Metoda druku 3D

0
27

Jeśli poszukujesz informacji na temat drukowania 3D to z pewnością natrafiłeś na terminologię FDM/FFF lub DLP. Co oznaczają te skróty i na jakiej zasadzie odbywa się drukowanie 3D? Odpowiedź na te pytania znajdziesz w niniejszym artykule.

Metoda druku

Druk 3D (ang. printing 3D) to potoczna nazwa, wytwarzania obiektów za pomocą drukarki 3D, która stała się znana na całym świecie. Profesjonalnie mówiąc druk przestrzenny to po prostu technologia przyrostowa, która polega na nadbudowaniu na siebie kolejnych warstw materiału. Technologia druku 3D oraz same drukarki przechodzą przez okres widocznego postępu technologicznego co ma swoje odzwierciedlenie w tym, że wyróżniamy zróżnicowane techniki druku 3D. Najczęściej stosowaną metodą jest FDM (FFF).

FFF to akronim od Fused Filament Fabrication, oznacza to druk za pomocą termoplastycznego materiału. Tak jak widać sama nazwa zdradza zasadę działania tej metody. Materiał jest poddawany wysokiej temperaturze, następnie głowica drukarki buduje wielowarstwową strukturę po to by finalnie wytworzyć zaprojektowany wcześniej obiekt.

Metoda ta daje duże możliwości precyzyjnej obróbki oraz pozwala stosunkowo szybko wytworzyć zaprojektowane elementy.

Alternatywą jest metoda DLP (Digital Light Processing), która polega na utwardzaniu światłoczułych materiałów za pomocą lasera (projektor światła w zakresie długości fal UV wyświetla obraz pikseli na płaszczyźnie roboczej drukarki). Jest to bardzo interesujące rozwiązanie, które znalazło swoje zastosowanie w wielu branżach. Między innymi w medycynie, jubilerstwie przemyśle elektronicznym oraz prototypowaniu modeli.

Zasada działania

Jako że podstawową metodą jest FDM/FFF to właśnie zasadę działania tej metody opisano poniżej. Oczywiście poniższy opis jest dużym uproszczeniem procesu druku, jednak z pewnością może być pomocny dla laika stawiającego pierwsze kroki w świecie druku 3D.

Materiał w formie żyłki jest umieszczony w drukarce 3D. Następnie odpowiedni obszar maszyny jest rozgrzewany do ustalonej temperatury tak aby przekształcić żyłkę w formę półpłynną.  Następnie materiał jest rozprowadzany warstwowo po platformie roboczej zgodnie z projektem tworzonego obiekty. Następnie przechodzimy do procesu zastygania. Końcowym etapem jest praca głowicy drukującej. Najważniejsze parametry jakie ograniczają technologię FDM/FFF to wielkość przestrzeni roboczej oraz wysokość nakładanej warstwy materiału. Mała wysokość warstwy materiału pozwala uzyskać większą precyzyjność. Z kolei większa wysokość jest pomocna, gdy chcemy szybciej i taniej wytworzyć obiekt, jest to oczywiście kompromis w aspekcie związanym z precyzją. Jednak nie jest to bardzo duży problem, gdyż większość współczesnych drukarek charakteryzuje się dużą precyzją nie przekraczającą 1-3 milimetrów.

Materiały

Metoda FDM/FFF jest bardzo popularna, gdyż pozwala pracę z wykorzystaniem różnych tworzyw sztucznych. Przykłady materiałów powszechnie wykorzystywanych w tej metodzie: ABS, Nylon, PC, ABS-ESD7, ULTEM.

Dlaczego ta metoda zyskała uznanie na całym świecie?

Duża popularność jakiegoś rozwiązania musi charakteryzować się określonymi zaletami. Nie inaczej jest w tym przypadku. Po pierwsze – nie występują zbyt duże straty materiałowe w procesie produkcji obiektu oraz sam proces produkcji jest stosunkowo szybki. Co to oznacza? Wniosek jest taki, że jest to po prostu ekonomiczna i wygodna metoda a to bez wątpienia bardzo ważne argumenty przemawiające na jej korzyść. Poza tym, jest wystarczająco zaawanasowana technologicznie, aby drukować przedmioty mające wysokie właściwości wytrzymałościowe oraz odporność na działanie wysokich temperatur i chemikaliów. Metoda jest dosyć wygodna z punktu widzenia samego procesu produkcyjnego, gdyż nie ma konieczności wykonywania skomplikowanej obróbki postprocesingowej. To co bardzo ważne – druk jest po prostu precyzyjny. Błędy i odchylenia nie przekraczają 3mm co jest dobrym i akceptowalnym wynikiem.

Podsumowując FFF/FDM to jedna z podstawowych metod drukowania przestrzennego. Każdy kto rozpoczyna swoją przygodę z drukiem 3D powinien się zapoznać z tajnikami tej technologii. Więcej na temat FFF/FDM oraz szeroko pojętym druku 3D można znaleźć na https://www.p3drc.pl/