Drukarki 3D

Drukarki 3D. Odkryj technologię druku przestrzennego

Drukarki 3D pozwalają tworzyć trójwymiarowe modele. Mniejsze, takie jak figurki, zabawki dla dzieci czy biżuterię oraz większe, na przykład protezy, implanty i części maszyn. Choć zwane są drukarkami, to jednak zamiast atramentu, używają różnych materiałów, takich jak plastik, metal, żywica, czy gips. Drukarka 3D nakłada je warstwa po warstwie, aż do uzyskania pełnego kształtu projektu. Proces ten nazywa się drukowaniem 3D.

W zależności od materiału używanego do drukowania, drukarki 3D można podzielić na:

• FDM (Fused Deposition Modeling)
• SLA (Stereolithography)
• SLS (Selective Laser Sintering)
• DLP (Digital Light Processing)
• PolyJet

FDM to najczęściej spotykany typ drukarek 3D. Używają one plastiku w formie filamentu, który jest topiony i nakładany warstwa po warstwie. Drukarka SLA używa z kolei ciekłej żywicy, którą utwardza za pomocą lasera. Gwarantuje to wysoką precyzję i jakość wydruków. Drukarka SLS wykorzystuje plastikowy lub metalowy proszek, który jest laserowo spiekany warstwa po warstwie. Dzięki tej metodzie można uzyskać bardzo wytrzymałe wydruki. DLP działa na podobnej zasadzie co SLS, jednak do utwardzania używa projektora. Natomiast PolyJet drukuje za pomocą ciekłego polimeru, który następnie utrwala światłem UV.

Zobacz wszystkie Drukarki/Skanery

Drukarki 3D w medycynie, w przemyśle, w edukacji. Jakie są zastosowania drukarek 3D?

Drukarki 3D znajdują zastosowanie w wielu branżach, ponieważ za pomocą drukarki trójwymiarowej można wyprodukować niemal wszystko. Drukarki 3D wykorzystywane są na przykład w medycynie. Dzięki nim powstają implanty, protezy, modele anatomiczne do nauki czy elementy sprzętu rehabilitacyjnego. Drukarka 3D bardzo dobrze sobie radzi, gdy potrzebny jest sprzęt szyty na miarę, dokładnie dopasowany, taki jak fragment kości.

Drukarki 3D w szkołach są od 2022 roku, kiedy to wprowadzono je w ramach programu Laboratoria Przyszłości. Dzięki nim lekcje są bardziej urozmaicone, ciekawsze, a uczniowie mogą zobaczyć, jak wygląda cały proces produkcji modeli 3D. Mogą też drukować swoje projekty, na których mogą pracować na lekcji biologii, geografii czy matematyki.

W przemyśle filmowym drukarek 3D używa się do produkcji rekwizytów oraz kostiumów. Wiele elementów zbroi czy ubioru postaci  z popularnych seriali czy blockbusterów została stworzona właśnie za pomocą druku 3D. Drukarka 3D przydaje się też fanom cosplay’u, którzy chcą dokładnie odtworzyć styl postaci z anime, filmu czy serialu.

Technologia 3D do niedawna zdawała się być niedostępna dla zwykłego użytkownika. Teraz jednak drukarkę 3D możesz mieć w biurze czy w domu. Co możesz na niej drukować? Na przykład breloki z logotypem firmy, personalizowane etui na elektronikę, ozdoby do włosów, wieszaki, części zamienne do urządzeń AGD  i wiele innych gadżetów.

Drukarka 3D. Jak działa?

Drukarka 3D tworzy trójwymiarowe obiekty, warstwa po warstwie, na podstawie cyfrowego projektu. Jak dokładnie działa to urządzenie? Jak krok po kroku wydrukować coś za pomocą drukarki 3D?

W pierwszej kolejności należy stworzyć cyfrowy model obiektu za pomocą programu komputerowego. Można także pobrać gotowe projekty z internetu – wiele z nich jest za darmo. Są to na przykład breloki, wieszaki na ubrania czy figurki.

Gotowy model zapisuje się w formacie, który rozumie drukarka 3D. Najczęściej jest to plik z rozszerzeniem .STL. Teraz trzeba użyć oprogramowania do cięcia modelu na warstwy. Oprogramowanie to tworzy instrukcje dla drukarki, jak ma drukować każdą warstwę. Do drukowania drukarka 3D używa różnych materiałów – najczęściej jest to filament, czyli plastik w formie cienkiej nitki. Może ona jednak używać żywicy lub metalowego proszku.

Drukarka 3D zaczyna drukować od najniższej warstwy. Głowica drukująca porusza się zgodnie z instrukcjami, nakładając warstwę materiału. Następnie głowica podnosi się o jedną warstwę i proces się powtarza. Warstwy są układane jedna na drugiej, aż cały obiekt zostanie wydrukowany. Po wydrukowaniu obiektu, materiał musi się ochłodzić i utwardzić. W przypadku niektórych materiałów, jak żywice, potrzebne jest dodatkowe utwardzanie za pomocą światła UV. Wydrukowany obiekt można jeszcze dodatkowo obrobić, wyszlifować czy pomalować.

