3D tisk

Začetki 3D tiskanja segajo vse do leta 1981, medtem ko se je vzpon tehnologije začel šele leta 2009. Takrat so se pojavili prvi komercialni tiskalniki, ki so postajali cenovno dostopnejši. Danes se 3D tisk vedno bolj uveljavlja na vseh področjih.

Uvrščamo ga v področje aditivne proizvodnje. Material se med procesom dodaja. Za razliko CNC stroji in stružnice spadajo v subtraktivno proizvodnjo, saj se material med procesom odstranjuje. 3D tiskanje lahko poteka z različnimi postopki oz. tehnologijami. Najpogostejše so:

  • FDM – Nalaganje s spajanjem (angl. Fused Deposition Modeling)
  • SLS – Selektivno lasersko sintranje (angl. Selective Laser Sintering)
  • SLA – Stereolitografija (angl. StereoLithography Apparatus)

Možna je uporaba različnih materialov. Najpogosteje so to polimeri oz. plastika in kovina. Izbira materiala je pogojena s tehnologijo.

V 3DTovarni uporabljamo FDM tehnologijo.

3D tiskalnik

FDM tehnologija

Znana je tudi pod kratico FFF (angl. Fused Filament Fabrication). Osnova procesa je nalaganje in spajanje po računalniško določeni poti. Nalaganje omogoča sprememba materiala iz trdnega v delno tekoče stanje. Pri FDM je najpogostejši material polimer oz. plastika ali plastika z dodanimi delci različnih materialov.

Delovanje 3D tiskalnika

Vsi FDM tiskalniki imajo enak princip delovanja. Sestavljeni so iz dveh glavnih elementov:

1
2
Ektruder 3D tiskalnika | 3DTovarna | 3D Tovarna
  1. Ekstruder je ogrevana šoba, ki s segrevanjem na točno določeno temperaturo spreminja plastiko v delno tekoče stanje. Z uravnavanjem pretoka skozi šobo nalaga plastiko na podlago ali samo nase. Z ohlajevanjem se ta znova strdi. Ekstruder se tudi premika po višini ter širini glede na podlago. Smer premikanja je odvisna od izdelave tiskalnika. Natančnost temperature, pretoka ter premikanja določajo kakovost tiskalnika.
  2. Podlaga ima nosilno funkcijo in skrbi, da izdelek med procesom ostane na svojem mestu. Običajno se premika po globini glede na ekstruder. Nekateri tiskalniki za višinski premik uporabljajo podlago, premika se torej samo po višini. Ekstruder v tem primeru ne spreminja višine, se pa premika po globini in širini. Podlaga je lahko ogrevana, da služi boljšemu oprijemu izdelka med procesom izdelave.

Šoba tiskalnika sledi določeni poti. Dobesedno riše plast za plastjo po ravnini na podlago. Vsaka plast se izriše v celoti. Nato sledi izris nove plasti na naslednji plastni višini. Višina plasti je odvisna od nastavitev tiskanja in širine ogrevane šobe. Najpogosteje so višine plasti v območju od 0,05 mm do 0,3 mm in določajo resolucijo tiskalnika. Kadar govorimo o resoluciji FDM 3D tiskalnika, gre ponavadi za višino ene plasti.

3D tiskanje - proces nalaganja plasti | 3DTovarna | 3D Tovarna

Računalniški 3D model

Predmet, ki ga želimo natisniti, mora obstajati v računalniški obliki. Naredimo ga z oblikovanjem v raznih CAD programskih okoljih ali kar s 3D skeniranjem. Pripravljen računalniški 3D model s posebno programsko opremo narežemo na plasti. Tiskalnik plasti nato izrisuje in združuje eno za drugo, vse dokler ne nastane končni izdelek.