Druk 3D to niewątpliwie frapująca i dynamicznie rozwijająca się branża, w której upatrują sposobu na własną działalność zarówno ci, którzy zdobyli już doświadczenie na tym polu, jak i ci, którzy dopiero zaczynają swoją przygodę w biznesie. Zachęca do tego dostępność maszyn drukujących i materiałów oraz możliwości ich wykorzystania, a także coraz atrakcyjniejsze ceny. Z roku na rok, a nawet z miesiąca na miesiąc zwiększa się oferta produktów, które można wydrukować przy pomocy drukarki 3D.
Druk 3D ciągle rosnące możliwości
Mimo, iż technologia druku wielowarstwowego ma ponad trzydziestoletnią historię, to jednak jest to wciąż temat świeży. Technologia jest stale poznawana, ulepszana oraz optymalizowana do potrzeb użytkownika. Piszą o nim największe gazety i portale internetowe, pokazują go największe telewizje, mówią o nim największe rozgłośnie radiowe. Trzeba zauważyć, że w dalszym ciągu drukarki 3D są urządzeniami dopiero debiutującymi na rynku. Ich ograniczenia można zestawić chociażby z początkami rynek komputerów stacjonarnych czy laptopów. Szacuje się, że ta forma druku stanie się popularna dopiero za kilkanaście lat. Druk 3D jest możliwy dzięki użyciu zaawansowanej technologii addytywnej. Do finalizacji procesu drukowania, konieczne jest zaopatrzenie drukarki w odpowiedni materiał. Do wyboru mamy tutaj wiele komponentów, a wachlarz możliwych do zastosowania filamentów nieustannie się poszerza. Sam proces drukowania zależy od poziomu skomplikowania a także jakości urządzenia (przykładem urządzenia o dużych możliwościach może być drukarka UBOT 3D TOWER S). Nie mniej skomplikowany jest proces przygotowywania projektu i przekonwertowanie go na język obsługiwany przez drukarkę 3D.
Należy pamiętać o tym, że drukarki 3D nadal posiadają pewne ograniczenia. Nikt jednak nie zna do końca gdzie się ostatecznie kończą możliwości technologii przyrostowej.
Potencjał tkwiący w drukarkach 3D
Ograniczeniami dla druku 3D jest z jednej strony nasza wyobraźnia, z drugiej materiały dostępne na rynku. Konstruktorzy w poszukiwaniu nowych możliwości rozszerzają zakres stosowania dotychczasowych materiałów ale też sięgają z powodzeniem po to nowe różnorodne materiały. Wśród nich znaleźć możemy papier, gumę, metale, drewno czy też ceramikę. Druk 3D docenia się jak dotąd przede wszystkim w przemyśle, a jego zastosowanie ciągle podlega intensywnym badaniom. Jednak w codziennym użytku, urządzenia nadal nie dają tak dużych możliwości.
Jedną z dziedzin, w którą technologia addytywna bardzo dynamicznie wkroczyła i która wykorzystuje oferowane przez nią rozwiązania jest medycyna. Możliwość stworzenia zarówno stosunkowo dużych, ale i bardzo małych, dokładnych komponentów za pomocą druku 3D to okazja do ulepszenia działań z zakresu chirurgii czy transplantologii.
Z nowych możliwości korzysta również przemysł zbrojeniowy oraz motoryzacyjny. Z powodzeniem zaczęto stosować produkty wydrukowane w technologii warstwowej w przemyśle lotniczym, a nawet rakietowym. Na podstawie projektów, tworzone są prototypy urządzeń, które następnie podlegają rozmaitym badaniom. Możliwość dokładnego przedstawienia projektu to ewidentny atut, zwłaszcza w wypadku testów skomplikowanych rozwiązań technicznych. Wiele też dziedzin przemysłu korzysta z druku 3D w formie eksperymentalnej. W branży budowlanej w oparciu o druk 3D powstały pierwsze koncepcje całych osiedli, które można by stworzyć za pomocą nowoczesnego sprzętu. Trwają intensywne prace badawcze nad wydrukiem żywności, ubrań czy też biżuterii. Co jakiś czas media donoszą o coraz to nowych i nieprawdopodobnych możliwościach i osiągnięciach technologii druku warstwowego.
Ograniczenia drukarek 3D
Przy wielu niezaprzeczalnych zaletach i możliwościach jakie oferuje technologia druku wielowarstwowego trzeba jednak mieć na uwadze fakt, że tak jak każda inna i ta posiada swoje ograniczenia. Drukarki 3D nie zastąpią zatem osób pracujących na taśmach produkcyjnych czy też tworzących skomplikowane części do samochodów.
Niższa wytrzymałość oraz anizotropowe właściwości materiałów
Elementy drukowane 3D nie mają tak dobrych właściwości jak detale zupełnie jednolite. Budowane warstwa po warstwie są mniej wytrzymałe i bardziej kruche w jednym kierunku nawet do 50%.
Wyjątek stanowi druk w technologiach takich jak DMLS & SLM wytwarzane są metalowe detale z perfekcyjnymi właściwościami mechanicznymi (często lepszymi niż w konwencjonalnych metodach produkcji). Dlatego detale realizowane w tych technologiach znalazły zastosowanie w przemyśle lotniczym i kosmicznym.
Usuwanie podpór i obróbka końcowa
Drukowane 3D detale bardzo rzadko są gotowe do użycia zaraz po wydruku. Zazwyczaj wymagają dodatkowej obróbki oraz usunięcie podpór. Jest to często wymagana czynność. Drukarki 3D mogą nakładać materiał tylko na konkretną powierzchnię, dlatego tworzone są podpory, które pozwalają wydrukować elementy, które musiałyby być zawieszone w powietrzu.
Przy usuwaniu podpór często na powierzchni detalu powstają niedoskonałości, które trzeba usunąć w procesach wykańczania.
Koszt przy dużych nakładach
Druk 3d jest nieopłacalny w przypadku produkcji wysokonakładowej. Tylko prototypowanie lub krótkie serie produkcyjne są opłacalne ekonomicznie. W przypadku wysokonakładowej produkcji wciąż lepszym rozwiązaniem będzie formowanie wtryskowe.
Dokładność i tolerancje
Dokładności drukowanych 3D detali zależy od procesu kalibracji urządzenia. Drukarki 3D mają niestety niższą dokładność i tolerancje (rzędu 0,5mm) niż urządzenia przemysłowe lub pracujące w innych technologiach niż FDM.
Przemysłowe urządzenia pracujące w technologii SLA są w stanie wytwarzać detale z większą dokładnością (nawet do 0,01mm). Przy czym detale drukowane z metalu przeznaczone do krytycznych zastosowań funkcjonalnych są przeważnie dodatkowo obrabiane skrawaniem (CNC) w celu uzyskania najlepszych dokładności i wykończenia powierzchni.