Budowa drukarki 3D. Z czego składa się drukarka trójwymiarowa?

Jeśli interesujesz się tematem druku przestrzennego, na pewno ciekawi Cię, jak zbudowane są drukarki 3D. Otóż mózgiem drukarki 3D jest płyta główna. Jej zadaniem jest pobieranie danych i sterowanie wszystkimi częściami ruchomymi drukarki. Podobnie jak w przypadku komputera, na płycie znajduje się procesor z mocą obliczeniową wystarczającą do poruszania silnikiem.

Kolejnym elementem drukarki 3D jest rama. Jest to konstrukcja, która utrzymuje wszystkie elementy drukarki, zarówno te mechaniczne, jak i elektryczne. Rama może być zamknięta, półotwarta (przypomina wtedy nieco obudowę komputerową) lub całkowicie otwarta. Zamknięte ramy lepiej chronią przed kurzem i drobinkami zanieczyszczeń. Pomaga też utrzymać właściwą temperaturę w obszarze drukowania.

Istotną częścią drukarki 3D jest ekstruder. Jest to nic innego jak głowica drukująca. Posiada ona dwie końcówki - hot end oraz cold end, czyli gorącą i zimną. Ta druga pracuje ze stałym włóknem, z kolei gorąca zajmuje się roztopionym. Ekstruder podgrzewa więc i wypycha materiał w formie cienkiej nitki, która tworzy kolejne warstwy obiektu na stole roboczym. Jest więc w głównej mierze odpowiedzialny za wydruk. Oczywiście do wydruku potrzebny drukarce jest również filament.

Oprócz tego drukarka 3D wyposażona jest w zasilacz dostarczający energii do wszystkich komponentów oraz wentylatory, które chłodzą hot end.

Program do drukarki 3D. Jaki wybrać?

Wybór programu do drukarki 3D zależy przede wszystkim od umiejętności projektanta. Jeśli dopiero zaczynasz działać z projektami do drukarek 3D, przyda Ci się prosty w obsłudze, darmowy program. Jeśli jednak masz już jakieś doświadczenie w projektowaniu 3D, to potrzebujesz programu z wieloma zaawansowanymi funkcjami.

Wśród darmowych programów do nauki, na uwagę zasługują Tinkercad, Blender oraz Ultimaker Cura. Wszystkie mają przyjazny interfejs, który opanujesz w mgnieniu oka. Oferują też regularne aktualizacje. Są również kompatybilne z większością drukarek 3D.

Natomiast jeśli szukasz oprogramowania zaawansowanego, to zwróć uwagę na Meshmixer, PrusaSlicer oraz Fusion 360. PrusaSlicer oferuje zaawansowane opcje konfiguracyjne, malowanie własnych podpór oraz automatyczne naprawianie modeli. Meshmixer pozwala z kolei na łatwą edycję, łączenie kilku modeli w jeden, nakładanie tekstur oraz projektowanie podpór.

Filamenty do drukarek 3D. Jakie są ich rodzaje? Ile kosztują?

Filamenty do drukarek 3D są tym samym, co atrament dla drukarek laserowych czy atramentowych. Czyli materiałem eksploatacyjnym, tworzywem, z którego powstają modele. Filamenty przypominają nieco plastikową nitkę w różnych kolorach, nawiniętą na szpulę. W zależności od użytego filamentu, wydruk może być lepszej lub gorszej jakości oraz bardziej lub mniej odporny i trwały. Filamenty nadają też wydrukowi specjalnych właściwości, takich jak świecenie w ciemności.

Najczęściej używane filamenty to:

• PLA (Polylactic Acid)
• ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene)
• PETG (Polyethylene Terephthalate Glycol)
• Filamenty specjalne (z dodatkami)

PLA to najtańszy filament z wymienionych, najczęściej używany. Jest on biodegradowalny, nietoksyczny i łatwy w druku. Sprawdza się do drukowania modeli hobbystycznych oraz elementów dekoracyjnych. Charakteryzuje się niską temperaturą druku, około 180 – 200 °C, jest dość sztywny i nie ulega dużej deformacji. Cena za kilogram PLA to około 50 – 100 zł.

ABS to kolejny popularny filament. Nieco droższy niż PLA, bo za kilogram ABS zapłacić trzeba około 70 – 150 zł. Jest za to trwalszy i odporniejszy na uderzenia. Wymaga też wyższej temperatury druku, bo nawet 220 – 250 °C.

PETG to filament, który łączy w sobie właściwości PLA oraz ABS. Przydaje się do drukowania elementów odpornych na oleje, smary czy benzynę. Jest twardy i odporny na ścieranie. Wykorzystywany często do druku uchwytów i elementów pod obciążenie. Charakterystyczna dla PETG jest przezroczystość. Filamenty PETG kosztują około 90 – 200 zł za kilogram.

Filamenty specjalne to te zawierające dodatki, takie jak drewno, metal, włókno węglowe czy fosforyzujące materiały. Tego typu filamenty z reguły są droższe – zapłacisz za nie od około 150 do 200 zł za kilogram.

