Druk 3D

Druk 3D to jednostkowa lub małoseryjna produkcja wyrobów, polegająca na nakładaniu na siebie kolejnych warstw materiału budulcowego, w wyniku czego powstaje trójwymiarowy obiekt o dowolnym kształcie i zastosowaniu. Podstawą tego procesu jest projekt wyrobu, zapisany w odpowiednim pliku 3D. W zależności od technologii proces produkcji 3D obejmuje także spajanie warstw lub utwardzanie wydruku. Do produkcji skomplikowanych geometrii używany jest materiał podporowy, który w procesie post-procesingu jest usuwany. Drukowanie 3D w przeciwieństwie do technik obróbki i skrawania jest produkcją przyrostową, więc nie generuje strat materiałowych (materiał jest dodawany, a nie obrabiany). Bardzo ważnym elementem jest także szybkość wytwarzania. Te cechy oraz szeroki zakres technologii druku 3D i materiałów sprawia, że druk 3D znajduje coraz więcej zastosowań w najróżniejszych dziedzinach i branżach.

Druk 3D – nowoczesne technologie

Drukujemy w różnych technologiach i materiałach. Od niskobudżetowych technologii, w których drukujemy duże gabaryty; poprzez wydruki z żywicy i proszków polimerowych – znacznie bardziej precyzyjne, gładkie, aksamitne ale jednocześnie trwalsze i bardziej wytrzymałe mechaniczne; aż po wysokobudżetowe wydruki żywiczne oraz wydruki z metali – super precyzyjne, o skomplikowanych geometriach, budujące podczas jednego procesu modele ruchome, funkcjonalne czy użytkowe.

Technologia druku z filamentu
Technologia druku z proszku
Technologia druku z żywicy
Technologia druku z metalu

Technologia druku z filamentu

FDM – Fused Deposition Modeling – wyciskanie przez dyszę termoplastycznego materiału;
FFF – Fused Filament Fabrication – drukowanie włóknem ciągliwego termoplastycznego materiału.

FDM/FFF to równoważne nazwy najpopularniejszej obecnie metody druku 3D, ze względu na efektywność i stosunkowo niskie koszty. Polega na osadzaniu topionego przez głowicę materiału (filamentu) na stole roboczym, warstwa po warstwie. Do skomplikowanych geometrycznie modeli używamy drukarek dwugłowicowych z podawanym jednocześnie materiałem podporowym. Oferujemy także wydruki dużych gabarytów – największe pole robocze to 102 mm x 63 mm x 100 mm. Większe modele z powodzeniem łączymy z kilku wydruków. Dokładność naszych wydruków w zależności od ustawienia parametrów druku osiągamy w granicach 0,05 % i lepszą. Wydruki charakteryzują się dużą wytrzymałością mechaniczną, możliwością poddawania modeli dodatkowej obróbce – szlifowaniu, wierceniu, malowaniu, sklejeniu większego modelu z mniejszych elementów. Możemy też regulować gładkość powierzchni głównie przez dwa parametry: grubości warstwy oraz zastosowanie podpór rozpuszczalnych lub odłamywanych. Wagę modeli i ich wytrzymałość możemy regulować poprzez zmiany gęstości wypełnienia. Dysponujemy szeroką gamą materiałów o różnych właściwościach: ABS, PLA, HIPS, PVA, Nylon, Laywood, TPE, PET,  domieszkowane włóknem węglowym CF i włóknem szklanym GF. Przy wyborze tej technologii w zależności od wielkości i geometrii modelu trzeba się liczyć z dłuższym czasem druku. Dzięki swoim cechom wydruki FDM / FFF mają szerokie zastosowanie w przemyśle, budowie maszyn, zwłaszcza jako prototypy obudów i części ruchomych, do produkcji części zamiennych ale także dla realizacji potrzeb klientów indywidualnych oraz w edukacji i makietowaniu. 

