Najczęściej zadawane pytania dotyczące druku 3D

14. 03. 2024

.

. Stare, dobrze znane czeskie przysłowie mówi -kto za dużo pyta, za dużo się uczy. Ale jeśli chodzi o druk 3D, nigdy nie zaszkodzi nieco poszerzyć swoje horyzonty. W tym artykule znajdziesz najczęstsze pytania, od bardzo podstawowych dla tych, którzy wcześniej nie mieli do czynienia z drukiem 3D, po bardziej szczegółowe pytania dla doświadczonych użytkowników drukarek 3D. Co to jest drukarka 3D? Drukarka 3D to drukarka, która podczas procesu drukowania przekształca cyfrowy model 3D w rzeczywisty trójwymiarowy obiekt. Najczęściej odbywa się to przy użyciu technologii addytywnej = stopniowego dodawania specjalnego materiału, aż do uzyskania pożądanego modelu. Jak działa drukarka 3D? Druk 3D jest rodzajem produkcji addytywnej, w której materiał jest dodawany przyrostowo podczas produkcji (jest to główna różnica w stosunku do innych urządzeń produkcyjnych, które działają poprzez obróbkę, cięcie lub kształtowanie materiału za pomocą form). Przed każdym wydrukiem należy utworzyć szablon modelu 3D (który można utworzyć samodzielnie lub pobrać ze strony internetowej, która się tym zajmuje). Drukarka 3D wykorzystuje do drukowania specjalny materiał (filament), który wstrzykuje na podłoże i poprzez stopniowe dodawanie warstw tworzy pożądany wydruk.

Jakie są zalety drukarki 3D?

Druk 3D to stosunkowo nowa technologia, która niesie ze sobą ogromne możliwości zastosowań. Jest to rodzaj produkcji, który pozwala na ogromną liczbę odmian w odniesieniu do projektu i materiału. Znajduje zastosowanie w sektorze opieki zdrowotnej (na przykład produkcja protez kończyn), w sektorze lotniczym (drukowanie 3D może wytwarzać nawet złożone części wewnętrzne w komponentach), w przemyśle motoryzacyjnym (części drukowane 3D są często lżejsze) i, co nie mniej ważne, w domu. Drukarki 3D można używać do drukowania wszelkiego rodzaju akcesoriów domowych (zarówno praktycznych, jak i designerskich), biżuterii, zabawek dla dzieci... nic dziwnego, że w branży druku 3D jest wielu majsterkowiczów i majsterkowiczów.

Jakie są ograniczenia druku 3D?

Chociaż druk 3D znajduje zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, wciąż istnieją ograniczenia, które uniemożliwiają jego masowe wykorzystanie. Głównym powodem jest czas - drukowanie na drukarce 3D zajmuje stosunkowo dużo czasu w porównaniu do tradycyjnych metod produkcji. A jak wszyscy wiemy - czas to pieniądz. Kolejnym ograniczeniem jest rozmiar drukarki, który określa maksymalny rozmiar wydruku. I po trzecie - większość drukarek może pracować tylko z określonym rodzajem filamentu. Chociaż można już kupić wielomateriałowe drukarki 3D lub ulepszenia, które umożliwiają drukowanie z większą liczbą materiałów.

Jakie są rodzaje technologii druku 3D?

Istnieje wiele technologii wykorzystywanych w druku 3D. Różnią się one procesem, w którym uzyskuje się ostateczny wydruk.

Rodzaje technologii:

• Wytłaczanie materiału

Materiał budowlany jest wytłaczany do wybranych miejsc za pomocą dyszy. Aplikacja odbywa się w kolejnych warstwach.

Nazwa technologii: Fused Filament Fabrication (FFF), Fused Deposition Modeling (FDM)

• Polimeryzacja (polimeryzacja w kadzi)

Podczas procesu, ciekły polimer w kadzi jest utwardzany w wybranych punktach przez źródło światła (zwykle światło UV).

Nazwa technologii: Stereolitografia (SLA), Bezpośrednie przetwarzanie światła (DLP)

• Powder Bed Fusion

Produkcja addytywna to proces, w którym materiał budulcowy w postaci proszku jest spiekany w wybranych miejscach. Po ukończeniu jednej warstwy, płyta drukująca przechodzi do następnej.