Tania drukarka 3D. Czy warto ją kupić?

Biorąc pod uwagę, że średnio za drukarkę 3D trzeba zapłacić od 1000 zł wzwyż, to drukarki 3D za 800 - 900 zł można uznać za tanie. Tańsze modele dobre są na początek, kiedy dopiero zaczynasz robić coś w kierunku projektowania 3D. Kiedy chcesz przetestować, czy w ogóle jest to coś dla Ciebie. Oraz drukować jedynie modele przeznaczone na użytek domowy.

Kupując drukarkę 3D należy od razu zwrócić uwagę na koszty materiałów eksploatacyjnych, czyli na przykład filamentu. Może się zdarzyć, że sama drukarka jest tania, ale filament i reszta wymiennych komponentów już nie.

Drukarka 3D żywiczna. Czym różni się od drukarki na filament? Jakie ma wady i zalety?

Drukarka 3D żywiczna, zamiast klasycznych filamentów, wykorzystuje żywicę utwardzaną przez źródło światła, na przykład laser UV lub projektor DLP. Z kolei drukarki LCD wykorzystują ekran LCD i promienie UV.

Największą zaletą żywicznych drukarek 3D jest lepsza rozdzielczość wydruku. Nakładają one bardzo cienkie warstwy, dzięki czemu możesz uzyskać bardzo precyzyjne wydruki. Ich powierzchnia jest też gładsza niż w przypadku modeli z drukarek na filament. Drukowanie na drukarkach 3D odbywa się też szybciej, ponieważ dysza szybko zmienia położenie i kieruje laser na ciekłą żywicę według ustalonego wzoru.

Żywiczna drukarka 3D nie jest jednak pozbawiona wad. Po pierwsze, materiały eksploatacyjne do tego typu drukarek 3D są znacznie droższe. Dłużej trwa też obróbka końcowa, czyli mycie i polerowanie wydruków. Drukarki 3D mają też często mniejszy obszar roboczy niż sprzęt na filamenty.

Drukarka 3D żywiczna doskonale sprawdza się do drukowania małych, bardzo szczegółowych modeli, takich jak biżuteria czy figurki. Z kolei drukarka 3D na filament jest bardziej wszechstronna i nadaje się do drukowania większych, bardziej wytrzymałych części, jak uchwyty.

Drukarka 3D dla początkujących. Która będzie najlepsza?

Chcesz poeksperymentować z drukiem przestrzennym? Potrzebujesz drukarki 3D do drukowania zabawek dla dzieci, gadżetów, breloków, figurek czy elementów wyposażenia domu? Zobacz, jaką drukarkę 3D wybrać na początek.

Nie zaskoczymy stwierdzeniem, że drukarka 3D dla początkujących powinna przede wszystkim być prosta w obsłudze, żeby nie zrazić amatora druku 3D. Warto też przed zakupem sprawdzić, jakie filamenty obsługuje. Większość drukarek współpracuje z filamentami PLA oraz ABS, ale nie wszystkie mogą drukować z filamentu TPU.

Na początek na drukarkę 3D nie warto wydawać kilku tysięcy złotych, dla amatora wystarczy taka za 800 – 1500 zł. W tej cenie znajdziesz najpopularniejszy typ drukarek 3D, czyli FDM. Dobre drukarki dla początkujących ma w swoim portfolio na przykład Creality. Wyróżniają się łatwą obsługą, co dla początkujących jest największym atutem. Poza tym użytkownicy chwalą je za bezawaryjną pracę. I, co bardzo ważne, filamenty do drukarek 3D Creality nie są drogie.

Drukarka 3D. Cena to składowa wydajności, marki i przestrzeni roboczej

Nie ma się co oszukiwać – drukarki 3D to stosunkowo nowe wynalazki i nadal są one dość drogie. Ceny drukarek 3D zaczynają się od około 800 zł, górna granica sięga zaś kilkunastu tysięcy zł. Na cenę drukarki 3D wpływ ma jej funkcjonalność, obszar roboczy i marka.

Dla początkujących i na użytek domowy, hobbystyczny, najlepsze będą sprzęty w granicach 1000 zł. Jeśli masz już doświadczenie z drukiem przestrzennym i zależy Ci na lepszej jakości, bardziej szczegółowym i szybszym wydruku to postaw na droższe modele, kosztujące ponad 1500 zł.

Świetny stosunek jakości do ceny prezentują urządzenia Creality. W ich portfolio znajdziesz zarówno tańsze, jak i droższe modele drukarek 3D. Wszystkie charakteryzuje dobra jakość wykonania, wiele przydatnych rozwiązań i funkcji oraz duża prędkość i wydajność. Drukarki 3D Creality w najlepszych cenach kupisz w TechLord.

Zobacz też Drukarki atramentowe | Drukarki laserowe | Drukarki LED | Urządzenia wielofunkcyjne atramentowe | Urządzenia wielofunkcyjne laserowe | Materiały eksploatacyjne

Najlepsze drukarki 3D znajdziesz w sklepie TechLord