Przyjmuje się, że pierwszą osobą która wprowadziła do Polski RepRapy, czyli niskobudżetowe drukarki 3D do samodzielnego montażu był Przemek Jaworski – późniejszy założyciel i prezes wrocławskiego ZMorpha. To od Przemka kupował pierwsze części Krzysztof Dymianiuk z Unique Design (obecnie 3NOVATICA), twórca pierwszej firmy w Polsce zajmującej się produkcją i sprzedażą drukarek 3D tego typu. Jednakże wbrew obiegowej opinii to nie Przemek był autorem pierwszego RepRapa w Polsce – chociaż powstał on również we Wrocławiu. Za jego stworzeniem stoi członek koła Rapid Troopers przy Politechnice Wrocławskiej – Michał Olejarczyk, który wspólnie z czwórką innych studentów zbudował pierwszy egzemplarz drukarki 3D w Polsce. Był to zarazem jeden z najdroższych RepRapów na świecie, gdyż części konstrukcyjne były drukowane na profesjonalnym Objecie z żywicy światłoutwardzalnej.
Podczas niedawnej wizycie na Politechnice Wrocławskiej, miałem przyjemność poznać członków jednego z najprężniej działających kół naukowych w Polsce specjalizujących się w technologiach przyrostowych i wytwórczych – Rapid Troopers. Członkowie Rapid Troopers pracują na co dzień w CAMT – Centrum Zaawansowanych Systemów Produkcyjnych przy Politechnice Wrocławskiej, które jest najnowocześniejszym tego typu obiektem w Europie. Znajduje się tam imponujący park maszynowy, obejmujący najprawdopodobniej wszystkie znane technologie druku 3D jak również szereg innych systemów wytwórczych jak również badających ich jakość, wytrzymałość lub dokładność.
Wśród wielu nowoczesnych maszyn, których koszt oscyluje w granicach kilku milionów złotych, nie brakuje również tanich, niskobudżetowych drukarek 3D drukujących w technologii FDM w rodzaju Monkefab PRIME czy Ultimakera 2. Jednakże moją uwagę przykuła niepozorna konstrukcja upchnięta w jednym z boxów produkcyjnych. Jak się okazało, był to pierwszy RepRap jaki kiedykolwiek powstał w Polsce!
Idea tanich, samoreplikujących się drukarek 3D powstała w 2004 roku na Uniwersytecie Bath w Wielkiej Brytanii, a jej pomysłodawcą był tamtejszy wykładowca, inżynier i matematyk Adrian Bowyer. Bowyer stworzył projekt RepRap (skrót od „Replicating Rapid-prototyper„), który w przeciągu kolejnej dekady stał się podwaliną pod rewolucję druku 3D na całym świecie. W projekcie uczestniczyli na różnych jego etapach wszyscy najbardziej znani konstruktorzy, z Josefem Prusą, Bre Pettisem (MakerBot) i Erikiem de Bruijn (Ultimaker) na czele. W 2009 roku projektem zainteresował się student Politechniki Wrocławskiej – Michał Olejarczyk, który postanowił wcielić go w życie.
Jak wspomina Michał – „projektem RepRap zainteresowałem się na jednym z wykładów – Innowacyjne Technologie Mechaniczne, prowadzonym przez dr Bogdana Dybałę. Na jednym ze slajdów dr Dybała wspomniał o tym projekcie, a ja ucząc się do egzaminu zacząłem drążyć temat. Egzamin zdałem, a moje dalsze poszukiwania zaprowadziły mnie do koła naukowego Rapid Troopers„.
Na początku kolejnego semestru w 2009 r. w ramach Rapid Troopers powołano grupę roboczą, która miała za zadanie zbudować tego typu urządzenie. Po otrzymaniu zgody od opiekuna koła dr Tomasza Boratyńskiego oraz wsparcia finansowego, w marcu 2010 r. projekt został oficjalnie uruchomiony. Michał Olejarczyk został jego liderem, a oprócz niego uczestniczyli w nim Maria Rosienkiewicz – prezes koła naukowego Rapid Troopers, Wojciech Sienkiewicz, Piotr Mencel i Andrzej Pawlak.
