10 rzeczy, które powinniście wiedzieć o druku 3D

Kategoria: Warsztat 07 Lut 2018

Technologia druku 3D zdobywa cały czas coraz większą popularność, a wraz z nią w mediach pojawia się coraz więcej artykułów na jej temat. Niestety jakość tych tekstów pozostawia wiele do życzenia, a ich autorzy wiedzą niewiele więcej od osób, które je czytają. W internecie pojawiają się także coraz to nowe szkolenia on-line z technologii przyrostowych, które są oparte w większości o te same banialuki, które możemy przeczytać na łamach największych portali informacyjnych. Nawet definicja druku 3D na polskiej Wikipedii woła o pomstę do nieba…

W niniejszym artykule znajdziecie esencję tego czym druk 3D jest naprawdę oraz czym nie jest, mimo że próbuje nam się to wmówić. Dla osób początkujących wiele z poniższych rzeczy może wydać się zaskakujących, ponieważ stoi w sprzeczności z ogólnym wyobrażeniem na temat drukarek 3D. Niemniej jednak tak to po prostu wygląda naprawdę. I muszę Was od razu uprzedzić – w większości przypadków jest bardzo trywialne i nudne… Oto 10 rzeczy, które powinniście wiedzieć o druku 3D…

1. Druk 3D nie jest nową technologią

Carl Deckard i Joe Beaman – twórcy technologii SLS

Wbrew obiegowym opiniom krążącym od kilku lat w mediach głównego nurtu, technologie przyrostowe nie są niczym nowym. Za ich oficjalny początek przyjmuje się rok 1984, gdy Amerykanin Charles Hull złożył patent na „stereolitografię” – pierwszą metodę addytywną, polegającą na selektywnym utwardzaniu kolejnych warstw żywicy fotopolimerowej wiązką lasera. Warto jednak pamiętać, że prace koncepcyjne nad technologiami przyrostowymi sięgają lat 70-tych ubiegłego wieku, a w latach 80-tych niezależnie od Hulla nad stereolitografią pracowało kilka innych osób na świecie (m.in. Japończyk Hideo Kodama czy Francuz Alain Le Méhauté).

Pierwsza drukarka 3D drukująca w technologii SLA (stereolitografia)

Pierwszą firmą produkującą i sprzedającą drukarki 3D na świecie było założone przez Hulla w 1986 roku 3D Systems. Wkrótce na rynku pojawiło się szereg kolejnych firm, a wraz z nimi nowe metody wytwórcze. W 1991 roku pojawił się Stratasys – twórca technologii FDM, czyli drukowania 3D z termoplastów w formie żyłki, EOS, który początkowo również rozwijał stereolitografię, a teraz jest czołowym producentem maszyn typu SLS i DMLS, czy Materialise – jedna z największych firm usługowych w obszarze druku 3D na świecie.

Co ciekawe, termin „druk 3D” pojawił się dopiero w roku 1993 za sprawą naukowców Massachusetts Institute of Technology (MIT), którzy opracowali metodę tworzenia modeli przestrzennych z proszku gipsowego, spajanego selektywnie natryskiwanym lepiszczem. Technologia o nazwie „3D printing” była więc przypisana początkowo do jednej, konkretnej technologii przyrostowej i dopiero z czasem zaczęła być używana w kontekście wszystkich metod addytywnych.

Przez ponad 20 lat drukarki 3D były domeną wąskiej grupy specjalistów, którzy wykorzystywali je do szybkiego prototypowania. Nawet jeśli informacje na ich temat pojawiały się w mediach, były traktowane wyłącznie na zasadzie ciekawostki technologicznej i nikt nie podchodził do nich zbyt poważnie. To podejście zmieniło się dopiero po 2010 roku za sprawą gwałtownego wzrostu popularności amatorskich drukarek 3D typu FDM, rozwijanych w ramach projektu RepRap.

Zatem druk 3D nie jest nową technologią – po prostu ludzie zaczęli się nią od niedawna bardziej interesować.

ZOBACZ: kompletna historia druku 3D

2. Druk 3D to bardzo pojemna definicja, na którą składa się wiele różnych metod wytwórczych

Najpopularniejszą technologią przyrostową jest FDM, czyli drukowanie z plastiku w formie żyłki, nawiniętej na szpulę. Drukarki 3D wykorzystujące w pracy tą metodę są relatywnie proste w obsłudze i tanie, co czyni z nich idealne narzędzie pracy dla osób dopiero wkraczających w świat druku 3D i nie dysponujących zbyt dużym budżetem na zakup tego typu urządzenia. Niestety konsekwencją tego jest powszechne wyobrażenie, że cały druk 3D to technologia FDM, bądź że jest ona technologią dominującą, a reszta metod przyrostowych jest niszowa.

