Informacje o drukowaniu 3D z odpornych na zużycie tworzyw sztucznych

Czym jest drukowanie 3D?

Druk 3D odnosi się do produkcji cyfrowo zdefiniowanych obiektów poprzez nakładanie warstwowe i wiązanie materiału. Termin „drukowanie 3D” jest często używany potocznie jako synonim produkcji addytywnej. Metody produkcji addytywnej są przeciwieństwem metod, w których materiał jest usuwany.

Druk 3D w pewnym sensie odnosi się do technologii "druku proszkowego i atramentowego". Inne często używane synonimy to produkcja generatywna, produkcja warstwowa, produkcja addytywna, drukowanie 3D i szybkie prototypowanie. Do najbardziej znanych metod drukowania 3D tworzyw sztucznych należą selektywne spiekanie laserowe, fuzja wielostrumieniowa, modelowanie z topieniem, stereolitografia i natryskiwanie materiałów.

Jak działa drukowanie 3D?

Wytworzenie przedmiotu metodą druku 3D wymaga co najmniej trzech kroków:

1. Obiekt jest tworzony cyfrowo w pliku CAD i konwertowany do formatu (takiego jak STL), który może odczytać drukarka 3D.

2. Ten obiekt jest drukowany warstwami.

3. Gotowy przedmiot jest czyszczony i przerabiany (polerowany, powlekany, barwiony itp.) w razie potrzeby.

Dokładna technologia produkcji zależy od metody drukowania. Istnieje wiele metod, które wyróżniają się przede wszystkim tym, czy materiał jest dodawany w postaci proszku, stopionego tworzywa sztucznego lub płynu oraz czy są one utwardzane światłem, powietrzem lub środkiem wiążącym. W zależności od zastosowania, tworzywa sztuczne, metale, ceramikę, beton, żywność, a nawet materiały organiczne można przetwarzać za pomocą technologii addytywnych.

Do czego używane jest drukowanie 3D?

Druk 3D jest stosowany w szerokim i stale powiększającym się spektrum zastosowań. Do produkcji prototypów i modeli lub do zastosowań w produkcji wielkoseryjnej stosuje się wytwarzanie addytywne — od dzieł sztuki przez budownictwo po przemysł lotniczy. Oprócz prostych obiektów użytkowych i zabawek, technologie drukowania 3D są wykorzystywane do drukowania komponentów konstrukcyjnych o złożonej geometrii, dla urządzeń w laboratoriach naukowych oraz do produkcji obciążonych elementów maszyn i części zamiennych. 

Do czego służy przemysłowe drukowanie 3D?

Przemysłowe drukowanie 3D służy do produkcji prototypów, narzędzi i części. Wykorzystuje materiały, które w zależności od danego zastosowania przemysłowego muszą spełniać specjalne wymagania mechaniczne, takie jak elastyczność, sztywność i odporność na zużycie.

Zastosowanie druku 3D w przemyśle okazało się szczególnie ekonomiczne, ponieważ modele i małe serie można tworzyć, testować i dostosowywać do produkcji seryjnej znacznie szybciej niż przy użyciu zwykłych metod. W przeciwieństwie do prototypów, które odwzorowują tylko geometrię planowanego komponentu, wszystkie właściwości mechaniczne produkowanych przemysłowo modeli drukowanych 3D można testować na maszynie.

Usługi drukowania 3D są często wykorzystywane do przemysłowej produkcji prototypów, ponieważ zakup przemysłowej drukarki 3D nie jest opłacalny, chyba że dana firma posiada niezbędną wiedzę fachową i regularnie używa drukarki do produkcji modeli i serii. Dostawcy usług drukowania 3D zazwyczaj dysponują nie tylko niezbędnym doświadczeniem, ale także kilkoma drukarkami 3D, co pozwala im wybrać najlepiej dopasowaną do danej aplikacji metodę. W zależności od metody, bardziej ekonomiczne jest również zaangażowanie zewnętrznego usługodawcy, ponieważ takie metody jak spiekanie laserowe obejmują regularne wytwarzanie dużych partii części dla różnych klientów, znacznie obniżając koszty produkcji pojedynczych elementów, a tym samym dla klientów indywidualnych.

Oprócz produkcji prototypów i niewielkich serii, przemysł coraz bardziej polega na drukowaniu 3D przy produkcji  produkcji narzędzi do formowania wtryskowego. Plastikowa, ceramiczna lub metalowa — każda forma do produkcji wielkoseryjnej może być wytwarzana za pośrednictwem produkcji addytywnej. W przeciwieństwie do konwencjonalnego wytwarzania narzędzi, produkcja addytywna pozwala na szybkie i proste tworzenie form na podstawie pliku CAD i uzyskiwanie z nich niezbędnych części. Jeśli konieczne są modyfikacje, można je wykonać kilkoma kliknięciami, dzięki czemu produkcja nowego narzędzia jest znacznie szybsza i bardziej ekonomiczna niż pozwalają na to tradycyjne metody.

Drukarki 3D są kupowane częściej przez osoby prywatne, aby mogły drukować obiekty do użytku prywatnego i odkrywać możliwości druku 3D. Jednak ich możliwości są ograniczone przez koszty, które pozostają wysokie, i jakość użytych materiałów, która jest na ogół niska. Istnieją przemysłowe drukarki 3D do wszystkich rodzajów metod addytywnych; mogą przetwarzać szeroką gamę materiałów i są lepiej dostosowane do wymagań przemysłowych.