Prva prednost tovrstne tehnologije je vsekakor v tem, da je z razliko od klasičnih postopkov proizvodnje, ki so osnovani na metodi odstranjevanja materiala, porabimo toliko materiala, kot ga zahteva 3D-model, ki ga tiskamo. V praksi to pomeni, da smo za 3D-model, ki tehta 100 gramov, dejansko porabili 100 gramov materiala.

503 modeliranje

Fotografija: Modeliranje in priprava za 3D-tisk

Druga prednost 3D-tiskanja je trenutno najbolj impresivna prav zato, ker je edinstvena; pri 3D-tiskanju dobimo fizični model iz enega kosa, ki ga predhodno ni bilo potrebno razdeljevati na več delov. Še več; 3D-objekt, ki ga natisnemo, ima lahko premikajoče in gibljive dele, lahko pa je celo votel.

Tehnologije 3D-tiskanja

Zgoraj omenjene lastnosti imajo praktično vsi načini 3D-tiskanja. Ker so potrebe po 3D-modelih zelo različne in ker se število razvijalcev skoraj dnevno veča, so se razvile tudi zelo raznolike tehnologije 3D-tiskanja. Za zadostitev potreb posameznikov in različnih podjetij je že zdaj na voljo marsikateri 3D-tiskalnik, ki omogoča zelo specifične storitve. Nekateri 3D-tiskalniki tako proizvedejo le prototipe z estetsko vrednostjo in se lahko poškodujejo že ob dotiku objekta, njihov namen pa je predvsem prikaz oblike končnega izdelka, medtem ko nekateri 3D-tiskalniki proizvedejo trdne, funkcionalne objekte.

Spodaj predstavljamo nekatere pogosteje uporabljenih tehnologij 3D-tiskanja.

Selektivno lasersko sintranje (SLS)

Gre za uporabo laserjev za sintranje materiala v prahu, pri čemer laser plast za plastjo s topljenjem poveže prah in s tem ustvari trdno strukturo. Ko je ena plast končana, se platforma spusti za višino naslednje plasti, avtomatiziran valj pa nanese nov sloj materiala. Ta je zopet sintran, s čimer tvori naslednjo plast objekta. Proces se ponavlja plast za plastjo, dokler objekt ni končan.

Tehnologija je namenjena izdelovanju delujočih prototipov, vendar ni namenjena domači uporabi. Na voljo je sicer vrsta različnih materialov, tiska se lahko npr. tudi s kovino, vendar je za njeno uporabo potreben industrijski prostor.

Stereolitografija (SLA)

Tudi tu gre za uporabo laserja, ki plast za plastjo strjuje material. Žarek UV svetlobe v obliki laserja je usmerjen na določeno točko, zaradi česar material postane trden. Žarek riše plasti objekta, po vsakem končanem prerezu pa se objekt umakne tekočemu polimeru, ki ga žarek UV svetlobe spet strdi v en prerez objekta.

Postopek je v primerjavi z drugimi tehnologijami počasnejši, omejeni smo tudi z materiali, ena večjih prednosti pa je zagotovo končni videz natisnjenega objekta, saj posamezne plasti niso tako izrazite, kar pomeni, da je 3D-objekt zelo gladek.

Nalaganje krojenih plasti (LOM)

Tehnologija deluje tako, da tiskalnik nalaga plasti plošč materiala eno na drugo, skupaj pa jih spoji z vezivom. Stroj nato odreže material tako, da ostane le en prerez končnega objekta v tisti plasti. Proces se nato ponavlja, dokler objekt ni končan.

Objekti, proizvedeni s to tehnologijo, so trdni in jih je mogoče dodatno obdelati.

Ciljno nalaganje (FDM)

Tehnologija ciljnega nalaganja deluje tako, da ekstruder dozira material v grelno šobo, pri čemer šoba material topi in ga nalaga v plasteh. Ko material zapusti grelno šobo, se v trenutku strdi. 3D-tiskalnik tiska vsako plast posebej, pri čemer vsaka plast predstavlja povprečje enega prereza objekta v ravnini.

Gre za relativno enostavno tehnologijo, pri kateri ni odpadkov, sam postopek ne vključuje škodljivih snovi in prahu, končni natisnjeni 3D-objekti pa so trdni, zato se je poslužuje velika večina 3D-tiskalnikov, predvsem odprtokodnih, ki ciljajo na enostavnost in varnost uporabe ter nizko ceno tiskalnika in tiskanih materialov.

Velika prednost te tehnologije je velik nabor različnih materialov (ABS, PLA, najlon, les, kamen, fleksibilna plastika, …) in to v zelo različnih barvah. Cena materiala za FDM tehnologijo je precej nižja kot pri ostalih tehnologijah. Pomembna prednost te tehnologije pa je tudi hitrost 3D-tiska, kajti gre za hitrejše tiskanje kot pri večini ostalih tehnologij.

3D-tiskalniki, ki delujejo na principu ciljnega nalaganja, so zaradi prijazne uporabe izjemno uporabni v gospodinjstvih, pisarnah in izobraževalnih institucijah. Na tak način deluje tudi SiQos 3D Inovator, prvi odprtokodni 3D-tiskalnik slovenskega razvoja.

504 tiskalnik

Fotografija: SiQoS 3D Inovator (vir: www.3d-tisk.si)

Pri tehnologiji ciljnega nalaganja pa ne moremo obiti 3D-pisala; prvotno na Kickstarterju začet projekt za pridobivanje sredstev za razvoj prvega pisala – 3Doodlerja – je sprožil blesteč razvoj 3D-pisal. 3D-pisala prav tako delujejo po principu ciljnega nalaganja; 3D-objekte »gradimo« plast za plastjo z uporabo klasičnih materialov za tisk, ki se skozi napravo najprej stalijo na primerni temperaturi, nato pa se na sobni temperaturi strdijo nazaj. Pri risanju s 3D-pisalom nas ne omejuje vnaprej pripravljen računalniški model, omejuje nas le domišljija… Ampak o tem naslednjič.

Tehnologija ciljnega nalaganja je tako trenutno najdostopnejša tehnologija 3D-tiskanja; na trgu je na voljo vsak dan več 3D-tiskalnikov različnih proizvajalcev, ki v širokem cenovnem rangu nudijo tovrstno tehnologijo. Ker pa ima vsak 3D-tiskalnik, ki je na voljo za domačo uporabo, tudi svoje omejitve, vam priporočamo, da se pred nakupom dobro pozanimate in ocenite, katere karakteristike tiskalnika so vam pomembnejše. Če vas zanima tudi strokovno mnenje, vas vabimo k udeležbi na brezplačni predstavitveni delavnici tehnologije 3D-tiskanja, na kateri boste izvedeli več o 3D-tiskanju, 3D-tiskalnikih in široki uporabi te tehnologije v vašem okolju.