Materiały | Designfutures.pl

Masz pytania co do druku 3d? Pojawiła się doskonała darmowa e-publikacja wyczerpująco opisująca tą tematykę i odpowiadająca na większość wątpliwości. Gorąco ją polecam!

Praca nazywa się Low-cost 3d printing for science, education & sustainable development. I mimo swojego naukowego rodowodu jest nader przystępna w odbiorze oraz pełna ilustrujących zagadnienia zdjęć i rysunków. Autorzy opisują między innymi:

wybór i zakup/zbudowanie drukarki,
praktyczne wskazówki jak drukować obiekty,
krótkie wprowadzenie do modelowania 3d,
materiały używane w druku,
drukarki 3d w edukacji i nauce,
druk 3d i zrównoważony rozwój.<

Słowem omawiany jest praktycznie cały kanon wiedzy w tej dziedzinie. Początkujący drukarze odnajdą w tej publikacji wiele praktycznych wskazówek, a wyjadacze będą mogli zgłębić wybrane tematy dzięki bogactwu rzetelnych odnośników i bibliografii.

Naprawdę warto się z tym tekstem zapoznać!

Wygląda na to, że w tych dniach absolutnie wszyscy robią podsumowania i przepowiednie na przyszły rok, więc i nas w DesignFutures wzięło na taki wpis. Czego w takim razie można oczekiwać w 2013 w dziedzinie druku 3d?

Domowe drukarki DLP

W tym roku widzieliśmy wysyp modeli drukarek FDM – na Kickstarterze czy Indiegogo praktycznie co tydzień pojawiały się nowe wariacje na temat RepRapa. W przyszłym roku można spodziewać się, że podobnie popularne zaczną być drukarki DLP, których prekursorami są B9Creator i Form 1. Dużym znakiem zapytania i potencjalnym showstoperem jest tutaj jednak spór patentowy jaki Form 1 ma z potężnym 3d Systems, jeśli on zostanie rozstrzygnięty na rzecz Form 1, otworzy to szeroką drogę dla wielu naśladowców.

Nowe materiały/druk wielomateriałowy

Tak wśród drukarek przemysłowych, jak i dla druku domowego, pojawiają się nowe materiały, z których można tworzyć obiekty. W ciągu ostatnich miesięcy dla RepRapów do tradycyjnych ABS, PLA i PVA doszły drewno, nylon, materiały gumopodobne czy przewodzące prąd. Na pewno pojawi się ich więcej w przyszłym roku. Z pewnością będzie to impulsem do rozwoju hardware i software wspierajacego druk z wielu materiałów.

Drukarka pod każdą strzechą

No może nie do końca pod każdą, ale wyraźnie widać, że druk 3d przestaje być domeną pasjonatów z rodzaju early adopters i staje się dobrem konsumenckim. Szczególnie za oceanem (choć także np. w Holandii), gdzie Makerboty są sprzedawane jako gotowe do druku, złożone maszyny, a kupowane są coraz częściej przez ludzi i firmy mające potrzebę tworzenia rzeczy, raczej niż chętne do zabawy z hardware. Myślę, że za rok także i u nas trafienie na drukarkę 3d w biurze architekta czy w szkolnej pracowni nie będzie czymś niezwykłym. Wątpię by ilość drukarek w domach Smithów czy Kowalskich w ciągu roku wzrosła do tego stopnia, by istotnie wpłynęło to na sklepy handlujące chińskimi plastikowymi utensyliami domowymi. Ale będzie to początek zmiany.