O ile pierwsza część powyższego zdania jest oczywistą nieprawdą, o tyle druga część jest bardziej złożona… Faktem jest, że drukarek 3D drukujących z plastiku jest na świecie najwięcej i to one generują od kilku lat rekordy sprzedaży. Prawdą jest również to, że korzysta z nich zarówno większość użytkowników indywidualnych, jak i firm. Warto jednak pamiętać, że z uwagi na swoje ograniczenia technologiczne, drukarki 3D tego typu sprawdzają się tylko i wyłącznie w produkcji specyficznych detali i w pewnych obszarach przemysłu po prostu nie zdają egzaminu.

Przemysł ciężki, branża lotnicza, motoryzacyjna, odlewnicza, jubilerska czy medyczna korzystają przede wszystkim z drukarek 3D drukujących z metalu, sproszkowanych tworzyw sztucznych, czy żywic światłoutwardzalnych. Desktopowe drukarki 3D typu FDM są wykorzystywane raczej do tworzenia pierwszych, wstępnych prototypów, gdzie dokładność czy jakość mają znaczenie drugorzędne, a liczy się czas i koszt ich produkcji.

Drukarki 3D typu SLS stojące w hali produkcyjnej Materialise S.A. na Bielanach Wrocławskich

Ile jest technologii druku 3D? Zanim odpowiemy na to pytanie, warto zrozumieć czym jest sam druk 3D?

Druk 3D to technika wytwarzania detali metodą przyrostową. Metoda przyrostowa polega na nakładaniu kolejnych warstw materiału i spajaniu go w selektywny sposób, tworząc model przestrzenny.

Teoretycznie, mianem drukowania przestrzennego możemy nazwać każdą technikę, gdzie tworzymy jakiś obiekt przestrzenny budując go warstwa po warstwie, przy użyciu dowolnych materiałów i sposobów ich spajania ze sobą. Drukowaniem 3D jest zatem m.in.:

  • nakładanie kolejnych warstw półpłynnego tworzywa sztucznego (FDM)
  • utwardzanie żywic światłoczułych za pomocą wiązki lasera (SLA), światła emitowanego przez projektor (DLP), czy lampę UV (PolyJet / MJP)
  • selektywne sklejanie proszku gipsowego (CJP) lub piasku (Binder Jetting)
  • selektywne sklejanie sproszkowanych tworzyw sztucznych i ich zgrzewanie (MJF)
  • selektywne spiekanie sproszkowanych tworzyw sztucznych (SLS)
  • selektywne topienie sproszkowanych metali (SLM, DMLS, EBM)

i wiele innych metod, będących wariacjami nt. powyższych. Do tego dochodzą techniki, które choć są zgodne z definicją drukowania przestrzennego, są nazywane nim trochę na wyrost (np. druk 3D z czekolady, czy wyrobów spożywczych w ogóle).

ZOBACZ: rodzaje technologii druku 3D

3. Nie ma jednej, „najlepszej” technologii druku 3D – wszystkie mają różne zalety i wady

Technologie druku 3D są bardzo zróżnicowane i każda umożliwia tworzenie detali z różnych materiałów, o różnych właściwościach fizycznych i chemicznych oraz różnej dokładności. Tym samym niemożliwym jest ustalenie, która z nich jest „najlepsza”. Poniżej prezentujemy siedem najpopularniejszych metod przyrostowych z uwzględnieniem ich najważniejszych zalet i wad.

FDM / FFF – druk 3D z termoplastów w formie żyłki

Zalety:

  • niski próg wejścia – nie licząc przemysłowych systemów do druku 3D firmy Stratasys kosztujących po 100.000 PLN wzwyż, drukarki 3D typu FDM / FFF są najtańszymi urządzeniami przyrostowymi na rynku; ich ceny zaczynają się już od kwoty kilkuset złotych (tanie, chińskie zestawy do samodzielnego montażu), gdzie za kwoty na poziomie kilku-kilkunastu tysięcy PLN można zakupić dobrej jakości urządzenia klasy desktop, które z powodzeniem można wykorzystywać w pracy zawodowej
  • tanie materiały eksploatacyjne – przyjmuje się, że koszt dobrej jakości filamentu wynosi 100 PLN (+/- 20 PLN) za rolkę o wadze 0,85 / 1 kg
  • tania eksploatacja – jedyne koszty jakie ponosimy przy korzystaniu z drukarek 3D tego typu to prąd zasilający urządzenie i koszty materiału (oraz ewentualne akcesoria, jak środki adhezyjne)
  • łatwość serwisowania – większość potencjalnych awarii w drukarkach 3D tego typu jesteśmy w stanie naprawić sami; w bardziej skomplikowanych przypadkach rozwiązaniem może być wymiana danego modułu (np. głowicy drukującej lub extrudera)
  • możliwość drukowania z (prawie…) tych samych materiałów, jakie są wykorzystywane w technologii formowania wtryskowego (ABS, PLA, nylon etc.)
  • szybkość pracy – niewielkie detale o prostej geometrii drukuje się w czasie kilku – maksymalnie kilkunastu godzin, a więc często podczas jednego dnia pracy / jednej zmiany
  • post-processing – nie licząc skomplikowanych geometrii, gdzie musi zostać wygenerowanych dużo struktur podporowych, post-processing jest prosty, a czasem wręcz zdejmujemy z drukarki 3D gotowy detal.