Nazwa technologii: selektywne spiekanie laserowe (SLS), bezpośrednie spiekanie laserowe metali (DMLS), selektywne topienie laserowe (SLM), topienie wiązką elektronów (EBM)

• Material jetting

Podczas tego procesu, drobne kropelki materiału budowlanego są rozpylane na wybrane obszary podkładki.

Nazwa technologii: Material Jetting (MJ), Drop On Demand (DOD)

• Binder jetting)

W tej technologii płynne spoiwo (klej) jest nakładane na sproszkowany materiał podczas procesu, w którym materiał ma zostać połączony.

Nazwa technologii: Binder Jetting (BJ)

• Bezpośrednie osadzanie energii

Zasadą tej technologii jest koncentracja energii cieplnej w wybranych miejscach w celu stopienia materiału i połączenia go z wcześniej osadzonymi warstwami.

Nazwa technologii: Laser Engineering Net Shaping (LENS), Laser-Based Metal Deposition (LBMD)

• Laminowanie arkuszy

Podstawą tej technologii jest proces, w którym arkusze materiału są stopniowo nakładane i łączone ze sobą, tworząc cały obiekt.

Nazwa technologii: Ultrasonic Additive Manufacturing (UAM), Laminated Object Manufacturing (LOM)

Czy istnieje różnica między drukiem 3D a produkcją addytywną?

W gruncie rzeczy nie ma. Proces tworzenia obiektu 3D przy użyciu cyfrowego wzorca nazywany jest produkcją addytywną. Jednak termin drukowanie 3D przyjął się dla tego typu produkcji, która pierwotnie odnosiła się do produkcji, w której żywica jest utwardzana światłem UV lub model jest tworzony przy użyciu spoiwa i proszku. Obecnie jednak termin druk 3D jest używany w odniesieniu do wszystkich rodzajów produkcji addytywnej.

Jaka jest różnica między drukowaniem 3D a drukowaniem 4D?

Tradycyjny druk 3D tworzy modele, które są statyczne (tj. ich wygląd się nie zmienia, poza faktem, że mogą to być elastyczne materiały). Druk 4D idzie jednak nieco dalej - jego celem jest tworzenie produktów, które będą zmieniać kształt lub funkcjonalność (na przykład buty do biegania, które dostosowują się do stopy osoby lub funkcjonalna odzież, która zmienia się w zależności od pogody). Druk 4D jest wciąż bardziej w sferze teoretycznej i testowej.

Czy możliwe jest zbudowanie własnej drukarki 3D?

Tak. Na rynku można znaleźć wszystkie części do drukarki 3D oraz wiele samouczków, artykułów i wskazówek, jak to zrobić. Wszystko, czego potrzebujesz, to odrobina umiejętności majsterkowania i pasja do sprawy.

Co to jest filament i do czego jest potrzebny?

Słowo filament pochodzi od łacińskiego słowa "filum", które tłumaczy się jako nić, włókno. W świecie druku 3D termin ten jest używany w odniesieniu do materiału w postaci filamentów nawiniętych na szpulę. Niektóre drukarki 3D wykorzystują do drukowania płynną żywicę zamiast filamentu.

Co powinienem wiedzieć o filamencie, zanim sam zacznę drukować 3D?

Najpierw powinieneś przyjrzeć się rodzajowi filamentu, którego zamierzasz użyć, ponieważ niektóre filamenty mogą uwalniać toksyczne opary podczas drukowania. Z drugiej strony, niektóre filamenty są certyfikowane jako bezpieczne (na przykład popularny filament PLA - ale uwaga, istnieją różne filamenty PLA z domieszkami, które nie nadają się już do kontaktu z żywnością).

