Wojciech Krzemiński
Drukarki 3D wielkim krokiem wkraczają do naszego codziennego życia. Ta jeszcze niedawno abstrakcyjna technologia, wydająca się ?kolejną nowinką naukowego zaplecza?, teraz ma szansę zrewolucjonizować nasze życie, podobnie jak kiedyś komputery. Być może, trzeba spojrzeć na to z krztą sceptycyzmu, ale z drugiej strony ? przyglądając się efektom użytkowania takiego sprzętu ? nie można mówić tu o przesadzie.
Zacznijmy od krótkiego opisania tejże technologii. Czym właściwie jest drukarka 3D? To pierwsze takie urządzenie do tworzenia przestrzennych prototypów. W szybki sposób pozwala na wydrukowanie danego przedmiotu, wcześniej zaprojektowanego komputerowo. Tak sterowana drukarka pracuje techniką addytywną, tzn. ?budując? element, warstwa po warstwie, z wcześniej wybranego materiału. Tu niestety mamy dość ograniczone pole manewru, jeśli chodzi o wybór, ponieważ obecnie większość drukarek 3D korzysta tylko z jednego, konkretnego typu materiału. Zazwyczaj są to polimery (w tym poliamidy, takie jak nylon) i kompozyty, ale też mniej popularne na rynku przestrzennego druku ? metale i ceramika. W pierwszych tego typu urządzeniach testowano naturalne materiały, głównie ze względu na niski koszt. Były to głównie gips, celuloza, czy wosk. Jednak trwałość przedmiotów pozostawiała wiele do życzenia. Obecnie najczęściej stosuje się tworzywa biodegradowalne, ale charakteryzujące się dość dużą wytrzymałością ? np. PLA, czy ABS (stosowany do wyrobów klocków LEGO).
Wśród istotnych parametrów drukarek 3D są z pewnością grubość warstwy i prędkość drukowania. Obydwie są ze sobą ściśle powiązane. Pierwsza z tych cech związana jest z technologią addytywną, o której wspomniano wcześniej. Przedmiot tworzony jest warstwowo, a więc logicznie ? im mniejsza grubość warstwy, tym lepiej, gdyż poszczególne ?płaty? materiału będą ze sobą bardziej zespojone, a przedmiot będzie precyzyjniej wykonany. Jednak im mniejsza jest grubość warstwy (producent podaje ją najczęściej w mikronach), tym ? niestety ? prędkość drukowania jest mniejsza. Ten drugi istotny parametr przyjmuje się podawać w mm/s. Tu rozbieżność jest dość duża i zależy producenta urządzenia ? zakres zazwyczaj wynosi od ok.20 mm/s do 150 mm/s.
Niemniej ważna jest przestrzeń robocza, czyli najprościej ujmując ? wymiary w jakich będziemy mogli drukować nasze przedmioty. Również zależy to od typu drukarki i jej ceny. Na razie możliwe jest drukowanie przedmiotów o ograniczonych gabarytach, szczególnie mając na uwadze drukarki 3D domowego użytku. Standardowe urządzenia drukują elementy o przykładowych wymiarach 210 mm x 210 mm x 240 mm. Rodzaj wyprodukowanych rzeczy jest ograniczony tylko przez naszą wyobraźnie ? zastawy filiżanek, gwizdki, kostki, klocki, a nawet plastikowy pistolet. To właśnie różnorodność przedmiotów, jakie możemy wykreować w zaciszu swojego pokoju budzi niemałe kontrowersje. Wszystko zależy od naszej inwencji, a więc możemy stworzyć zabawki, ale także broń ? na razie ? niewykrywalną dla dotychczasowych detektorów. Dlatego pojawia się coraz więcej wątpliwości, czy aby na pewno bezpieczne jest, aby takie urządzenie mógł użytkować każdy.
Wróćmy jednak do aspektu technicznego. Drukarkę możemy właściwie zbudować sami. Oczywiście wymaga to dużego nakładu pracy i czasu, związanych ze zdobywaniem informacji, konkretnych części, a także podstawowej wiedzy technicznej i informatycznej. Ta ostatnia jest przydatna w ostatecznych zsynchronizowaniu urządzenia z komputerem. Jeśli zdecydujemy się na zakup gotowej drukarki, to w zestawie powinniśmy dostać oprogramowanie dla danego systemu operacyjnego. Zazwyczaj taki sprzęt wymaga jedynie połączenia kabelkiem z komputerem oraz do źródła zasilania, rzadko wymagają składania części. Dobrym rozwiązaniem są drukarki z tzw. ?open source?, czyli możliwością wprowadzania ewentualnych udoskonaleń oferowanych przez producenta. Wiadome jest, że rynek i technologia tego typu urządzeń będą się cały czas rozszerzać, więc ten punkt z pewnością jest ważnym i dużym plusem, przede wszystkim ze względu na koszty.
Ceny drukarek 3D zaczynają się już od ok.1500zł. Jednak na średniej klasy drukarkę trzeba wydać trochę więcej ? ok.6000-7000zł. Warto wydać więcej, jeśli chcemy uzyskać przedmioty o dość dobrej jakości, nie charakteryzujące się odpustowymi: wyglądem i wytrzymałością. Natomiast jeżeli zależy nam na sprzęcie bardziej specjalistycznym, do użytku bardziej biurowego musimy wydać ok.20000zł. Przykładowy koszt podstawowego materiału, np. ABS to ok. 65zł/kg. Łatwo zorientować się, że całkowity koszt wyprodukowanego przez nas produktu jest o wiele niższy niż w przypadku kupna gotowego.
Urządzenia oferują nam między innymi takie firmy jak MakerBot, Opencube, czy zespół Pirate3D i wiele innych. Także polscy producenci oferują nam technologię druku 3D, to np.: Omni3D, Zortrax czy Zmorph3D ? pracę tego ostatniego producenta prezentuje krótki filmik powyżej.
Autor: Anna Kazek
Zdjęcie: Drukarka ZMorph3d firmy ZMorph, źródło: zmorph3d.com
