Drukarka 3d

Technologie druku 3D i rodzaje filamentów

Wiele osób niewtajemniczonych w procesy tworzenia przedmiotów w technologii addytywnej, nie uświadamia sobie, że jest to bardzo szeroka definicja. Kryje się pod nią wiele zróżnicowanych metod wytwarzania. Z uwagi na to, że najpopularniejszymi drukarkami 3D są urządzenia drukujące z termoplastów (FDM / FFF), częstym błędem jest sprowadzanie druku 3D właśnie do tego rozwiązania. Tymczasem każda technologia druku 3D używa innego materiału, który spajany jest w inny sposób.

Druk 3D metodą FDM/FFF

FDM / FFF – drukowanie z termoplastów, poprzez rozgrzewanie tworzywa sztucznego dostarczanego do drukarki 3D w formie żyłki w głowicy drukującej i doprowadzenie go do stanu półpłynnego. Warstwy są nakładane najpierw w osiach XY, a gdy drukarka 3D skończy je układać, głowica oddala się od stołu roboczego i nakładana jest kolejna warstwa. Tworzywo spaja się pod wpływem wysokiej temperatury i szybko zastyga tworząc (niemalże) jednolitą strukturę.

Metody SLA i DLP

SLA (Stereolitografia) – drukowanie z żywicy światłoutwardzalnej, utwardzanej wiązką lasera. W pojemniku wlewana jest żywica, w której zanurza się stół roboczy. Stół jest opuszczany na wysokość zadanej warstwy, wiązka lasera wyznacza kształt obiektu w płaszczyźnie XY, utwardzając żywicę. Po skończeniu pierwszej warstwy stół się podnosi na wysokość kolejnej i proces się powtarza.

DLP – proces zbliżony do SLA, z tym że żywicę nie utwardza się wiązką lasera, a światłem emitowanym przez projektor zamontowany pod pojemnikiem z żywicą. Cała warstwa jest naświetlana i utwardzana równocześnie.

Metoda PolyJet / MJP

PolyJet / MJP – proces zbliżony do tradycyjnego drukowania atramentowego lub laserowego na papierze. Nad stołem roboczym przesuwa się w osi X głowica, która selektywnie natryskuje żywicę światłoutwardzalną. Równocześnie żywica jest utwardzana światłem UV. Gdy warstwa zostanie wydrukowana, stół opuszcza się w osi Z.

Metody CJP i Binder Jetting

CJP – druk 3D z proszku gipsowego w pełnym kolorze. Na stole roboczym drukarki 3D rozsypywana jest warstwa proszku gipsowego. Następnie głowica drukująca przesuwa się nad nim w osi X natryskując selektywnie lepiszcze wraz z kolorowym atramentem, na podobnej zasadzie jak w technologii PolyJet / MJP. Proszek skleja się ze sobą, tworząc obiekt przestrzenny, który po zakończonym wydruku trzeba oczyścić z niesklejonego proszku i utwardzić specjalnym preparatem chemicznym.

Technologia Binder Jetting – podobnie jak CJP, opiera swoje działanie na stosowaniu ciekłych spoiw, które łączą piasek, metal lub ceramikę. Jest to technologia szeroko stosowana do produkcji form oraz rdzeni odlewniczych, które są przystosowane do zalewania ciekłymi metalami o temperaturach nawet 1600˚C. Największa zaletą tej technologii jest brak konieczności stosowania podpór.

Metoda SLS, SLM/DMLS, EBM i MJF

SLS – metoda, w której przedmiot powstaje ze sproszkowanych tworzyw sztucznych (poliamidów), spiekanych ze sobą laserem. Na stole roboczym drukarki 3D rozsypywana jest warstwa sproszkowanego tworzywa, które jest selektywnie spiekane wiązką lasera. Podobnie jak w przypadku CJP lub Binder Jetting.
SLM / DMLS – w tej metodzie do druku 3D używa się sproszkowanych metali. Metoda taka sama jak w przypadku SLS, z tą różnicą, że konieczne są podpory spajające detal ze stołem roboczym.
EBM – druk 3D ze sproszkowanych metali. Metoda podobna do SLM / DMLS, z tą różnicą, że zamiast wiązki lasera, do topienia metalu używana jest wiązka elektronów.
MJF – technologia polegająca na druku 3D ze sproszkowanych tworzyw sztucznych (poliamidów), poprzez selektywne natryskiwanie na nie lepiszcza sklejającego ze sobą poszczególne warstwy modelu i zgrzewania ich w wysokiej temperaturze powodujące ich trwałe zespojenie się.

Inne metody

Oprócz w/w technik istnieje też szereg pochodnych, które są stosowane marginalnie, albo wyjątkowo specjalistyczne, w których filamenty 3D do druku są niejednokrotnie bardzo egzotyczne. Do bardziej frapujących możemy zaliczyć coraz głośniejsze biodrukowanie (spajanie w sposób selektywny materiału biologicznego, utrzymywanego w określonym środowisku), drukowanie z różnego rodzaju mas plastycznych (ceramika, czekolada etc.), czy folii lub papieru, którego warstwy są po spajaniu plotowane nożem (technologia LOM).

Dodaj komentarz