Jakie rodzaje filamentów są dostępne? Dostępna jest duża różnorodność typów filamentów. Najpopularniejsze rozmiary to 1,75 mm i 3,00 mm. Najpopularniejszymi materiałami stosowanymi w technologii FDM (wytłaczanie i osadzanie stopionego filamentu) są PLA i ABS. Zyskały one popularność głównie ze względu na przystępną cenę i łatwość użycia. Do niektórych włókien dodawane są różne dodatki (takie jak metal lub drewno) w celu poprawy lub modyfikacji ich właściwości. Jaki jest najlepszy filament? Odpowiedź na to pytanie jest trudna. Zasadniczo zależy to od dwóch głównych aspektów - rodzaju posiadanej drukarki i tego, co planujesz drukować. Od tego zależy wybór filamentu. Nie wszystkie drukarki radzą sobie z różnymi rodzajami filamentu i nie wszystkie filamenty są odpowiednie dla wszystkich modeli. Przed rozpoczęciem drukowania należy zastanowić się, jakie cechy powinien mieć ostateczny wydruk - czy powinien świecić w ciemności? Czy powinien być elastyczny? Czy będzie poddawany obróbce końcowej, szlifowaniu itp. Czasami, aby uzyskać najlepszy rezultat, trzeba przejść znaną drogę próby i błędu. Niezliczone artykuły i dyskusje na ten temat z pewnością pomogą ci na wiele sposobów.

Jak sprawdzić, jakie rodzaje filamentu obsługuje moja drukarka 3D?

Najbardziej ostateczną odpowiedź można znaleźć w instrukcji obsługi drukarki lub na stronie internetowej konkretnego producenta. Inną opcją jest zapoznanie się z różnymi artykułami i wskazówkami na stronach internetowych poświęconych drukowaniu 3D lub skontaktowanie się z nami w celu uzyskania porady.

Czy nieobsługiwany typ filamentu uszkodzi moją drukarkę 3D?

Zalecamy używanie filamentu obsługiwanego przez producenta drukarki 3D. Używanie niewłaściwego filamentu może doprowadzić do uszkodzenia hotendu. Ważne jest, aby używać odpowiedniej dyszy dla danego filamentu. Główną zasadą, której należy przestrzegać, jest utrzymywanie temperatury dyszy w dopuszczalnym zakresie, aby uniknąć przegrzania. Dobrym tego przykładem jest włókno węglowe, które ściera dyszę. Jeśli używana jest nieodpowiednia dysza, zostanie ona uszkodzona i konieczna będzie jej wymiana.

Jakiego oprogramowania potrzebuję do drukowania 3D?

Nie można obejść się bez oprogramowania do cięcia. Większość drukarek 3D posiada własne oprogramowanie do cięcia. Niektóre z najbardziej popularnych i powszechnych to Cura i Simplify3D. Jeśli chcesz zająć się projektowaniem własnych modeli 3D, będziesz potrzebować oprogramowania do modelowania 3D.

Czego potrzebujesz i jak działa oprogramowanie do cięcia?

W oprogramowaniu do cięcia przygotowujesz modele 3D do drukowania. Oprogramowanie działa poprzez podzielenie modelu na cienkie poziome warstwy, które są następnie drukowane przez drukarkę 3D. Oprogramowanie do cięcia projektuje również podpory, które są wymagane podczas drukowania zwisów. Inne funkcje obejmują możliwość zmiany rozmiaru, kontrolowania rozdzielczości drukowania i ustawień drukarki (np. temperatury dyszy i prędkości drukowania). Niektóre z bardziej zaawansowanych programów oferują również opcję podglądu w celu skorygowania błędów przed rozpoczęciem drukowania. Gdy wszystko będzie gotowe, oprogramowanie do krojenia wygeneruje g-kody i można rozpocząć drukowanie.

Jak mogę zaprojektować własny model 3D?

Aby to zrobić, potrzebne będzie oprogramowanie do modelowania 3D. Istnieją darmowe programy do pobrania, które z pewnością ułatwią rozpoczęcie pracy. Zalecamy rozpoczęcie od zaprojektowania prostego modelu i stopniowe przechodzenie do bardziej złożonych. Możesz także przesłać już utworzony model 3D do oprogramowania do modelowania 3D i zmodyfikować go według własnych upodobań.

Czy mogę gdziekolwiek znaleźć darmowe modele do druku 3D do pobrania?

