Czego nie da się wydrukować w drukarce 3D?

Data

Zachwycając się nad możliwościami druku 3D, opisując wszędzie jego niesamowite możliwości trzeba jednak poruszyć kwestię również bardzo ważna: czego nie da się wydrukować na drukarkach 3D.

Twórcy sprzętu jak i oprogramowania wspomagającego proces tworzenia modeli do druku cały czas zmagają się z dwoma elementarnymi wyzwaniami jakim jest „druk w powietrzu” oraz różnorodność materiałów do procesu druku. Ale po kolei.
Technika druku to nic innego jak nakładanie kolejnych warstw o określonym kształcie tak, że finalnie tworzą oczekiwany model. Czy będziemy rozważali technikę spiekania proszków, nakładania filamentów czy utwardzania żywic lub innych materiałów- technika jest dosyć podobna- nakładanie kolejnych warstw. Niesie to za sobą pewne ograniczenia, aby nałożyć kolejną warstwę należ mieć poprzednią. Ta niby oczywista prawda powoduje jednak pewne wyzwanie – co jeżeli nie mamy nic pod spodem? Jak wydrukować odwrócony kubek dnem do góry?

Takim klasycznym problemem do pokonania w technice druku przyrostowego (druku kolejnych warstw) jest druk „w powietrzu”. Przykładowy kubek odwrócony dnem do góry powoduje, że warstwy tworzące jego dno nie mają na czym być ułożone. Materiał pod wpływem grawitacji będzie opadał deformując nasz kształt. Pewnym rozwiązaniem jest odwrócenie modelu tak aby wszystkie warstwy miały na czy być ułożone jednak nie zawsze się to daje zrobić. Czasami geometria modelu jest tak ukształtowana, że jesteśmy skazani na jej części wiszące, takie partie nazywamy mostami.

Pewnym rozwiązaniem jest, niczym w prawdziwym moście, stworzenie podpór tak aby warstwy modelu miały na czym się oprzeć. Nie jest to jednak rozwiązanie bez wad, podpieranie przeważnie degraduje powierzchnię podpieraną. Nie ma to znaczenia w przypadku gdy powierzchnia podpierana jest niewidoczna w gotowym modelu jednak jak mam być zachowana estetyka tego fragmentu to należy szukać innych rozwiązań. Czasami jest to obrócenie o 45 stopni, czasami zamiana kształtu modelu, rozwiązań jest trochę jednak wymaga to wkroczenia w założenia projektowe i cały szeroki temat przygotowania i projektowania pod wymogi
wydruków 3D.

Jak wspomniałem, producenci cały czas rozwijają swoją technologię, wprowadzają nowe algorytmy do swojego oprogramowania i nowe rozwiązania sprzętowe w urządzeniach. W efekcie czego mamy wydruki 3D coraz lepszej jakości i pokonujące coraz większe ograniczenia fizyczne. Odnosząc się do tematu tego wpisu nie jestem zwolennikiem założenia, ze wydrukować się da wszystko ale posługując się odpowiednimi narzędziami, mając wiedzę i doświadczenie można pokonać wiele ograniczeń technologicznych sprawiając, że liczba przypadków, których się wydrukować nie da jest w mniejszości.

Drugim ciekawym rozważaniem jest ograniczenie w zastosowaniu technologii druk 3D ale nie ze względu na kształt tylko materiał, z którego miał by być zrobiony gotowy model. Pomijając technologie stosowane w science fiction, technologiach wojskowych czy laboratoriach medycznych a ograniczając się do rozwiązań i urządzeń dostępnych na rynku dla przeciętnego użytkownika możemy powiedzieć, że

  • nie drukujemy z metalu, jedzenia i innych materiałów wysoko wytrzymałych
  • Nie drukujemy z materiałów płynnych takich jak pasty, silikony etc.
  • Praktycznie nie drukujemy płytek PCB (nad czym ubolewam �� ).
  • Poza praktycznie jedną technologią, nie drukujemy z efektem przeźroczystości. A i tu
    wymagana jest potem obróbka.
  • W domu nie drukujemy w full kolorze

Oczywiście to nie znaczy, że takie technologie nie istnieją jednak ze względu na koszty urządzeń, złożoność technologii druku 3D są one mało dostępne w domowych zastosowaniach więc pisząc „nie drukujemy” mam na myśli duże trudności aby zorganizować takie rozwiązania w domu. Firmy specjalizujące się w usługach druku 3D czy produkcji seryjnych 3D, między innymi taka jak nasza oferują produkcję z materiałów wysoko wytrzymałych takich jak nylony, nylony z włóknami węglowymi, PEEK, ULTEM, PEI jednak materiały te wymagają wyspecjalizowanego sprzętu począwszy od drukarek a na specjalnych komorach do wygrzewania skończywszy.

Jednak aby nie popadać w specjalny pesymizm warto dodać, że (mam nadzieję) wpis ten już w niedalekiej przyszłości będzie nieaktualny, technologia cały czas się zmienia, urządzenia stają się coraz tańsze i
coraz bardziej popularne. Technologia Multi Jet Fusion (i podobne), która obecnie jest dosyć droga jak stanieje
spowoduje, że do domów trafią odpowiedniki 3D drukarek atramentowych. Fakt ten spowoduje boom na druk
3D w kolorze tak jak drukarki te zrewolucjonizowały druk kolorowy 2D przed laty.

 

Więcej
artykułów