Mit lehet tudni a 3D nyomtatókról?

Biró Zoltán Egyéb, Környezet tudatosság, Nyomtatóválasztás

A 3D nyomtatók használata és működési elve nagyon sokaknak még mindig ismeretlen, annak ellenére, hogy egyre inkább elterjedt a különböző gyártási folyamatok során. Nem a hagyományos értelemben vett nyomtatókról van szó, hétköznapi használatra még nem is terjedt el, azonban mindenképpen fontosnak tartjuk, hogy megismertessük az olvasókkal ezt az érdekes technológiát. A következő bekezdésekben bemutatjuk a 3D nyomtatók működését, felhasználási módjait és felhasznált anyagait.

Hogyan dolgozik a 3D nyomtató?

Először is tisztázzuk magát a fogalmat, hiszen egyáltalán nem biztos, hogy mindenki találkozott már vele. A 3D nyomtatók olyan eszközök, amelyek segítségével 3 dimenziós eszközöket, tárgyakat lehet alkotni egy “egyszerű” digitális modellből. A folyamat lényege, hogy egy tervből, nagyon rövid idő alatt, viszonylag kevés pénzráfordítással valóság lehet.

 A folyamatot, ahogyan a nyomtató dolgozik additív eljárásnak nevezzük. Ez azt jelenti, hogy a kinyomtatott eszközök, prototípusok apró, nagyon vékony rétegek egymásra helyezésével készülnek el. Ezzel szemben a hagyományos folyamatot szubtraktív eljárásnak nevezzük, hiszen itt pont fordítva történik minden: a nagy egészből vágják le a felesleges darabokat.

 A folyamat sikerességéhez elengedhetetlen a jó digitális modell, melyből a nyomtató dolgozni tud. Ehhez remek lehetőséget biztosít a CAD tervező program, sőt akár a 3D szkenner segítségével meglévő tárgyból is lehet modell. A modellnek olyan formátumúnak kell lennie, melyet ezek a típusú nyomtatók értelmezni tudnak. Ezek közül a legelterjedtebb az STL formátum, mely kis méretű háromszögekre bontja a testet és így tárolja. Hasonló a VRML formátum, mely a formákon kívül a színeket is képes tárolni.

 A folyamat következő lépése az úgynevezett szeletelés, mely során az erre a célra kifejlesztett szeletelő program készíti elő nyomtatásra a fájlt. Ebben a programban állítódnak be a nyomtatási és a technológiai paraméterek is. Ilyen például a két réteg közötti várakozási idő, a hűtés vagy a nyomtatás hőmérséklete is.

Milyen anyagok szükségesek a működéséhez?

A 3D nyomtatás anyaga többféle is lehet: készülhet a modell akár porból, sík lemezekből vagy folyadékból is.

Nagyon népszerűek a fonálkötegek formájában kapható műanyagok is, amelyek többféle típusban elérhetőek. Ezek közül most kettőt szeretnénk bemutatni az ABS és PLA anyagokat.

Az ABS az az anyag, amelyből például a méltán népszerű LEGO játékokat, kockákat is készítik. Számos előnye közé tartozik, hogy igen tartós és rugalmas és felhasználási területe nagyon sokrétű. Tűrőképessége a hőmérsékletet tekintve 210°C, nyomtatási hőmérséklete pedig 110°C. Egyetlen hátránya, hogy viszonylag nehéz beszerezni és ezzel máris elérkeztünk a másik anyaghoz, a PLA-hoz, mely viszonylag egyszerűen beszerezhető a piacon. Az anyagot cukornádból és kukoricakeményítőből állítják elő. A könnyebb beszerezhetőség mellett tehát újabb nagy előnye, hogy bár nehezen, de biológiai úton lebontható anyag. 180°C-ig bírja a meleget, nyomtatási hőmérséklete jóval alacsonyabb, mint az ABS-é, 60°C.

 A kiválasztott anyag típusa függhet a nyomtató környezetétől és a nyomtatott formától is. Ha a környezettudatosságra törekszik, akkor mindenképpen a PLA lesz jó választás, ha azonban a nyomtatott eszköz kisebb javíthatósága fontos szempont, akkor az ABS a megfelelő.

3D nyomtatók a mindennapokban

A 3D nyomtatók által készített termékek és alkatrészek, bár sokan nem tudják, de már a mindennapjaink részei. Számos repülőgép alkatrész vagy játék készül ezzel a technológiával. Hatalmas segítséget nyújt például a különböző technikai területen dolgozó mérnököknek, hiszen ez a fajta nyomtatás a legalkalmasabb arra, hogy megtekinthessék az éppen készítés alatt álló eszközök prototípusát.

 Érdekes tény, hogy a technológiát már az orvostudományban is használják, leginkább különböző protézisek elkészítésére. A 3D nyomtatók bevezetése számos technikus dolgát könnyítette meg ezen a területen is.

Már mindennapos például a fogászati alkalmazása, azon belül is a láthatatlan fogszabályzók készítése során terjedt el leginkább. Az eszköz segítségével csökkent a fogszabályzók készítésének anyagköltsége és elkészítési ideje is.

 Ezek az eszközök nagyon rövid idő alatt váltak számos tudományág mindennapi használati technológiájává és megbecsült eszközévé. A jövőre nézve még mindig vannak fejlődési lehetőségek a 3D nyomtatókban, akár a felhasznált anyagokat, akár a gyorsaságot tekintve, de abban biztosak vagyunk, hogy nem kell már sok idő ahhoz, hogy akár egy átlagos háztartásban is megjelenjenek az ilyen típusú nyomtatók.

Kapcsolódó bejegyzés...