Najbrž že imate svoj 3D-tiskalnik, če ga pa nimate, ga ima verjetno vaša bližja osnovna šola, knjižnica ali pa ste v bližini podjetja, ki nudi storitve 3D-tiska.

Vsekakor ste za 3D-tiskanje že slišali, 3D-tiskalniki, s katerimi ste se morebiti srečali, pa so bili večinoma tehnologije ciljnega nalaganja in so plast na plast nalagali plastične niti s kolutov s povsod po svetu – morda celo iz Slovenije.

Zelo raznolik trg različnih proizvajalcev filamentov postavlja visoka pričakovanja uporabnikov 3D-tiskalnikov. Čeprav smo tehnično razumeli omejitve kovinskih filamentov za tehnologijo, ki jo uporabljamo, smo ob napovedi dobavitelja o pričetku prodaje kovinske serije navitij imeli iskrice v očeh. Po izkušnjah se pač otroško zavedeno puščamo presenetiti, ker se je v 3D-tehnologiji že večkrat pripetilo to, da smo videli nekaj, v kar nismo verjeli. Pri filamentih s kovinskimi delci do tega žal seveda ni moglo priti.

Sploh v industriji se potreba po kovinskem 3D-tisku izjemno veča. Danes večine industrij ne zanima več, kako jim 3D-tiskalnik lahko pride prav. Ko smo se s 3D-tehnologijo začeli ukvarjati, so slovenska podjetja šele spoznavala obstoj 3D-tiskalnikov in še iskala mesto zanje. Izvzemamo seveda tista podjetja, ki so 3D-tiskanje osvojila in vpeljala v svoje procese že davno pred tem.

3D-tiskalniki, ki so do sedaj omogočali 3D-tisk kovine z visoko stopnjo uspešnosti, so vse prej kot to, kar vidite pri nas. Gre za naprave konkretne velikosti (lahko se odpoveste svoji sejni sobi), z drugimi tehnologijami (večinoma gre za SLS, so pa tudi druge) ob nadzoru specializiranih mojstrov v zaščitnih oblekah in maskah ter rahlo opečenimi prsti.

Običajno imajo tovrstne 3D-tiskalnike avtomobilske, letalske, vesoljske in podobne industrije, saj je v teh sferah prototip iz kovine nujnost. Za industrije, ki bi imele kovinske dele raje kot plastične, pa si teh omar ne morejo privoščiti, obstajajo alternative – morda tudi v tehnologiji ciljnega nalaganja.

Obrnimo se malo k slovesnosti, letos prvim 3D Printing Industry Awards, kjer na podlagi glasov uporabnikov uvrstijo v ožji izbor posameznih kategorij 3D-tiskalnike, posameznike, podjetja ipd., ki so v preteklem letu bili najboljši. Oskarji 3D-tiskanja so se podeljevali 20.5.2017, v kategoriji 3D printing start-up of the year je zmagalo podjetje Desktop Metal.

Ta izbor pove več stvari. Start-upi leta v  izboru povprečnih uporabnikov so bila običajno podjetja v smislu Raise3D – start-upi, ki so za razmeroma majhen denar ponujala naprave izjemnih karakteristik, jih naredila dostopne praktično vsakemu podjetju, in so bila tehnologije ciljnega nalaganja. Podjetje Desktop Metal dela 3D-tiskalnike, ki 3D-tiskajo različne kovine. Pisarniške 3D-tiskalnike, ki na prvi pogled delujejo isto kot klasični 3D-tiskalniki tehnologije ciljnega nalaganja. Le da plast na plast nalagajo vezane kovinske linije.

