Stwórz co chcesz – czyli drukarki 3D w praktyce

Stwórz co chcesz – czyli drukarki 3D w praktyce

Posted by

Dostępność drukarek 3D wzrasta z każdym rokiem. Obecna cena domowej drukarki do samodzielnego montażu i kalibracji wynosi poniżej 1000 dolarów. Przez to zwiększa się dostępność oraz możliwość zakupu takiego sprzętu przez małe przedsiębiorstwa lub osoby prywatne. Nie musimy nawet szukać produktów zagranicznych liderem Europejskiej sprzedaży jest firma Zortrax z Olsztyna.

mieszko111

Rys. 1.
Projekt ze zdjęcia 2D.

Drukowanie przestrzenne (ang. 3D printing) jest procesem wytwarzania rzeczywistych trójwymiarowych przedmiotów na podstawie modelu komputerowego. Technika ta przyspiesza dopracowywanie prototypu, pozwalając na fizyczne testowanie konstrukcji, bez konieczności wykorzystania większej liczby urządzeń do obróbki w warsztacie. Nowoczesne drukarki 3D posiadają rozmiary i cenę pozwalającą na zastosowanie ich nie tylko w zakładach projektów przemysłowych ale także w domowej pracowni. Istotą działania drukarek opartych na technologii osadzania topionego materiału (FDM ang. fused deposition modeling) jest nanoszenie roztopionego materiału termoplastycznego na powierzchnię ruchomego stołu. Materiał nazywany filamentem, stanowi zwykle tworzywo sztuczne, nawinięte w postaci nici o średnicy ok. 2 mm na szpulę. Filament przeciskany jest przez dyszę, ogrzaną do temperatury jego topnienia. Dysza kontroluje przepływ materiału i jest przemieszczana po płaszczyźnie XY przez silniczki elektryczne sterowane oprogramowaniem. Powierzchnia stołu opuszczana jest wzdłuż osi Z, stopniowo, co każda warstwę nałożonego tworzywa. Precyzja nowoczesnych drukarek, sięgająca 90µm, a także szeroka gama możliwości zastosowania materiałów (ABS, PLA, PVA, nylon, Laywood, Laybrick, Z-GLASS, Z-HIPS) pozwalają nie tylko na prototypowanie, ale także wytwarzanie przedmiotów w pełni funkcjonalnych.

mieszko22


Rys. 2.
Projekt 3D.

Projektowanie składa się z wielu etapów, takich jak pomysł, szkice i obliczenia. Jednakże przed rozpoczęciem produkcji ważne jest wytworzenie i przetestowanie prototypów. I właśnie tutaj, gdy z projekty przekształcane są w rzeczywiste przedmioty, drukarka 3D skraca czas produkcji skomplikowanych struktur, wykorzystanie tego urządzenia usamodzielnia pracę projektanta, który nie musi korzystać z technologii i sprzętu specjalistycznych zakładów zajmujących się obróbką. Do tworzenia gotowego przedmiotu generalnie wykorzystuje się dwa typy programów; program do modelowania 3D oraz oprogramowanie drukarki. W sieci istnieje bardzo duży wybór edytorów 3D, duża część z nich jest darmowa do użytku niekomercyjnego lub posiada darmową licencje studencką (np. Autodesk). Każda drukarka posiada dodatkowe oprogramowanie pozwalające na wybór materiału, gęstości druku i ustawienia przedmiotu na płaszczyźnie ruchomego stołu. Program po wprowadzeniu wszystkich danych tworzy ścieżkę po której będzie się poruszała głowica dyszy, a także dodaje odpowiednie rusztowanie (support) w miejscach w których konstrukcja ma za małą wytrzymałość. Należy pamiętać że drukarka nie może nanosić warstw w powietrzu więc należy zmaksymalizować powierzchnię styku z podłożem.

Strony: 1 2

Autor:
Mieszko Sroka
Uniwersytet Adama Mickiewicza w Poznaniu
Wydział Fizyki

Leave a Reply

Your email address will not be published.