Kliknij aby zobaczyć przykładowe realizacje druku 3D.
Technologia druku z proszku
SLS – Selective Laser Sintering  – selektywne spiekanie laserowe proszków polimerowych.
MJF – Multi Jet Fusion – selektywne utwardzanie proszków polimerowych, przy pomocy środka przewodzącego ciepło.
Druk metodą SLS polega na selektywnym spajaniu / spiekaniu kolejnych warstw proszkowanego, termoplastycznego polimeru (PA12) przy użyciu lasera, który w pojemniku wypełnionym proszkiem, łączy kolejne warstwy polimeru – budując model zgodnie z zadaną geometrią. Tolerancja: +/- 0,3 mm dla wymiarów do 100 mm oraz +/- 0,3% dla wymiarów powyżej 100 mm
Technologia MJF polega na selektywnym wstrzykiwaniu do pojemnika z proszkiem nylonowym (PA12), w żądanych miejscach środka przewodzącego ciepło, dzięki któremu na skutek podgrzewania komory, zachodzi zjawisko topienia się proszku do twardej warstwy. Proces ten powtarzany jest warstwa po warstwie, aż do zakończenia procesu formowania modelu. Dla poprawy rozdzielczości w technologii MJF wykorzystywany jest też środek hamujący ciepło, wtryskiwany wokół konturów obiektu. Tolerancja: +/- 0,3 mm dla wymiarów do 100 mm oraz +/- 0,3% dla wymiarów powyżej 100 mm
Technologie proszkowe stanowią jedną z ważniejszych technologii szybkiego prototypowania przyrostowego oraz małoseryjnej produkcji funkcjonalnych części z tworzyw sztucznych. Jest to stosunkowo szybki druk 3D, choć po jego zakończeniu w celu wyjęcia wydruków, komora musi ostygnąć – co trwa nawet kilkadziesiąt godzin. Po jej rozpakowaniu następuje oczyszczanie modeli z luźnego proszku za pośrednictwem sprężonego powietrza, piaskowania lub innego środka czyszczącego. Często odzyskany proszek może być częściowo, ponownie użyty w kolejnym procesie druku 3D. 
Modele wytworzone metodą proszkową cechuje wysoka dokładność, duża wytrzymałość mechaniczna oraz brak podpór, gdyż otaczający wydruki proszek stanowi dla nich swego rodzaju wsparcie. W związku z tym możliwe jest budowanie modeli o skomplikowanych geometriach, posiadających wolne przestrzenie, które są trudne, a czasem nawet niemożliwie do wykonania w innych technologiach. Modele proszkowe można barwić na wybrane z wzornika kolory oraz nadają się do dalszej obróbki mechanicznej oraz estetycznej. W technologii MJF możliwe są także wydruki elastyczne.
 
Kliknij aby zobaczyć przykładowe realizacje druku 3D.
Technologia druku z żywicy
SLA – stereolitografia – fotopolimeryzacja żywicy za pomocą lasera.
MJP – Multi Jet Printing – utwardzanie warstw żywicy za pomocą światła UV.

Technologia SLA polega na utwardzaniu i zespalania kolejnych warstw poziomych żywicy, drukowanego modelu za pomocą lasera, aż do uzyskania całego modelu. Wydruk jest podwieszony na platformie roboczej na podporach i stopniowo wynurzany ze zbiornika z płynną żywicą. Podpory w gotowym wydruku są odłamywane. Finalnie element musi zostać poddany naświetlaniu promieniami UV w celu utwardzenia wydruku. Technologię SLA charakteryzuje wysoka precyzja i rozdzielczość wydruków, stosunkowo krótki czas druku, możliwość druku wielu elementów jednocześnie. Szeroka gama żywic pozwala uzyskać modele o różnych właściwościach i zastosowaniu – od wytrzymałego ABSu, przez żywice gumopodobne – elastyczne, nanoceramiczne – odporne na wysokie temperatury, medyczne i transparentne.
Wydruki SLA znajdują szerokie zastosowanie w wielu branżach, między innymi do różnorodnego prototypowania, produkcji małoseryjnej, w medycynie i stomatologii, w jubilerstwie ale także do druku uchwytów, uszczelek, form przezroczystych, obudów, elementów zatrzaskowych, aplikacji montażowych, próbek marketingowych i wzorów do form silikonowych, części obuwia, wyrobów odzieżowych. Idealnie nadają się też do tworzenia form odlewniczych. Dokładność tej technologii to + – 0,1 mm.