Na tej točki je morda potrebno izpostaviti, zakaj s tehnologijo ciljnega nalaganja ne dosežemo želene trdnosti kovine. Povprečen 3D-tiskalnik ima šobo, ki se lahko segreje do običajno največ 300°C, kar je za topljenje katere koli kovine bistveno premalo. Koluti kovinskih filamentov, ki jih srečate vsepovsod na trgu, so sestave plastika – kovinski prah – plastika. Plastičen del zmesi se ob teh temperaturah topi, kovinski prah se ne; zaradi tega je površina objekta malo groba, šoba se hitro obrabi, ker jo po notranji strani ves čas ekstrudiranja praskajo delci, o trdnosti objektov pa skoraj ne gre izgubljati besed, saj so se npr. ključi, ki smo jih natisnili s karbonskim filamentom, zlomili v najbolj šibkih rokah v našem podjetju.

Kako torej zagotoviti trdnost 3D-tiskanim kovinskim objektom? Z dodatno obdelavo, seveda. Ključ lahko premažete s takimi in drugačnimi premazi, ki ga bodo utrdili in učvrstili; trg premazov je prav tako vedno večji in lahko izberete poljubnega.

Pri Desktop Metal so se tega problema lotili drugače. Že zmes, s katero 3D-tiskajo, naj bi vsebovala vezana in ne drobljena vlakna, kar že takoj obljublja boljše rezultate, a za trden kovinski izdelek potrebujete še njihovo napravo za sintranje.

Naredili so torej to: postopek, ki ga sicer v SLS tehnologiji opravi ista naprava, pri FDM tehnologiji pa deljeno naprava – uporabnik, so razdelili na dva postopka, ki ju opravljata dve napravi. 3D-tiskanje in sintranje. Dve napravi, ki gresta v vašo pisarno (brez heca – naprava za sintranje je namensko zasnovana tako, da gre skozi povprečna pisarniška vrata).

Zakaj je to korak naprej? Vsekakor je to, da se objektov ne dela iz zdravju škodljivega prahu, velik plus, ni pa edini. Naprava za sintranje deluje po principu mikrovalovne pečice, notranjost se segreje do 1400°C in tako uspešno poveže kovinske delce. 3D-tiskate lahko torej v pisarni, obdelujete pa drugje, v kolikor se raje ne zadržujete pri takih napravah. In vsi, ki 3D-tiskamo, vemo, da je prisotnost zraven 3D-tiskalnika kar dobrodošla.

Desktop Metal je samo eno izmed inovativnih podjetij, katerih poslanstvo je narediti 3D-tiskalnike kovine dostopnejše uporabnikom. V kolikor se boste lotili raziskovanja, jih boste že v prvem nizu našli celo kopico, je pa Studio System Desktop Metala najbrž med najcenejšimi (120.000$ za paket z obema napravama in materialom) in najmanj škodljivimi.

Bo kdaj sploh na voljo 3D-tiskalnik kovine v cenovnem rangu naših Raise3D naprav? Do sedaj tovrstni poizkusi niso obrodili sadov, ker so ovire, ki jih kovina postavlja, zelo težke za preskok. Pravzaprav si klasičnega FDM 3D-tiskalnika, ki bo lahko dejansko produciral kovinske (torej z vsemi lastnostmi) dele, niti ne moremo predstavljati.

Ampak razvoj gre naprej in mi se puščamo presenetiti. V kolikor pa kdo od vas pozna kakšno varianto, bomo veseli informacij.

Naslednjič vam spišemo kaj o lepoti plasti, ki jih veliko ljudi zavrača, namesto da bi jih videli kot tisto, kar dela njihov objekt unikaten 😉

Pa še nekaj

Na 3D Printing Industry Awards 2017 je potrebno omeniti sledeče nominacije (in zmage):

  • Zortrax M200 (zmagovalec v kategoriji Osebni 3D-tiskalnik v FDM tehnologiji leta),
  • Raise3D N2 (nominiranec v kategoriji Osebni 3D-tiskalnik v FDM tehnologiji leta),
  • Shining3D (nominiranec v kategoriji Znamka 3D-skenerja leta),
  • Polymaker (zmagovalec v kategoriji Znamka materiala leta).

Omenjamo zato, ker smo se ob tem izboru na 3D-tisku spogledali, se nasmejali in si mislili: da imamo najboljše naprave in opremo v ponudbi so zdaj potrdili tudi drugi.