Technologie druku 3D

1-przeglad-technologii-druku-3D
Modelowanie topionym materiałem, to technologia druku 3D z termoplastów takich jak ABS, PLA i ich kompozyty. Stosowana jest w drukarkach typu desktop, używanych zarówno przez konsumentów jak i profesjonalistów. Materiał w postaci filamentu doprowadzany jest do głowicy drukującej, gdzie jest topiony w temperaturze od 190ºC do 280ºC, a następnie nakładany warstwa po warstwie. Jakość wydruku zależy w dużej mierze od wysokości drukowanych warstw. Zwisające w powietrzu elementy modelu, są drukowane na materiale podporowym, który jest usuwany po zakończeniu wydruku.
Proces utwardzania żywic fotopolimerowych przy użyciu światła laserowego, to najstarsza znana technologia druku 3D. Wydruki SLA charakteryzują się wysoką jakością sięgającą kilku mikronów. Wadą technologii jest stosunkowo wolna szybkość druku oraz dosyć skomplikowany post-processing. Drukowanie obiektu odbywa się na platformie z podnośnikiem, zanurzonej w wannie wypełnionej żywicą fotopolimerową. W wyniku naświetlania żywicy laserem, żywica utwardza się tworząc kolejne przekroje poziome drukowanego obiektu. Jednocześnie platforma jest cyklicznie opuszczana o grubość wydrukowanej warstwy. Ze względu na swą specyfikę, druk w technologii SLA nie wymaga stosowania materiału podporowego. Technologią analogiczną do SLA jest technologia DLP, różniąca się źródłem światła.
Selektywne spiekanie laserem to technologia druku 3D ze sproszkowanych polimerów (np. nylonu, poliamidu) ich kompozytów oraz metali. SLS jest właściwym wyborem jeśli chcemy tworzyć części ruchome lub o dużej wytrzymałości. Drukowanie odbywa się na platformie, sukcesywnie obniżanej o grubość kolejno tworzonych warstw. Po spieczeniu laserem danej warstwy, platforma obniża się, a pozostały materiał jest równomiernie rozprowadzany walcem. Proszek, który nie jest w danym momencie spiekany, służy za naturalną podporę umożliwiającą drukowanie zwisających elementów obiektu. SLS jest technologią odpowiednią do przemysłowych zastosowań druku 3D. Technologią analogiczna do SLS jest technologia DMLS, w której spiekanym materiałem jest proszek metalowy.
Technologie MJM oraz PolyJet przypominają tradycyjny druk przy użyciu drukarek atramentowych, z tą różnicą, że zamiast tuszu głowica drukująca natryskuje na obszarze roboczym krople materiału termoplastycznego (MJM)lub krople żywicy fotopolimerowej (PolyJet), utwardzane światłem UV. Dodatkowo głowica natryskuje materiał podporowy (np. wosk). Technologie natryskowego druku 3D charakteryzują się dużą dokładnością oraz wysoką szybkością druku. Umożliwiają one wykorzystanie w jednym procesie kilku różnych materiałów, co pozwala na uzyskiwanie różnych twardości w ramach jednego wydruku. Zaletą procesu jest jego czystość (są to technologie biurowe) oraz brak konieczności poddawania wydruków skomplikowanej obróbce post-processingowej.
Technologa CJP umożliwia pełnokolorowy druk z proszku gipsowego. Wydruki wyglądają efektownie, jednak ze względu na stosowany materiał nadają się wyłącznie do prac koncepcyjnych, a nie do produkcji funkcjonalnych części. Proces druku CJP polega na natryskiwaniu na sproszkowany materiał specjalnego lepiszcze wraz odpowiednim barwnikiem. Po wydrukowaniu danej warstwy podnośnik opuszcza platwormę, a walec rozprowadza równomiernie pozostały materiał. Materiał, na który lepiszcze nie zostało nałożone, służy za naturalny materiał podporowy dla zwisających elementów drukowanego obiektu.
Technologia LOM polega na nakładaniu na siebie kolejnych arkuszy materiału, łączonych ze sobą za pomocą kleju. Drukarka przy pomocy noża lub laserowego ostrza wycina obrys każdej drukowanej warstwy. Minimalna grubość warstwy odpowiada grubości karki papieru w rozmiarze A4. Technologia LOM umożliwia druk arkuszami z metalu, plastiku oraz papieru. Niektóre z wdrożeń technologii pozwalają drukować w pełnym kolorze (przykładem jest drukarka Iris irlandzkiej firmy Mcore, drukująca z wykorzystaniem zwykłego papieru do tradycyjnych drukarek).