Wady:

  • niezbyt duża dokładność w porównaniu z innymi metodami wytwórczymi – wysokość drukowanej warstwy w technologii FDM / FFF to standardowo 0,1 – 0,3 mm (oczywiście można próbować drukować na niższej lub dużo wyższej warstwie w zależności od potrzeb); standardowa średnica głowicy drukującej to 0,4 mm (czyli otworu, z którego wytłaczany jest półpłynny plastik); tym samym drukując detale możemy zapomnieć o dokładnościach na poziomie np. 1 mikrometra względem projektu CAD; jest to zarazem jeden z najczęstszych argumentów przeciwko drukarkom 3D, stawianych przez użytkowników frezarek CNC
  • problemy ze skurczem – materiały w rodzaju ABS czy nylon charakteryzują się sporym skurczem, co w przypadku niektórych geometrii jest dość trudne (lecz nie niemożliwe) do okiełznania
  • post-processign skomplikowanych geometrii – niektóre geometrie będą wymagać wygenerowania tak skomplikowanych, wewnętrznych struktur podporowych, że ich usunięcie po wydruku będzie albo bardzo skomplikowane, albo niemożliwe.

.

SLA / DLP – druk 3D z żywic światłoutwardzalnych

Zalety:

  • wysoka precyzja drukowanych modeli – z żywic światłoutwardzalnych jesteśmy w stanie tworzyć detale o warstwie na poziomie 0,025 – 0,05 mm; jest to dokładność niedostępna dla większości innych metod przyrostowych
  • łatwość usuwania struktur podporowych – nie licząc bardzo skomplikowanych geometrii, z wydruków wykonanych z żywicy bardzo łatwo usuwa się podpory, które są tworzone w zupełnie inny sposób niż np. w FDM / FFF
  • możliwość stosowania żywic biokompatybilnych – wydruki wykonane z takich żywic mogą być po sterylizacji używane podczas operacji chirurgicznych i mieć kontakt z tkanką.

Wady:

  • wyższy próg wejścia – najtańsze drukarki 3D drukujące z żywic światłoutwardzalnych kosztują min. kilka tysięcy PLN, jednakże aby uzyskać naprawdę dobre efekty trzeba liczyć się z dużo wyższymi kosztami
  • wysoka cena materiałów eksploatacyjnych – żywice kosztują kilkakrotnie więcej niż filamenty do drukarek 3D typu FDM / FFF; dla przykładu, żywice dla popularnej drukarki 3D The Form 2 to 800 – 2500 PLN za 1 litr / 1 kg w zależności od gatunku i ich właściwości
  • post-processing – żywice należy płukać po wydruku w wodzie lub alkoholu izopropylowym (zależy od gatunku), co wymaga dodatkowej pracy; niektóre żywice warto jeszcze doświetlić lampą UV aby wydobyć z nich ich maksimum właściwości (np. żywice biokompatybilne Formlabs)
  • proces druku 3D jest „brudny” – wydruki z żywic są zaraz po zdjęciu ze stołu roboczego pokryte warstwą nie utwardzonej żywicy, którą należy opłukać; dodatkowo wszystkie prace należy przeprowadzać w rękawicach ochronnych i w dedykowanym miejscu.

.

PolyJet / MJP – druk 3D z żywic światłutwardzalnych UV

Zalety:

  • najwyższa jakość wydruku – możliwość drukowania na warstwach na poziomie nawet 0,016 mm
  • doskonała metoda budowania struktur podporowych – głowice drukujące natryskują żywice budulcowe oraz materiał podporowy, który wypłukuje się wodą lub rozpuszcza w dedykowanych środkach chemicznych; dzięki temu istnieje możliwość drukowania bardzo skomplikowanych i precyzyjnych geometrii; jest to najprawdopodobniej najdoskonalsza pod tym względem metoda przyrostowa
  • możliwość stosowania żywic biokompatybilnych
  • prosty i łatwy proces drukowania – maszyny tego typu są praktycznie bezobsługowe

Wady:

  • bardzo wysoki koszt maszyn – próg wejścia to grubo powyżej 100 tysięcy PLN
  • bardzo drogie materiały eksploatacyjne – ceny kartridżów z żywicami to wydatek rzędu kilku tysięcy PLN
  • drogi post-processing – w zależności od producenta potrzebna jest dedykowana stacja (myjka wodna, albo chemiczna)
  • dodatkowe zużycie materiału – z uwagi na specyfikę procesu technologicznego, drukarki 3D tego typu muszą cały czas wyprowadzać żywicę, która w danym momencie nie jest drukowana, żeby nieużywane głowice się nie zapychały.