A co na polu druku przemysłowego? Zajrzyjmy w szklaną kulę:

Druk w medycynie

W tę dziedzinę idą wielkie pieniądze, co niewątpliwie przełoży się niebawem na wyniki – czytaj: zyski dla inwestorów. Z jednej strony mamy drukowanie protez pod konkretnego pacjenta. Myślę, że za 12 miesięcy takie protezy będą dostępne w specjalistycznej praktyce medycznej (choć wątpię by NFZ je refundował . Z drugiej mamy biodrukowanie czyli tworzenie tkanek i organów z żywych komórek. I choć są już pojedyncze osoby żyjące z zaimplementowanymi drukowanymi tkankami, to myślę, że drukowaną nerkę czy płuco jako cześć zamienną trzeba będzie poczekać dłużej niż rok. Także w karnawale wciąż warto uważać na wątroby

Drukowany dom

Piszę w liczbie pojedynczej, bo sądzę, że będzie to raczej prototyp/pokaz niż coś użytkowego, ale mogę się założyć, że w ciągu kolejnego roku powstanie pierwszy budynek stworzony przy pomocy drukarki. Pewnie będzie to raczej altanka, niż coś na kształt Sagrada Familia, ale od czegoś trzeba zacząć. Rewolucja w budownictwie musi jeszcze (trochę) zaczekać.

Broń

W ciągu tego roku powstała masa kontrowersji, co do drukowania broni, o których pisaliśmy tak my, jak i mainstreamowe media. Myślę, że te dyskusje będą się tylko nasilać, szczególnie, że legislacje jak zwykle nie nadążą za rozwojem techniki. Sądzę, że w ciągu roku pojawi się schemat (prawdopodobnie stworzy go Defense Distributed) jak przy pomocy domowego RepRapa i może kilku części kupionych w Castoramie zrobić sobie pistolet. I zapewne wiele osób postanowi coś takiego wydrukować… a ktoś zostanie zabity…

Druk docelowych części

Tradycyjnie już w przemyśle druk 3d używany był do tworzenia prototypów, wizualizacji koncepcji lub w najlepszym razie do budowania pierwszych sztuk, na podstawie których robiło się matryce. Widać jednak coraz wyraźniejszy trend by skracać czas produkcji i łańcuchy dostaw i drukować od razu obiekty docelowe. Szczególnie jeśli potrzebne są w krótkich seriach. Powstały już drukarki mające pracować w sposób ciągły, a nie w cyklach. Myślę, że w wielu dziedzinach takich jak motoryzacja, lotnictwo czy sprzęt medyczny najbliższy rok przyniesie duże, jeśli nie fundamentalne, zmiany z tym związane.

Za 12 miesięcy zobaczymy co z tego się sprawdziło. A tymczasem ekipa DesignFutures życzy Wam radosnego trójwymiarowego drukowania w 2013 roku!

Opisywany przez nas już wcześniej Taulman rozpoczął sprzedaż swojego nylonu w standardzie 1,75mm, dołączając go do wcześniejszej oferty drutu 3mm.

Przypomnijmy, że jako alternatywa dla ABS i PLA, nylon “Taulman 618″ umożliwia tworzenie wydruków bardzo wytrzymałych mechanicznie i chemicznie, a przy okazji nieco sprężystych. Unikalną cechą nylonu jest również możliwość barwienia go w masie PO wydruku poprzez zanurzenie obiektu w płynnym barwniku np. spożywczym.

Jak piszą testerzy nylonem 618 da się drukować w 240-250C, co powoduje, że jak najbardziej nadaje się on dla typowych głowic z elementem z PEEK jako barierą terminczną. Przypominamy, że PEEK powyżej 280C robi się miękki i wytwarza przy tym toksyczne (i śmierdzące) opary, których wdychania nikt nie poleca.

Zachęcająca jest też cena wynosząca 20 USD za rolkę o wadze ~1/2 kg. Niestety koszty przesyłki z USA skłaniają raczej do hurtowych zakupów.

Przy okazji nowości Taulman ogłosił też, że trwają prace nad materiałami o niezbyt chwytliwych nazwach “645″ i “680″. Ten pierwszy ma, przy zachowaniu pełnej łatwości wydruku, mieć wytrzymałość zbliżoną pod pewnymi względami do aluminium (!). Drugi zaś ma być materiałem do zastosowań medycznych.

Użytkownik taulman, znany ze stworzenia opisywanej u nas wysokotemperaturowej drukarko-frezarki o wdzięcznej nazwie 2BEIGH3, ogłosił rozpoczęcie przed-sprzedaży drutu 3 mm z nylonu.

