Budowa drukarki 3D

Zjawiskowa technologia i dość proste narzędzie. Drukowanie 3D przebojem wkroczyło do prototypowania, używane jest w wielu branżach przemysłu m.in. w lotnictwie, motoryzacji, firmach odzieżowych oraz w medycynie, architekturze. Technologia przyrostowa jest szybką metodą wydruku modeli. Prawie kosmiczne rozwiązanie, a amatorską drukarkę można zrobić samemu, oczywiście konstrukcja profesjonalnego sprzętu jest bardziej skomplikowana. Przyjrzymy się jak zbudowane są drukarki 3D.

Drukowanie warstwowe pozwala na wiele

Technologia addytywna powstała pod koniec XX wieku, od tego czasu jest udoskonalana i ma coraz szersze zastosowanie. Obecnie drukowanie 3D wykorzystywane jest m.in. do protypowania, testowania, ponieważ pozwala na bardzo szybkie i precyzyjne tworzenie modeli, wspiera także produkcję.

Rozwiązanie stosowane jest m.in. w:

• medycynie,
• architekturze,
• budownictwie,
• lotnictwie,
• przemyśle motoryzacyjnym,
• branży odzieżowej,
• jubilerstwie.

To są dziedziny, w których druk 3D stał się normalnym narzędziem pracy. Są także próby kolejnych wdrożeń. Powstały m.in. drukowane domy z betonu. Są też osoby, które wykorzystują drukarki 3D do rzeźbienia w lodzie, czy drukowania czekolady. Technika addytywna stosowana jest zarówno przez amatorów, jak i profesjonalistów.

Budowa drukarki 3D w wersji amatorskiej

Dostępność drukarek cyfrowych na rynku jest ogromna, używany sprzęt można już kupić za kilkaset złotych. Można także samemu zbudować takie urządzenie.

Istnieją dwa sposoby na budowę drukarki 3D:

• montaż kupionych elementów do samodzielnego składania,
• skompletowanie części i późniejszy montaż.

Złożenie z gotowych elementów jest kwestią kilku godzin, już ten czas świadczy o małym skomplikowaniu budowy drukarki 3D.

Niezbędne elementy do budowy drukarki 3D to

• rama,
• stołu,
• ekstruder,
• głowica,
• silnik krokowy,
• płyta sterująca,
• prowadnica,
• panel sterujący.

Rama tworzy stelaż drukarki. To ona decyduje o sztywności całej konstrukcji, która ma wpływ na sam proces drukowania. Wykonywana jest z metalu lub tworzyw sztucznych.

Również stoły wykonywane są w różnych technikach i z różnych materiałów. Sprawdzają się stoły aluminiowe przykryte szkłem odpornym na wysokie temperatury, można zastosować blat z płytek gresowych. Poleca się, aby powierzchnia była podgrzewana, ponieważ pozwala to na zachowanie kształtu oraz niweluje odklejanie się druku.

Silniki wprawiają urządzenie w ruch, który jest wymagany podczas przyrastania filamentu. Napęd może poruszać zarówno głowicą, ekstruderem, jaki i stołem.

Ekstruder chyba najważniejszy element drukarki 3D. Niektórzy znawcy porównują go do serca urządzenia. Ekstruder podaje filament do głowicy. Dostępnych jest wiele modeli tego urządzenia.

Głowice są dostępne w wielu rodzajach na rynku. Powszechnie stosuje się głowice metalowe, popularne są także urządzenia zawierające teflonową wkładkę. Wymagają one jednak uwagi, ponieważ nie mogą przekroczyć pewnych temperatur. Głowica ma za zadanie stapiać filament i wyciskać go.

Płyta sterująca – jest bardzo istotnym elementem, ponieważ kontroluje proces przyrostowego powstawania warstw, odpowiada za pracę silników. Można ją porównać do mózgu drukarki 3D.

Prowadnice – pozwalają na przesuwanie się ekstrudera i podłoża.

Panel sterujący – monitoruje drukowanie, umożliwia wprowadzenie ustawień bez podpinania komputera, ponieważ ma gniazdo na kartę pamięci.

To są elementy, które muszą znaleźć się w urządzeniu, aby druk 3D był możliwy. Oczywiście dostępne są różne rodzaje poszczególnych części, których użycie będzie zależało od projektu drukarki, zasobności portfela itp. Stół przed przystąpieniem do wytwarzania addytywnego wymaga także kalibracji i konfiguracji. Amatorskie drukarki 3D wytwarzają modele z plastiku w technologii FDM (popularnie nazywane drukowaniem z plastiku). Samodzielna budowa urządzeń drukujących innymi metodami jest już bardzo skomplikowana. Projekty do drukarki 3D można stworzyć samemu, znaleźć w Internecie albo zamówić w drukarni.

Sprzęt dla profesjonalistów

Budowa drukarki 3d FDM stosowanych w drukarniach, w zakładach przemysłowych firmach, jest dużo bardziej skomplikowana, ponieważ trójwymiarowy model musi odpowiadać wymogom klienta. Podstawowe elementy nie różnią się zbytnio od wersji amatorskiej, ale narzędzie profesjonalne pracuje na dużo większą skalę. Znaczenie ma także efekt końcowy. Wytworzone modele podlegają dalszym testom, a czasem są prezentowane kontrahentom. Drukarka profesjonalna jest większa i precyzyjniejsza. Nieamatorskie urządzenia wytwarzające modele trójwymiarowe w innych technologiach niż FDM cechują się dużo większym stopniem skomplikowania.

Jeżeli chcemy, aby model odpowiadał naszym wymaganiom, nie tylko musi być wydrukowany na dobrym sprzęcie, konieczny jest także dobry projekt, oraz udanie się do profesjonalnej drukarni 3D. Projekty zawsze tworzone są według instrukcji klienta.