.

CJP – druk 3D w pełnym kolorze z gipsu

Zalety:

  • możliwość drukowania detali w pełnym kolorze
  • możliwość drukowania dowolnych geometrii – z uwagi na to, że jest to technologia proszkowa, proszek, który nie jest scalony ze sobą tworzy naturalną strukturę podporową, która po zakończonym wydruku z łatwością się usuwa
  • możliwość piętrowania wydruków – z w/w powodów, do komory roboczej możemy zmieścić dużo więcej detali, które mogą być poukładane „jeden na drugim” pod praktycznie dowolnym kątem; zatem całkowity obszar roboczy to de facto objętość całego obszaru roboczego, a nie tylko powierzchnia samego stołu roboczego jak w FDM / FFF, czy technologiach żywicznych (+ wysokość drukowanych detali, które są rozmieszczone na jego powierzchni)
  • prosta obsługa samego urządzenia

Wady:

  • bardzo wysoki koszt maszyn – próg wejścia to grubo powyżej 100 tysięcy PLN
  • słaba wytrzymałość modeli – z uwagi na to, że wydruki powstają z proszku gipsowego, są dość delikatne i mogą pełnić wyłącznie rolę prezentacyjną
  • ograniczenia w drukowaniu modeli – z uwagi na technologię, grubość ścianek nie powinna być niższa niż 1 mm – a i to może wiązać się z ryzykiem uszkodzenia modelu podczas post-processingu
  • skomplikowany post-processing – po wydruku modele należy najpierw wygrzać, aby odparować wilgoć z lepiszcza, następnie odkurzyć niespojony proszek, potem dodatkowo oczyścić modele ręcznie pędzelkiem, a na koniec wykąpać je w specjalnym preparacie, który utwardzi proszek i wyostrzy kolory
  • proces druku 3D jest „brudny” – pracujemy z proszkami gipsowymi o konsystencji mączki ziemniaczanej…

.

SLS – druk 3D ze sproszkowanych tworzyw sztucznych spiekanych laserem

Zalety:

  • możliwość drukowania obiektów z wytrzymałych termoplastów – przede wszystkim są to materiały poliamidowe
  • możliwość drukowania obiektów o skomplikowanych geometriach – z uwagi na to, że jest to technologia proszkowa, proszek, który nie jest spieczony tworzy naturalną strukturę podporową, która po zakończonym wydruku z łatwością się usuwa (chociaż są sytuacje, gdy podpory są mimo wszystko wskazane)
  • możliwość piętrowania wydruków
  • technologia dedykowana do produkcji seryjnej
  • możliwość drukowania finalnych detali dla lotnictwa, motoryzacji etc. – wybrane materiały eksploatacyjne są certyfikowane do wykorzystywania ich w bardzo wymagających środowiskach

Wady:

  • olbrzymi próg wejścia – koszt drukarek 3D to poziom 1 mln PLN wzwyż
  • konieczność zapewnienia kosztownej infrastruktury – maszyny SLS to maszyny przemysłowe, które nie powinny (w niektórych konfiguracjach nie mogą) pracować w środowisku biurowym
  • proces druku 3D jest „brudny” – pracujemy z proszkami poliamidowymi o konsystencji mączki ziemniaczanej…

.

SLM / DMLS / EBM – druk 3D ze sproszkowanych metali

Zalety:

  • możliwość drukowania detali z metalu
  • możliwość drukowania obiektów o skomplikowanych geometriach
  • technologia dedykowana do produkcji seryjnej
  • możliwość drukowania finalnych detali dla lotnictwa, motoryzacji etc.
  • możliwość drukowania implantów medycznych (z tytanu).

Wady:

  • olbrzymi próg wejścia – koszt drukarek 3D to poziom 1 mln PLN wzwyż
  • konieczność zapewnienia kosztownej infrastruktury
  • brak możliwości piętrowania wydruków – mimo że jest to technologia proszkowa, wymagane jest stosowanie podpór
  • bardzo skomplikowany post-processing – detale z metalu należy mechanicznie odseparować od stołu roboczego drukarki 3D (który również jest z metalu) oraz struktur podporowych; może pojawić się konieczność dodatkowej obróbki detali przez frezowanie i/lub polerowanie
  • bardzo skomplikowane przygotowywanie modeli do druku 3D – technologia druku 3D z metalu jest najtrudniejszą i najbardziej zaawansowaną metodą przyrostową; drukowanie dużych i skomplikowanych detali wymaga odpowiedniego ułożenia ich na stole roboczym oraz zaprojektowaniu struktur podporowych, które będą dobrze je trzymać do niego, a zarazem będą łatwe / możliwe do późniejszego usunięcia.