Technologię MJP można zdefiniować jako wysokobudżetową, przemysłową ale jednocześnie wysoce precyzyjną (dokładność do 0,03 mm). Wykorzystuje metodę natryskiwania żywicy światłoutwardzalnej na platformę roboczą. Następnie żywica utwardzana jest przy pomocy światła UV. Materiałem podporowym używanym w MJP jest wosk, który łatwo się usuwa w procesie postprocesingu. Technologia MJP dzięki wyjątkowej precyzji ma szerokie zastosowania profesjonalne w wielu branżach. Doskonale nadaje się do prototypowania, produkcji małych i bardzo precyzyjnych elementów, także do modeli ruchomych / funkcjonalnych, skomplikowanych geometrycznie oraz ze względu na szybkość druku do produkcji małoseryjnej. Doskonale sprawdzająca się w medycynie, produkcji, przemyśle i branży automotive.
Pozwala na uzyskanie modeli o idealnie gładkich powierzchniach całego modelu, wysokiej ostrości krawędzi nawet przy bardzo małych wydrukach oraz modeli z pustymi przestrzeniami wewnątrz.
Dzięki zastosowaniu wosku jako materiału podporowego drukarka ma możliwość drukowania modeli o dowolnie skomplikowanych geometriach oraz tworzenia modeli ruchomych w czasie jednego wydruku. Za jednym razem można wydrukować gotowe, złożone, a nawet bardzo skomplikowane mechanizmy, takie jak np układy kół zębatych lub łożyska, które po wytraceniu wosku od razu będą działały. Modele MJP nadają się do dalszej obróbki mechanicznej poprzez malowanie, klejenie lub szlifowanie. Druk cechuje duża szybkość oraz możliwość druku wielu elementów jednocześnie
 
Kliknij aby zobaczyć przykładowe realizacje druku 3D.
Technologia druku z metalu
LPBF – Laser Powder Bed Fusion – to najnowsza generacja systemu do spiekania proszków metali. Jest bardzo podobna do druku SLS, tyle że zamiast polimerów stosuje się proszki metalowe spiekane laserem typu 2×500 [W]. Grubość warstwy dla druku metalowego to 20-100 μm. Najniższa grubość elementu od 0,5 mm. Dokładność  < +/- 0,05 + 0,002 x długość części [mm]. Wytrzymałość wydruków metalowych jest porównywalna lub nawet wyższa od tych wytworzonych klasycznie poprzez odlewanie czy CNC. Wydrukowane u nas części metalowe doskonale znoszą dodatkową obróbkę – piaskowanie, które mamy w standardzie, czyszczenie, opcjonalnie obróbkę CNC, obróbkę wibrościerną, nakładanie specjalistycznych powłok. Na życzenie klienta możemy poddać modele obróbce termicznej w celu wyeliminowania naprężeń szczątkowych. Efekt końcowy naszych procesów w technologii druku z metali daje ogromne możliwości w branżach wykorzystujących lekkie i wytrzymałe części jak automotive (motoryzacja, sporty motorowe), przemysł lotniczy, przemysł kosmiczny czy medycyna (precyzyjne narzędzia, protezy). Ograniczenie stanowi jak na razie jedynie pole robocze – dla druku z metalu wynosi maksymalnie 420 mm x 420 mm x 400 mm oraz materiały – drukujemy głownie ze stali nierdzewnej, ale mamy w ofercie także stal narzędziową, aluminium i tytan. 

 
Kliknij aby zobaczyć przykładowe realizacje druku 3D.