Nowy materiał o oznaczeniu “taulman 618″ w naturlanym białym kolorze ma być drukowalny w temperaturach około 240-250C (a więc osiągalnych dla typowych hot-endów z izolatorem z PEEK). Twórca podkreśla kluczowe właściwości nowego materiału:

rewelacyjną jakość wykończenia powierzchni, oraz
bardzo dużą (lepszą niż ABS) wytrzymałość mechaniczną i chemiczną – w tym pełną odporność na żywice odlewnicze.

Z wstepnych testów wynika, że wydruki z nylonu bardzo dobrze poddają się obróbce skrawaniem (np. gwintowaniu), zaś cienkościenne obiekty posiadają pewną elastyczność, która bardzo dobrze nadaje się np. na formy do odlewów.

A najlepsze w nowym materiale jest to, że nylonowy drut, którego wsysyłki mają się zacząć za dwa tygodnie, będzie kosztował ~40 USD za kilogram. Będzie to poziom nieco tylko wyższy do kosztów dobrego ABSu/PLA. A można się spodziewać, że jak wszystkie nowości, materiał ten stanieje z czasem.

Nylon dołącza więc do nowatorskich materiałów do druku takich jak rozpuszczalny PVA, gumopodobny “LIKE flexible“, przewodzący prąd (choć z wysokim oporem) ABS czy najnowszy drewnopodobny wynalazek z Niemiec. Wydaje się, że niewysoka cena oraz interesujące właściwości nylonu przyczynią się niebawem do jego dużej popularności w środowisku drukarzy.

Osobiście nadal uważam, że strzałem w dziesiątkę będzie jednak materiał, który pozwoli na druk naczyń kuchennych odpornych na temperaturę i bezpiecznych, jeśli chodzi o kontakt z żywnością. Wszak większą część dizajnerskich gadżetów w sklepach stanowi wyposażenie kuchenne. Może będzie to akryl? Zobaczymy. Jestem pewien, że już wkrótce

Drogie, profesjonalne drukarki drukują dziś z szerokiej gamy materiałów. Natomiast domowe maszyny FDM typu RepRap do niedawna drukowały głównie z plastików ABS i PLA i wybrać można było co najwyżej kolor. Co prawda jest jeszcze rozpuszczalny w wodzie PVA i kilka innych bardziej egzotycznych materiałów, ale nie upowszechniły się one, głównie ze względu na wysokie ceny i brak zastosowań lub widocznej przewagi nad tanimi alternatywami.

Istotne novum przyniósł opisywany ostatnio na łamach DF filament imitujący drewno, a w tym tygodniu pojawiła się zapowiedź kolejnego ciekawego materiału do druku.

Niemiecka firma Fabbster, która sprzedaje drukarkę o tej samej nazwie, ogłosiła nowy elastyczny surowiec “LIKE flexible”. Jego właściwości podobne nieco do gumy świetnie ilustruje poniższy film.

The video cannot be shown at the moment. Please try again later.

Na razie nie można tego materiału jeszcze kupić (mówi się o dostepności przed Świętami), ciężko więc stwierdzić ile będzie kosztował. Ponadto nie jestem też pewien czy w ogóle nada się on do drukarek klasy RepRap, które korzystają z materiału w postaci drutu. Fabbster ma unikalny system dostarczania plastiku w pałeczkach i może nie chcieć produkować nowego materiału jako drutu do konkurencyjnych drukarek. Poza tym to co sprawdza się w technologii Fabbstera, może nie zadziałać przy klasycznym extruderze z powodu właśnie elastyczności. Szczególnie problematyczna może być tutaj retrakcja. Że już nie wspomnę o użyciu gumowego plastiku w maszynach typu Ultimaker z rurką Bowdena wymagającą jak do tej pory sztywnego drutu.

Ciekawie będzie jednak zobaczyć czy te czarne przypuszczenia się sprawdzą (oby nie). No i tak czy inaczej to krok w dobrym kierunku. Wszak wąski zakres materiałów wskazywany jest często jako jedno z głównych ograniczeń dla technologii druku na dłuższą metę.

O drukowaniu przestrzennym prawie wszystko