4. Niektóre technologie druku 3D już się „skończyły”, inne tak naprawdę jeszcze nie nadeszły

Technologie druku 3D są rozwijane od ponad 30 lat, niestety nie da się wszystkiego rozwijać w nieskończoność… Część metod przyrostowych osiągnęła apogeum swoich możliwości i ich rozwój jest obecnie dość ograniczony lub w niektórych przypadkach – pozorny. Są też metody, które przestały być używane w ogóle.

Przykładem może być technologia LOM, czyli tworzenie modeli przestrzennych z nakładanych na siebie arkuszy folii i wycinania z nich kształtów kolejnych warstw. W latach 00-nych i 10-nych metodę tą próbowała zreaktywować jeszcze irlandzka firma MCor, która zastąpiła folię papierem, ale na dłuższą metę i ona nie przyjęła się na rynku.

Technologia CJP (druk 3D z proszku gipsowego w pełnym kolorze) pozostaje od kilku lat w tym samym miejscu.

Z drugiej strony na rynku cały czas pojawiają się nowe technologie jak np. Multi Jet Fusion od HP, superszybka CLIP od Carbon, NanoParticle Jetting z XJet, BMD i SPJ z Desktop Metal oraz szereg innych. Można nawet powiedzieć, że technologie które będą za kilka-kilkanaście lat dominować rynku, jeszcze nie zostały opracowane! Postęp w tym obszarze jest olbrzymi i każdego roku prezentowane są rozwiązania, które w mniejszy lub większy sposób rewolucjonizują branżę.

5. Drukarki 3D są wykorzystywane głównie w przemyśle i medycynie

Technologie przyrostowe zostały powołane do życia jako wsparcie w procesie szybkiego prototypowania. Drukarki 3D miały robić dokładnie to samo co chociażby frezarki CNC, jednakże miało to trwać szybciej i być dużo tańsze niż w przypadku innych, tradycyjnych metod wytwórczych. Pierwszymi odbiorcami drukarek 3D był przemysł, a w drugiej kolejności medycyna (drukowanie modeli anatomicznych i implantów kości).

W drugiej połowie lat 00-nych wraz z rozwojem projektu RepRap, drukowaniem przestrzennym zainteresowali się hobbyści i amatorzy nowinek technologicznych, a po roku 2010 próbowano stworzyć z drukarek 3D towar konsumpcyjny. I mimo że ten segment wciąż się bardzo dynamicznie rozwija, a amatorskie lub konsumenckie drukarki 3D biją rok do roku rekordy sprzedaży, kluczowymi odbiorcami pozostają profesjonaliści – w tym przemysł ciężki, branża lotnicza, czy motoryzacyjna.

6. Drukowanie 3D domów lub wydruki z czekolady to tylko ciekawostka

Drukowanie skomplikowanych detali w przemyśle jest nudne… O czym zatem pisać w mediach głównego nurtu, gdzie najważniejsza jest liczba kliknięć w dany artykuł? Najlepiej o rzeczach, które wzbudzają emocje, lecz niekoniecznie są istotne. Dwa najlepsze przykłady to „drukowanie 3D domów” oraz „drukowanie 3D jedzenia” – a w szczególności z czekolady (w końcu kto nie uwielbia czekolady…?)

Na temat bezsensowności pomysłu drukowania domów (a raczej ścian, czy też ich prefabrykatów) popełniłem już wiele artykułów na łamach Centrum Druku 3D. Największym problemem tego rozwiązania jest to, że… nie rozwiązuje żadnego istotnego problemu z punktu widzenia budownictwa, a wręcz generuje kolejne…

ZOBACZ: Chińskie WinSun znów atakuje – tym razem wizją wydrukowanego w 3D przystanku autobusowego. W planach ma też publiczne toalety…

ZOBACZ: Mam pomysł na biznes! Kupię drukarkę 3D i będę deweloperę…

ZOBACZ: SKANSKA rozwija technologię druku 3D z betonu! Ale spokojnie… Jako poważna firma, ani myśli „drukować” domów…

Podobnie wygląda sprawa drukowania 3D jedzenia…

Najbardziej znanym projektem tego typu były drukarki 3D Systems drukujące z cukru (ChefJet) i czekolady (CocoJet). To drugie urządzenie było rozwijane z największym producentem czekolady na świecie Hershey. Niestety żadne z nich nie doczekało się premiery rynkowej…

ZOBACZ: 3D Systems, Hershey i druk 3D z cukru i czekolady, na który czekamy, czekamy i czekamy…

Problemami były na pewno ograniczenia natury technologicznej (kwestia podpór w wydrukach z czekolady…) oraz certyfikacja samych maszyn. Tak czy inaczej ten temat nigdy nie doczekał się sukcesu rynkowego, mimo że podejmowało się go wiele mniejszych lub większych firm. Jak na razie jest to tylko i wyłącznie nic nie znacząca ciekawostka.

