Technológia 3D tlače

Histórie

Hoci je technológia 3D tlačiarní už nejakú tú dobu na svete, naozajstným fenoménom sa stali len nedávno. Asi prvou osobou, ktorá sa zaoberala technikami podobnými 3D tlače, bol profesor Nakagawa z Tokijskej University. Využíval laminátových vrstiev, ktoré po spojení tvorili formu pre tvorbu ďalších nástrojov. Avšak za prvého naozajstného kmotra 3D tlače väčšina zdrojov považuje Charlesa Hulla, ktorý si nechal patentovať 11. marca 1986 aditívne (tj. Pridávanie materiálu, opakom je sústruženie) technológiu nazvanú Stereolitografia. Prvé firmou vyrábajúce aparáty pracujúci s technológiou SLA bola firma 3D systems (zakladateľom bol samozrejme Charles Hull). Prvým vyrobeným strojom bol Litography Apparatus SLA-1 a prvým verejne "dostupným" (vysoké obstarávacie náklady) bol až SLA-250. Avšak ako značku "3D tlač" založilo až americkej MIT (Massachusets Institute of Technology). To tiež zapožičiava licencie šiestich firmám, aby zaistilo rýchlejší vývoj technológie. Neskôr sa zakladajú ďalšie a ďalšie spoločnosti a prichádzajú s novou výrobnou technológiou SLS (selective laser sintering).

Súčasnosť

Po nedávnom boomu (zaslúžilo sa na tom vypršaní niektorých patentov a tiež skutočnosť vízie investorov v naozaj revolučnú technológiu) sa 3D tlač začal naozaj rýchlo rozširovať aj do domácností. Na trhu sa objavila veľa firiem (3D systems, Z corporation, Makerbot Industries a Ultimaker ad.) Zaoberajúcich sa rôznymi technológiami (SLA, FDM, SLM, SLS ad.), Ponúkajúcich tlačiarne v rôznych cenových reláciách (od dvoch do desaťtisícov). Obrovskému úspechu sa tlačiarne teší tiež na Kickstarter (MakerLibre, Griffin 3D, robo 3D printer ad.).

Budúcnosť

3D tlač by mohol nahradiť rad súčasných výrobných postupov, výborne sa hodí pre plnenie špecifických požiadaviek na mieru a ponúka úplne nové možnosti obchodu. Predstavte si, že sa vám rozbila nejaká súčiastka, ktorá už nie je vo výrobe a nechať si ju poslať niekde zo zámoria by stálo viac než celý výrobok. Hrôza, čo? Tak na to je tu jednoduché riešenie ... Sadnete k počítaču, prejdete na špecializované stránky, tam si jednoducho stiahnete plánik a tú súčiastku si necháte jednoducho vytlačiť. Poprípade ak už budete mať tlačiareň aj doma, tak to všetko môžete urobiť z pohodlia domova. Ale táto výhoda má však aj tienisté stránky. Čo tak si vytlačiť naozajstnú funkčnú zbraň? A prečo jednu, prečo nie napríklad celú tisícku alebo napríklad viac? Táto otázka určite už napadla hŕbu ľudí ba i organizácií. Ovšem 3D tlač by v budúcnosti mohol aj zachraňovať životy! V súčasnosti už boli vytlačené rôzne druhy kostí, uši, bunky a dokonca aj funkčné oblička alebo kože. Tak prečo si napríklad v budúcnosti nevytisknout aj svoje vlastné dieťa? Objavujú sa aj šialené návrhy pre využitie 3D tlače vo vesmíre, kde by napríklad taká tlačiareň mohla poslúžiť pre stavbu vesmírnych základní z miestnych materiálov, čo znamená z hornín planét. Napríklad na Zemi je stavebníctvo pomocou tlačiarní už na "dennom poriadku".

.<>

vytlačený dom

Technológia tlače

• SLA (Stereolitogrpahy apparatus) - Je metóda vytváranie objektov pomocou postupného vytvrdzovanie polymérov pomocou ultrafialového (UV) žiarenia. Zameraním žiarenia na konkrétne miesto potom vzniká vrstva čiastočne vytvrdeného polyméru. Na ňu sa nanáša ďalšie vrstvy.

- FDM (Fusing Deposition Modeling) - Najrozšírenejší metóda, ktorá je obľúbená aj u tzv. Hobby 3D tlače vďaka pohodlnej výmene a dostupnosti prídavných materiálov na trhu. Používa sa hlavne ABS a PLA s Ø 1,75 mm alebo Ø 3 mm filamentu. Objekt sa tlačí vrstvu po vrstve. - PolyJet - dve alebo viac dýz nanáša zároveň rôzne materiály (s rôznymi vlastnosťami) a na pracovnej ploche je materiál vytvrdzovaný UV žiarením. - SLM (Selective Laser Melting) - Materiál vo forme prášku je nanášaný v tenkých vrstvách a priamo natavovanie laserovým lúčom. - SLS (Selective Laser Sintering) - je metódou energeticky pomerne náročnú. Zmes materiálov vo forme prášku je natavovanie laserovým lúčom. - Laminovanie - Jednotlivé pláty materiálu sú nanesené do vrstiev a orezané do požadovaného tvaru. Pomerne lacná metóda. - Plnofarebná tlač - do práškového materiálu je nanášané spojivo a atrament.

(Stlmte si zvuk )

Možnosti využitia

• stavebníctvo a architektúra - piliny vystužené spojivom, a betónovej zmesi, popolček, soľ, hlina, mesačný prach
• potravinárstvo - čokoláda a trvanlivé potraviny
• medicína - kmeňové bunky, uši, cievy, kosti, ortézy a dlahy, protetika, zubné protézy
• módny priemysel - presne padnúce oblečenie, obuv, doplnky
• umenie - hudobné nástroje, výtvarné diela, šperky
• archeológia - kópia artefaktov (najznámejší príklad - Tutanchamonova múmia)
• strojárstvo - tlač kovových súčastí, ozubených kolies, špeciálnych foriem, voskových vytavitelných modelov
• robotika - krytovanie funkčných častí
• školstvo - modely strojov, anatomické modely, biochemické, geografickej atp.
• pomôcky pre slabozrakých - ideálne pre výučbu

Využitie 3D tlačiarní v medicíne

Záver

Tak toto bol môj úplne prvý článok a preto by som vás chcel požiadať, či by ste dole do komentárov napísali čo si myslíte nielen o danej téme, ale aj o článku celkovo. Úprimne si myslím, že táto technológia v našej histórii teda vlastne aj budúcnosti zanechá naozaj veľké stopy a kto vie, možno sa aj stane naším každodenným chlebom Vďaka za akúkoľvek konštruktívnu kritiku.