Przewodnik dla początkujących po drukowaniu 3D

Widzimy świat w trzech wymiarach. Teraz możemy drukować również w trzech wymiarach, dzięki procesowi produkcyjnemu, który stał się głównym nurtem w ostatnich latach: druk 3D.

Drukarka 3D wykorzystuje „addytywny proces wytwarzania” (co oznacza, że ​​obiekt jest budowany warstwą na raz). Większość drukarek 3D ma jedną głowicę ekstrudera, co oznacza, że ​​jeśli chcesz używać wielu kolorów, możesz musisz wydrukować swój obiekt w sekcjach, a nawet wtedy będziesz ograniczony w tym, jak obiekt może być kolorowy. Właśnie dlatego najczęstszymi przykładami 3D są obiekty takie jak niebiesko zabarwiony plastikowy Yoda – najczęściej spotykane są drukarki jednokolorowe. Ale chociaż wszyscy uwielbiają drukować Yodę, w rzeczywistości dzisiejsze drukarki 3D są używane do drukowania wszystkiego, od prototypów projektowych po biżuterię, rękodzieło, części produktów, części ciała, a nawet żywność.

Kiedy drukarki stereolitograficzne zostały po raz pierwszy wprowadzone w połowie lat 80., kosztowały sześć cyfr i były przeznaczone do zastosowań komercyjnych i przemysłowych. Dopiero około 2012 roku ceny drastycznie spadły, a drukarki kosztowały 1000 dolarów w porównaniu do 20 000 dolarów. Wraz ze spadkami cen przyszło poszerzenie grona odbiorców drukarek 3D: twórcy, środowiska artystyczne i edukacyjne włączyły się do działania, podobnie jak projektanci szukający niedrogiego i szybkiego prototypowania. Oczekuje się, że ceny spadną o kolejne 6,4 procent w 2016 r., według raportu analityka rynku IBISŚwiat.

Różne drukarki używają różnych technik drukowania. Konsumenckie drukarki 3D zazwyczaj stosują jedno z dwóch głównych podejść.

FFM (produkcja skondensowanego włókna, określana również jako produkcja osadzania żarnika lub żarnik stapiany) osadzania) drukarki wykorzystują ruchomą głowicę drukującą do tworzenia warstw stopionego plastikowego filamentu w kształcie obiekt.

Drukarki SLA (stereolitografia) zestalają żywicę za pomocą lasera ultrafioletowego (niektóre modele wykorzystują projektory Digital Light Processing, ale te wydają się być mniej precyzyjne). Drukarki SLA są na ogół droższe, ale dzięki rozdzielczości i precyzji lasera są w stanie tworzyć dokładniejsze i bardziej szczegółowe modele.

Drukarki FFM mogą zazwyczaj podawać wiele materiałów przez swoje ekstrudery. Typowe wybory obejmują ABS, niedrogi, wytrzymały i nadający się do recyklingu materiał na bazie ropy naftowej oraz PLA (kwas polimlekowy), wytrzymały, biodegradowalny materiał, który jest zarówno plastyczny, jak i nadający się do malowania, ale jest również trudniejszy do klejenia niż ABS. Materiały te są często dostępne w różnych kolorach, ale ponieważ większość drukarek ma tylko jedną głowicę drukującą, na ogół cały obiekt będzie drukowany w jednym kolorze.

Drukarki SLA mają bardziej ograniczony wybór zarówno w zakresie dostępnych materiałów, jak i dostępnych kolorów. Wybór materiału będzie zależeć od tego, czy drukarka korzysta z lasera ultrafioletowego, czy projektora DLP. Materiały żywiczne mogą być sztywne lub elastyczne i są droższe niż plastikowe włókna używane w druku FFM.

Chociaż koszty zarówno drukarek, jak i materiałów do drukowania znacznie spadły, zakup drukarki 3D pozostaje znaczną inwestycją, zaczynając od około 300 USD i szybko rosnąc.

Być może największym wyzwaniem jest użyteczność. Konfigurowanie i używanie drukarek stało się łatwiejsze, ale aby coś stworzyć, musisz zacząć od czegoś — konkretnie modelu 3D.

Jeśli znasz się na projektowaniu, możesz przygotować projekt za pomocą oprogramowania do modelowania 3D i wyeksportować gotowy produkt cyfrowy jako plik STL, którego używają wszystkie drukarki 3D. Jednak dla nas, zwykłych śmiertelników, zazwyczaj sprowadza się to do korzystania z ogólnodostępnych plików STL (wiele darmowych można znaleźć w internetowej bibliotece obiektów 3D, takiej jak Rzeczoświata), kupując projekt w różnych sklepach internetowych lub tworząc własne skany 3D.

Jeśli planujesz wybrać trasę „skanuj to sam”, możesz skorzystać z kamery internetowej 3D, dostępnej na niektórych komputerach (w tym przyjaznej dla twórców HP Kiełkować, który ma opcję platformy obrotowej do użytku z wbudowanym skanerem 3D) lub jako samodzielne urządzenia, kamerę 3D, taką jak Microsoft Kinect, lub skorzystaj z usługi skanowania 3D innej firmy.

Zanim wybierzesz tanią drukarkę 3D i zaczniesz eksperymentować w świecie 3D, zastanów się nad rozmiarem obiektów, które możesz chcieć stworzyć. Jeśli Twoim celem jest drukowanie linijek o długości stopy (z jakiegoś powodu), nie osiągniesz tego celu, jeśli wybrana drukarka może obsługiwać tylko obiekty mniejsze o 6 cali wysokości i szerokości.

Kolejnym sprawdzianem rzeczywistości jest szybkość i jakość druku. Będziesz w stanie uporać się z całodziennymi obowiązkami, gdy drukarka jest uruchomiona, a typowy 4-calowy model wymaga nawet 12 godzin drukowania. Podobnie jak w przypadku zwykłych drukarek, prędkość drukowania zależy również od jakości wydruku.

Na koniec zastanów się, jakiego rodzaju wynik chcesz uzyskać, a nie tylko dlatego, że musisz rozważyć, jakich materiałów użyjesz do stworzenia swojego obiektu. Jeśli potrzebujesz bardzo szczegółowych obiektów, takich jak biżuteria lub modele w skali, kup drukarkę SLA, ponieważ lepiej odtwarzają one drobne szczegóły. Jeśli zależy Ci na niskim koszcie i łatwości użytkowania, kup drukarkę FFM.

I chociaż PLA jest uważany za materiał nieco bardziej bezpieczny dla żywności niż ABS, żaden z nich – wytłaczany przez drukarkę 3D – nie jest naprawdę bezpieczny do jedzenia z różnych powodów. Nasza rada: nawet nie myśl o drukowaniu talerzy, kubków i łyżek.

Jeśli masz napięty budżet i chcesz pójść na pewne kompromisy, 349 Mikrodrukarka 3D M3D to świetny wybór na początek. Ten model FFM utworzy obiekty mniejsze niż 5 cali i używa różnych materiałów, jednak jest wolniejszy niż inne modele, które widzieliśmy.

Dla entuzjastów z większym budżetem polecamy obiekty Aleph o wartości 1250 USD Lulzbot Mini, który zachwyca łatwością obsługi i szeregiem funkcji. Ta drukarka FFM obsługuje drukowanie obiektów o wielkości poniżej sześciu cali, obsługuje imponujący zasięg materiałów filamentowych i jest dostarczana z dostosowaną wersją popularnego oprogramowania Cura 3D o otwartym kodzie źródłowym oprogramowanie.