ZOBACZ: Przegląd gastrodrukarek 3D – czy jest wśród nich czarny koń, którego nikt nie docenia?

7. Biodrukowanie narządów wewnętrznych to melodia przyszłości

Kolejny temat, który często pojawia się w artykułach publikowanych w mediach głównego nurtu, to szeroko pojęte biodrukowanie. W tym przypadku jest to o tyle bardziej zasadne, że tego typu technologia jest faktycznie bardzo przydatna i prędzej czy później zostanie skomercjalizowana, problem jednak polega na tym, że:

  • na razie biodrukowanie odbywa się w instytucjach naukowo-badawczych i daleko mu do komercjalizacji
  • drukowanie w pełni funkcjonalnych organów wewnętrznych (nie mówiąc o całych organizmach żywych, większych od pierwotniaka) nigdy raczej się nie wydarzy…

Biodrukowanie to przede wszystkim tworzenie tkanek lub fragmentów narządów, które będą służyć przede wszystkim do testowania leków, bądź do zabiegów transplantologicznych (np. skóry). Tak czy inaczej biodrukowanie będzie stosowane komercyjnie nie wcześniej jak za 10 lat… Przez ten czas metody wytwórcze muszą zostać zoptymalizowane, procesy produkcyjne przetestowane i certyfikowane, a na koniec muszą pojawić się firmy, które tego typu drukarki 3D będą produkować, sprzedawać i serwisować.

To wszystko musi trwać i potrwa jeszcze długo…

ZOBACZ: Druk 3D w medycynie

8. Na drukarce 3D nie da się wydrukować „wszystkiego”

Jednym z najczęściej powielanych haseł reklamowych stosowanych przez małe firmy świadczące usługi druku 3D jest „Wydrukujemy Ci Wszystko Czego Zapragniesz!”. Jest to z gruntu fałszywe hasło, gdyż za pomocą drukarki 3D nie da wydrukować się „wszystkiego” – da się wydrukować wszystko co jest wykonane z jednego, określonego materiału i nie ma ograniczeń geometrycznych dla danej metody wytwórczej (vide punkt 3).

Zatem jeśli ktoś mówi, że wydrukuje nam wszystko, spytajmy – „a z jakiego materiału? czy szkło wchodzi w grę…?”

9. Domowy druk 3D to wciąż głównie domena hobbystów i amatorów

Liczba sprzedanych drukarek 3D na świecie rok do roku rośnie, a odbywa się to przede wszystkim za sprawą urządzeń amatorskich i konsumenckich. Kiedy drukarki 3D trafią do każdego domu? Nieprędko… I nie jest to tak naprawdę kwestia samych urządzeń, ile ludzi, którzy je będą używać. Wbrew temu co może się wydawać, ludzie nie potrzebują (nie chcą) wytwarzać rzeczy. Oni po prostu chcą je mieć!

Jeżeli drukarki 3D pozwalałyby na tworzenie rzeczy kompletnych, w czasie nie dłuższym jak godzina, wtedy ich popularność wzbiłaby się na poziom komputerów osobistych czy smartfonów. Niestety za naszego życia tego typu urządzenia raczej się nie pojawią… Tym samym użytkownikami drukarek 3D są i będą ludzie, którzy będą skłonni pogodzić się z ich ograniczeniami technologicznymi, a równocześnie będą mieli chęć spędzać godziny na przygotowywaniu modeli do druku przestrzennego, obsłudze urządzeń oraz rozwiązywaniu ewentualnych problemów.

Tego typu osób jest coraz więcej, jakkolwiek to w dalszym ciągu niewielki procent populacji.