Istnieje znana i popularna platforma, na której hobbyści druku 3D udostępniają pliki i modele, które każdy może pobrać i wykorzystać. Mowa o thingiverse.com. Ale ta strona nie jest jedyna. Inne strony, na których można znaleźć darmowe modele 3D do pobrania to cults3d.com, cgtrader.com, myminifactory.com, turbosquid.com, pinshape.com.

Jak działa pióro 3D? Długopis 3D działa na tej samej zasadzie co drukarki 3D, które drukują w technice FDM/FFF - topią filament, który szybko twardnieje w powietrzu, umożliwiając tworzenie różnych kształtów i modeli. W przypadku pióra 3D nie jest potrzebny żaden elektroniczny szablon. Można po prostu od razu zacząć "rysować". Istnieją jednak również różne szablony i samouczki, z którymi można pracować. Czy możliwe jest drukowanie wysokiej jakości modeli za pomocą pióra 3D? Długopisem 3D można drukować ciekawe wydruki, zarówno biżuterię, zabawki dla dzieci, jak i różnego rodzaju dekoracje. Należy jednak pamiętać, że pióro 3D nigdy nie będzie drukować z pełną dokładnością, tak jak drukarki 3D, które drukują dokładne kody. Z drugiej strony, pióro 3D może być używane do poprawiania i uzupełniania wydruków wydrukowanych na drukarce 3D. Pióro 3D może być interesującym narzędziem dla dzieci, jest łatwe w użyciu i rozwija ich kreatywność.

Jakie są różnice między drukowaniem 3D a frezowaniem CNC?

Główną różnicą jest technika tworzenia produktu - w przypadku druku 3D dodajesz materiał, w przypadku frezowania CNC zabierasz materiał. W przypadku drukarek 3D cały proces rozpoczyna się na pustym stole roboczym, gdzie filament jest dodawany warstwa po warstwie. Podczas gdy w przypadku frezowania CNC na początku znajduje się pewien materiał, który jest usuwany w trakcie procesu, aż do uzyskania pożądanego modelu.

Jak długo trwa drukowanie 3D?

To, jak długo trwa drukowanie konkretnego wydruku, jest kwestią bardzo indywidualną - zależy od tego, z jakiej technologii druku 3D korzystasz, w jaki sposób ustawiasz drukarkę, jak gęsto drukujesz wypełnienie i oczywiście, co nie mniej ważne, jak duży będzie wydruk. Dzięki drukarkom 3D można wyczarować ciekawe i oryginalne wydruki, ale trzeba liczyć się z tym, że wymaga to czasu, rzędu godzin. Podając przybliżony przykład - wydrukowanie figurki o wielkości około 10 cm może zająć nawet 4 godziny.

.

Jak mogę obniżyć koszty druku 3D? Wybrany materiał, rozmiar modelu i gęstość wypełnienia będą miały wpływ na koszt drukowania. Jeśli chcesz drukować tylko wyjątkowo, możesz skorzystać z usług firm drukujących modele 3D na zamówienie (możesz też złożyć zapytanie z niezobowiązującą kalkulacją tutaj). Jeśli jednak planujemy drukować często, warto już teraz zainwestować w swoją drukarkę 3D. Przede wszystkim należy prawidłowo skonfigurować drukarkę 3D, aby uniknąć błędów, takich jak zatkanie dysz lub awaria drukowania. Po naprawieniu błędu może być konieczne rozpoczęcie drukowania modelu od zera, a to już zwiększa koszt drukowania. Inną opcją zmniejszenia kosztów (i czasu drukowania) jest zmniejszenie rozmiaru wydruku i gęstości wypełnienia, ale uwaga - zawsze należy zachować minimalną grubość ścianki. I wreszcie, co nie mniej ważne, można zwiększyć wysokość warstwy, co spowoduje szybsze drukowanie. Ale zanim to zrobisz, musisz wziąć pod uwagę funkcjonalność i wygląd wydruku. Niska wysokość warstwy zapewni, że wydruk będzie gładki i będzie miał ostre krawędzie. Jest to szczególnie pożądane w przypadku wydruków, które muszą pasować do innych części/elementów.