Drukowanie przestrzenne
Drukowanie przestrzenne (ang. 3D printing) – jedna z technik z szerszej grupy określanych mianem szybkiego wykonywania prototypów[potrzebne źródło] (ang. rapid prototyping), służących do szybkiej, precyzyjnej i powtarzalnej produkcji elementów w technice addytywnej (np. z wykorzystaniem stereolitografii), zwykle przy sterowaniu komputerowym.
Technika drukowania przestrzennego została opracowana pod koniec lat osiemdziesiątych XX wieku w Massachusetts Institute of Technology. Jest to jedna z pierwszych metod szybkiego prototypowania.
Spis treści |
Opis techniki [edytuj]
Cechą charakterystyczną tej techniki, jak i wszystkich technik rapid prototyping, jest to, że wyrób jest budowany poprzez dodawanie materiału warstwa po warstwie (tzw. metoda addytywna). Wyrób buduje się w kilku etapach:
- Rysowanie modelu w programie komputerowym lub ewentualna digitalizacja istniejącej bryły fizycznej, np.: rzeźby.
- Zapisanie pliku w formacie STL.
- Przetransportowanie pliku z rysunkiem do oprogramowania maszyny: drukarki przestrzennej.
- Cięcie wirtualnego wyrobu na przekroje poprzeczne (plasterkowanie), z których następnie wyrób będzie budowany, oraz ustalanie parametrów obróbki: grubości warstw, prędkość ich układania itp.
- Budowa wyrobu, polegająca na rozprowadzeniu warstwy proszku na platformie maszyny i spojeniu cząstek odpowiednim spoiwem w miejscu odpowiadającym kształtowi danego przekroju poprzecznego ( dany „plasterek”)[1]. Grubości łączonych warstw wahają się w granicach 0,01 - 0,2 mm.
- Obróbka wykańczająca wyrobu (jeśli zachodzi potrzeba).
Stosowane materiały [edytuj]
Według twórców tej techniki, do drukowania przestrzennego w zasadzie można zastosować każdy materiał, który uda się sproszkować. W praktyce jednak trudność stanowi spojenie proszku. Najczęściej stosowanym materiałem jest gips, ze względu na łatwość spojenia, niski koszt i dostępność. Zastosowanym spoiwem jest woda[2].
Oprócz gipsu stosuje się także wosk, celulozę, dekstran a także mieszanki tych materiałów ze sobą. Wyroby wykonane z tych materiałów charakteryzują się małą wytrzymałością. Stosuje się je przede wszystkim do wykonywania modeli przyszłych wyrobów[3].
Innymi wykorzystywanymi materiałami są metale, polimery, ceramika oraz mieszanki tych materiałów ze sobą. Proszek z tych materiałów jednak trudno jest spoić i wymagają one specjalnych spoiw, np.: koloidów. Znalazły one duże zastosowanie przede wszystkim w medycynie, do budowy rusztowań do wzrostu tkanek (ang. scaffolds)[4].
Zagrożenia [edytuj]
Spekuluje się, że drukowanie przestrzenne mogłoby służyć do produkcji broni poza kontrolą prawa[5]. Udaną próbę zbudowania broni z części powstałych poprzez drukowanie przestrzenne dokonała grupa Defense Distributed[6].
Zobacz też [edytuj]
Przypisy
- ↑ Jackson T.R., Liu H., Patrikalakis N.M., Sachs E.M., Cima M.J.; “Modeling and designing functionally graded material components for fabrication with local composition control.”, W: Materials and Design, 1999, Nr 20, str. 63 – 75.
- ↑ Z Corp. Homepage
- ↑ Taboas J.M., Maddox R.D., Krebsbach P.H., Hollister S.J.; “Indirect solid free form fabrication of local and global porous, biomimetic and composite 3D polymer – ceramic scaffolds.”, W: Biomaterials, 2003, nr 24, str. 181 – 194.
- ↑ Welcome to ProMetal, An Ex One Company
- ↑ "Nowa rewolucja przemysłowa" Rzeczpospolita, 2012-10-06, A21
- ↑ Broń open source do wydrukowania w 3D