10. Druk 3D rewolucjonizuje świat, ale w obszarach, o których zwykli ludzie nie mają pojęcia…

Za każdym razem gdy w mediach głównego nurtu pojawia się jakiś artykuł opisujący desktopową drukarkę 3D drukującą z termoplastów w technologii FDM / FFF, w komentarzach pod artykułem pojawia się cała masa krytyków pytających „po co komu taka drukarka 3D” i „do czego ją wykorzystywać, skoro drukuje tylko z plastiku”? Problemem tych ludzi jest to, że nie mają w gruncie rzeczy pojęcia do czego wykorzystywane są na co dzień drukarki przestrzenne…

Technologie przyrostowe od wielu lat rewolucjonizują świat, ale są to bardzo specjalistyczne segmenty, o istnieniu których mało kto po prostu zdaje sobie sprawę. Prosty przykład: czy zastanawialiście się kiedykolwiek jak powstaje samochód? Albo komputer? Albo kaloryfer, klamki w drzwiach lub dowolna inna rzecz na świecie, z jakiej na co dzień korzystacie? Zapewne nie… Zapewne nie zdajecie sobie również sprawy z tego, że przy produkcji każdej z tych rzeczy w mniejszym lub większym stopniu były wykorzystywane drukarki 3D. Począwszy od tworzenia pierwszych prototypów, po wsparcie lub optymalizację procesów produkcyjnych.

Drukarki 3D drukujące z plastiku mogą być wykorzystywane przy produkcji lodów. Jak? Poprzez tworzenie ich prototypów, które są analizowane pod kątem wizualnym. Następnie za ich pomocą projektuje się opakowania (czy zmieszczą się w nowe „papierki” i jak będą w nich wyglądały), tworzy logistykę (ile lodów zmieści się do standardowego pudełka i czy nie warto zaprojektować nowego?), jak będą prezentować się w sklepowej lodówce obok produktów konkurencji?

Ok., ale czy nie można po prostu stworzyć takiego loda na próbę, ale w tradycyjny sposób? Oczywiście że można, ale będzie to dłuższy i bardziej kosztowny proces niż szybki wydruk z plastiku, który będzie go imitował. Drukarki 3D nie robią niczego nadzwyczajnego – produkują dokładnie te same rzeczy, co inne maszyny, ale robią to szybciej i taniej.

I na tym polega właśnie rewolucja druku 3D. Może nie brzmi to zbyt ciekawie, ale uwierzcie mi – szefowie produkcji i księgowi są zachwyceni…

O autorze
Paweł Ślusarczyk

Prezes zarządu i Business Development Manager w CD3D Sp. z o.o. Od stycznia 2013 roku związany z branżą druku 3D.

ARTYKUŁY POWIĄZANE
  • Jak mogliście pominąć drukowanie broni, no jak??? ;)

    • Dziś wieczorem poczytasz o wydrukowanych pistoletach na Centrum Druku 3D :-)

  • Domel

    Bardzo ciekawy i POTRZEBNY artykuł. Co do przewidywania na temat bio-wydruków etc., to proszę nie zakładać, że coś się „raczej nigdy” nie wydarzy, bo już nieraz historia pokazała, jak niewiele warte są dalekosiężne przewidywania – to znaczy, może i doczekamy się kiedyś drukowania „hostów”, niczym w Westworld (przy okazji, polecam serdecznie tenże serial).

    Również zaciekawiło mnie zdanie: „Wbrew temu co może się wydawać, ludzie nie potrzebują (nie chcą) wytwarzać rzeczy. Oni po prostu chcą je mieć!” – to rzeczywiście wydaje się być prawdą! Zatem ludziom siedzącym w branży przyrostu addytywnego nie powinien grozić nawał konkurencji w przeciągu następnych kilku lat, co trochę mnie uspokoiło ;)

    Gdzieniegdzie za dużo wyrażeń z mowy potocznej lub drobne błędy stylistyczne, ale piszę to mając na uwadze wyłącznie dobro tej strony, nie kieruje mną żadne czepialstwo :)

    • >>Co do przewidywania na temat bio-wydruków etc., to proszę nie zakładać, że coś się „raczej nigdy” nie wydarzy, bo już nieraz historia pokazała, jak niewiele warte są dalekosiężne przewidywania – to znaczy, może i doczekamy się kiedyś drukowania „hostów”, niczym w Westworld (przy okazji, polecam serdecznie tenże serial).

      Heh, wczoraj też pisałem o tym w kontekście Altered Carbon na Netflixie (vide link w komentarzu powyżej).

      >>Gdzieniegdzie za dużo wyrażeń z mowy potocznej lub drobne błędy stylistyczne, ale piszę to mając na uwadze wyłącznie dobro tej strony, nie kieruje mną żadne czepialstwo :)

      Dzięki :-)

  • Michał Duraczek

    mam takie dosc prostackie pytanie biorac pod uwage zagadnienia artykulu, czy na takiej zwyklej drukarce 3D o wartosci okolo 1000zl moglbym sobie wydrukowac takie cos jak na zdjeciu z zalaczonego linka?

