Jedzenie, okulary wraz z soczewkami, protezy, a nawet ludzkie tkanki – każdą z tych rzeczy można dziś wydrukować w technologii 3D. Druk przestrzenny zrewolucjonizował wiele dziedzin życia, a jego zalety wykorzystują najróżniejsze branże – od medycyny po architekturę. A wszystko zaczęło się od filiżanki…

Pomysłodawcą druku przestrzennego jest Charles Hull i to właśnie zwykła filiżanka do herbaty była pierwszym przedmiotem wydrukowanym w 3D.

Na czym polega ten rodzaj druku? Trójwymiarowe, istniejące fizycznie przedmioty powstają na podstawie modelu komputerowego dzięki specjalnym drukarkom. Drukuje się je z różnych materiałów (np. tworzywa termoplastyczne, żywicy światłoutwardzalnej, nylonu, carbonu, a nawet czekolady), które są podczas tego procesu utwardzane warstwa po warstwie. 

Metody przestrzennego drukowania

Najbardziej popularne metody przestrzennego drukowania to:

• FDM/FFF – nanoszenie termoplastycznego materiału warstwowo. Filament (materiał w formie żyłki) zostaje podgrzany, a następnie nakładany warstwa po warstwie przy pomocy głowicy.
• SLS – warstwy sproszkowanego materiału są nanoszone warstwowo oraz spiekane przy użyciu lasera.
• SLA – kolejne warstwy żywicy są utwardzane przy pomocy lasera.

3D w świecie medycyny

Protezy rąk, nóg, a nawet uszu i oczu – drukarki 3D potrafią naprawdę wiele! Stworzone przy pomocy tej technologii elementy wykorzystuje się między innymi w stomatologii i chirurgii. 

W Stanach Zjednoczonych wydrukowano m.in. serce, które pomogło przeżyć dwumiesięcznemu niemowlęciu – model narządu pozwolił lekarzom dokładnie ustalić, jak powinna przebiegać operacja i uniknąć ewentualnych zagrożeń. Z kolei w Belgii wszczepiono 80-letniej kobiecie wydrukowaną w technologii 3D idealnie dopasowaną tytanową kość szczękową. Takich przykładów jest oczywiście więcej.

Technologia 3D świetnie sprawdziła się także podczas pandemii. Wszyscy pamiętamy deficyt podstawowych środków ochrony – przyłbice, maseczki, a nawet respiratory musiały być stworzone ad hoc i technologia drukowania przestrzennego bardzo się wówczas przydała.

Przełom w budownictwie?

Coraz większe zainteresowanie budzi także kwestia wykorzystania druku 3D w budownictwie. Nic dziwnego: tu przecież liczy się czas, a drukowane w 3D domy powstają znacznie szybciej niż te budowane w sposób tradycyjny. 

Przykład? Proszę bardzo: osiedle domów jednorodzinnych powstało w Szanghaju w ciągu… doby!  

Zastosowanie druku 3D w budownictwie na szerszą skalę wiązałoby się także z redukcją kosztów (mniejsza liczba robotników) i powierzeniem większości zadań maszynie. 

Warto też wspomnieć o tym, że drukowanie w 3D daje możliwość tworzenia finezyjnych, misternych kształtów, które podczas tradycyjnej budowy mogłyby być zbyt pracochłonne i zwyczajnie się nie opłacać.

Moda z 3D

Druk 3D znalazł także zastosowanie w branży fashion i to nie tylko dlatego, że tu również największe znaczenie ma szybkość produkcji. Ważna jest także ilość odpadów: podczas tradycyjnego wykrawania elementów, z których mają zostać uszyte spodnie, bluzki i sukienki itd. marnuje się mnóstwo materiału, a dzięki drukowi 3D, ten problem przestaje istnieć. 

Druk 3D gwarantuje także pełne dopasowanie i związany z tym komfort, co jest szczególnie ważne w przypadku obuwia specjalistycznego.

Co nam daje 3D?

Główną zaletą druku przestrzennego jest możliwość przygotowania i wydrukowania wzorca jakiegoś elementu bez konieczności uruchomienia całej, zazwyczaj kosztownej linii produkcyjnej. Można to zrobić z wielką precyzją, doskonale odwzorowując wszelkie, nawet najdrobniejsze detale, co szczególnie docenia medycyna.

Inną ważną zaletą tej technologii jest ograniczenie odpadów do minimum – dzięki drukowi 3D otrzymujemy od razu konkretny przedmiot, bez kosztownych form wtryskowych i zbędnych naddatków technologicznych.

A co z ograniczeniami? Cóż, są i one. Jedno z nich polega na tym, że po rozpoczęciu drukowania nie można już poprawić ani zmienić tworzonego elementu. Trzeba drukować od początku. Problemem może być także koszt drukarki, jednak warto pamiętać, że choć jest wysoki, dzięki niej można tworzyć rzeczy absolutnie wyjątkowe.

Źródła:

https://fundacja.orange.pl/blog/wpis/8-ciekawostek-o-druku-3d
https://przykawie.net/druk-3d-jakiego-nie-znacie-czyli-3-ciekawostki-o-drukowaniu-w-trojwymiarze/
http://progressenglish.pl/ciekawostki-o-druku-3d
http://titu.opx.pl/ciekawostki.html
http://3d.edu.pl/domy-drukowane-w-3d-8-powodow-swiadczacych-o-tym-ze-sa-przelomowym-rozwiazaniem-w-budownictwie/
https://glowny-mechanik.pl/2020/08/10/nietypowe-zastosowania-druku-3d/