych serii produkcyjnych, redukuje czas i koszty produkcji. Nie ma konieczności wykonywania specjalistycznego oprzyrządowania i narzędzi, czy opracowywania kosztownych form wtryskowych.

Redukcja Odpadów
Druk 3D polega na nakładaniu kolejnych warstw materiału a wyrób gotowy poddawany jest minimalnym zabiegom ściernej obróbki wykańczającej. W taki sposób generowany odpad produkcyjny jest znikomy, w porównaniu do tradycyjnej produkcji i obróbki wiórowej, obejmującej toczenie, frezowanie, wiercenie oraz pozostałe operacje technologiczne.

Możliwości kształtowe elementów
Drukowanie 3D umożliwia tworzenie bardzo skomplikowanych struktur i geometrii, niemożliweych do wykonania tradycyjnymi metodami.

Słabe strony drukowania 3D

Koszty Materiałów:
Specjalistyczne materiały do drukowania 3D mogą być drogie, co wpływa na całkowity koszt produkcji.

Wytrzymałość i Jakość:
Niektóre technologie i materiały stosowane w drukowaniu 3D mogą nie zapewniać takiej samej wytrzymałości i jakości, w porównaniu do tradycyjnych metod produkcji.

Czas powstawania elementów:
W zależności od wielkości i złożoności modelu, drukowanie 3D może być czasochłonne.

Ograniczenia Technologiczne:
Nie wszystkie materiały i kształty są możliwe do wykonania za pomocą obecnych technologii druku 3D.

Skanowanie 3D

Skanowanie 3D to proces przekształcania kształtu obiektu fizycznego na jego trójwymiarową postać, zapisaną w formie cyfrowej. Skanery 3D z wysoką precyzją przechwytują i tworzą cyfrowe modele obiektów. Skanowanie 3D pozwala na znacznie szybsze odzwierciedlenie kształtów obiektów, w porównaniu do tradycyjnych metod pomiarowych.

POWRÓT