    tylko chodzi o to zeby to wydrukowac w 2 kolorach czyli tyl czarny plastik a przod z czerwonego bo nie bede w stanie tego pomalowac tak jak w oryginale…

    mam nadzieje, ze ktos mi pomoze i sie wypowie na temat takiego druku, wzor jest dosc prosty wiec mysle ze projekt nie bylby skomplikowany do narysowania…

    https://scontent.fosl2-1.fna.fbcdn.net/v/t1.0-9/27459511_10215141011104120_1038828244180872290_n.jpg?oh=44ee72ecbd192eb9d1aae8c79a72f5cf&oe=5B216FFC

    • Zasadniczo się da, ale niekoniecznie w identycznej jakości. Na pierwszym zdjęciu, pierwszy element ma jakieś dwa elementy dołączone do znaczka pod kątem prostym. Jeżeli to część detalu, to trzeba by go drukować napisem do dołu – wtedy może być problem z otrzymaniem tak ładnych przejść pomiędzy czarnym a czerwonym fragmentem. Bo w pozostałych przypadkach, gdy element leży na płasko i czerwień jest u góry, powinno dać się to zrobić bez większych problemów.

      Jak…? Gdy drukarka 3D skończy drukować podstawę z czarnego filamentu, należy ją spauzować i zmienić filament na czerwony oraz wznowić wydruk. Więcej na temat tego typu projektów tutaj: http://3dwpraktyce.pl/2017/05/death-metalowe-breloki/

      • Michał Duraczek

        Przeczytalem artykul, dzieki. Nie dosc ze fajny artykul to muzyka jeszcze lepsza :-)

        Czyli zasadniczo sie da ale nie w identycznej jakosci? Jak moge to rozumiec? Chodzi o to ze za 1000zl nie kupie drukarki ktora bardzo dokladnie odwzoruje szczegoly?

        Co do tego 1 zdjecia to z tylu to uchwyty montazowe do przedniej atrapy samochodu, takie zatrzaski wiec nie musza byc super ladne ale powinny byc w miare mocne

        Chcialbym jeszcze robic takie cos np. Zamawiajac sobie taki zestaw jakbym chcial to koszt ok 150 euro wiec wole np dolozyc 2 tyle, poswiecic troche czasu i samemu sobie zrobic.

        https://scontent-sea1-1.cdninstagram.com/vp/e0e9ce51388c0de58bcde86fba75e33f/5B18C36A/t51.2885-15/e35/14677383_330552510648231_1267692509748789248_n.jpg?se=7&ig_cache_key=MTM3MzI1NTg3NDA4NTAwMjMxMg%3D%3D.2

        https://scontent-sea1-1.cdninstagram.com/vp/a628742481ba0843f261051ce62235ac/5B2193EE/t51.2885-15/e35/13573587_928093613983475_969623647_n.jpg?se=7&ig_cache_key=MTI5MDE1MzE3NDcyODcyMzI5Ng%3D%3D.2

        • Jeśli chodzi o jakość, to będzie ona podobna do tego co widziałeś w artykule z brelokami zespołów metalowych. Tzn. da się uzyskać lepszy efekt jeśli:

          – poświęcisz sporo czasu na dopieszczanie parametrów wydruku 3D; to co robiłem na potrzeby artykułu, robiłem wyłącznie na potrzeby artykułu; pracowałem na domyślnych ustawieniach programu i raczej dość przypadkowych filamentach, które akurat były pod ręką i pasowały kolorystycznie do danego logo; innymi słowy da się to zrobić jeszcze lepiej (choć niewiele)

          – każdy z breloków można było dodatkowo szlifować, aby zniwelować nierówności na powierzchniach; inna sprawa, że lepiej nadaje się do tego materiał ABS (ja drukowałem z PLA).

          Koniec końców – to co prezentujesz na zdjęciach, to w większości elementy wykonane metodą wtrysku, do której tani, amatorski FDM za 1000 PLN ma się nijak. Można próbować uzyskiwać za jego pomocą zbliżone efekty, ale będzie to czasochłonne (tzn. to nie działa tak, że włączasz wydruk i po godzinie masz wszystko gotowe – albo najpierw posiedzisz trochę przy ustawieniach programu, albo potem z papierem ściernym).

          Nie wiem czy widziałeś / miałeś kiedyś wydruk 3D z tego typu drukarki 3D w ręku? To rozwiałoby większość twoich wątpliwości…

          • Michał Duraczek

            Właśnie nie widziałem nigdy na żywo z takiej drukarki wydruku ale wydaje mi się, że nie będzie idealnie gładki, np w tym znaczku GTI 20VT wydaje mi się, że mogę nie uzyskać takiej faktury czarnej, minimalnie chropowatej. Czyli jeśli 1000zł to za mało to jaka kwota wchodzi tutaj w grę, żeby kupić coś co wydrukuje w bdb jakości takie znaczki?

Ostatnie komentarze