Zespół postawił sobie za cel budowę klasycznego modelu Bowyera – Mendel. W pierwszej kolejności skompletowano dokumentację techniczną i przeanalizowano konstrukcję urządzenia. Nie było to bynajmniej łatwe gdyż w latach 2009-2010 informacje na ten temat były szczątkowe. Jak wspomina to dziś Michał – „pamiętam, że kiedyś przeczytałem cały Internet w temacie RepRap. Od kilku lat jest już to raczej niemożliwe…„.
W trakcie prac koncepcyjnych niektóre części drukarki 3D zostały przemodelowane w programie SolidWorks, a następnie wydrukowane na profesjonalnej maszynie drukującej z żywic światłoutwardzalnych Objet Geometries Eden 350 w technologii PolyJet. Z kolei na powtarzające się elementy konstrukcyjne przygotowano formy silikonowe. Czyni to z tej drukarki 3D jedną z najdroższych konstrukcji tego typu na świecie z uwagi na wysoki koszt drukowania elementów na Objecie – tym bardziej w 2010 r., gdzie każdy gram żywicy był na wagę złota…
Następnie zakupiono niezbędne elementy łączne, łożyska oraz pręty gładkie i gwintowane. Elektronikę sterującą, silniki i głowicę drukującą dostarczyła firma Funam Sp. z o.o., która była równocześnie sponsorem projektu. Złożona drukarka 3D ważyła 7 kg i mierzyła 50 x 40 x 36 cm. Obszar roboczy stołu roboczego wyniósł 20 x 20 x 14 cm. Drukarka 3D korzystała z filamentu o średnicy 3 mm i drukowała z ABS, PLA i HDPE. Minimalna wysokość warstwy wynosiła 0,3 mm a dokładność pozycjonowania 0,1 mm. Komunikacja z komputerem odbywała się za pomocą kabla USB, a do obsługi wykorzystywano program RepRap Console.
W sierpniu 2010 roku Michał Olejarczyk pojechał wspólnie z Marią Rosienkiewicz na konferencję studencką gdzie zaprezentował po raz pierwszy swój projekt. Później projekt został opisany i opublikowany na łamach czasopisma Mechanik.
Z czasem projektem zainteresowały się kolejne osoby – Paweł Jacko i Adam Olenkiewicz, które rozwijały i modyfikowały projekt (wymieniono np. elektronikę sterującą i zastąpiono elementy konstrukcyjne nowymi, wydrukowanymi już w technologii FDM). Michał Olejarczyk obronił pracę magisterską w temacie „Integracja podzespołów i analiza możliwości wytwarzania prototypów przy użyciu technologii modelowania produktów FDM – RepRap” i otrzymał propozycję pracy w laboratorium LRPD oraz doktoratu. Obecnie skupia się na technologii SLS. Maria Rosienkiewicz w zeszłym roku zdobyła tytuł naukowy z zakresu organizacji produkcji i obecnie pracuje na Politechnice Wrocławskiej. Andrzej Pawlak również jest w trakcie doktoratu i specjalizuje się w technologii SLM. Wojtek Sienkiewicz i Piotrek Mencel są inżynierami w międzynarodowych firmach.
Źródło: w artykule wykorzystałem zdjęcia i informacje pochodzące z artykułu „Budowa drukarki 3D RepRap” opublikowanego w czasopiśmie Mechanik (4/2011) oraz opracowania „The development of the idea of a self-copying 3D printer based on the RepRap project„. Obydwa materiały źródłowe są autorstwa Marii Rosienkiewicz, Michała Olejarczyka i dr Tomasza Boratyńskiego.
