Rzeczy, które musisz wiedzieć o druku 3D, a o których nikt głośno nie mówi

Własna drukarka 3D kusi możliwością szybkiego zarobku. Usługowe drukowanie 3D wydaje się być niewymagającym źródłem dodatkowego wsparcia domowego budżetu. A jak jest w rzeczywistości? Zacząłeś już czytać na ten temat i orientować się w cenach drukarek 3D. Lecz zanim ją zamówisz, przeczytaj jaki druk 3D jest naprawdę…

Poniżej przedstawiamy kilka twierdzeń na temat technologii druku 3D, obalając wielokrotnie powtarzane mity. Warto zwrócić na nie uwagę, zanim rozpocznie się pracę w branży druku 3D aby uniknąć nieprzyjemnego zderzenia wyobrażeń z rzeczywistością.

Druk 3D jest ograniczony

Za pomocą drukarki 3D możemy wydrukować wszystko co tylko sobie wyobrazimy? Kłamstwo. Tutaj warto wytłumaczyć sobie prostą kwestię – druk 3D pozwala na tworzenie komponentów, nie gotowych produktów. Nie można wydrukować tostera, ale z wykorzystaniem drukarki 3D można stworzyć np. elementy jego obudowy. Drukarki 3D należy traktować jako urządzenia produkcyjne, będące alternatywą np. dla frezowania CNC czy formowania wtryskowego. I pamiętać, że nie każda aplikacja jest odpowiednia do druku 3D.

Druk 3D jest powolny

Druk obiektów na drukarkach 3D liczymy w godzinach. Nawet jeżeli nie zależy nam na jakości, wydruk o rozmiarze większym niż pudełko zapałek trwa min. kilkadziesiąt minut. Nie wynika to z ograniczeń sprzętowych lub jakościowych lecz ze specyfiki samej technologii przyrostowej. Należy pamiętać, że na drukarkach 3D powstają fizyczne przedmioty – aby cały proces przebiegał prawidłowo i aby przedmiot posiadał odpowiednią wytrzymałość, druk 3D musi przebiegać w określonym czasie. Dla wielu osób może wydawać się to rozczarowujące – czekać 4–6 godzin na wydruk figurki o wysokości kilkunastu centymetrów. Co więcej, im większa dokładność wydruku tym dłuższy czas produkcji. Druk 3D to zajęcie dla cierpliwych.

Oczywiście, technologie druku 3D cały czas są rozwijane i ulepszane. Z roku na rok, producenci przedstawiają nowe wariacje na temat istniejących technologii, przełamując dotychczasowe bariery czasu czy wymiarów. Jednakże należy pamiętać, że dotyczy to najczęściej maszyn przemysłowych lub urządzeń, będących w jakiejś fazie rozwoju. Większość z nich nie jest dostępna komercyjnie – koszty pozostałych oscylują w granicach kilkuset tysięcy złotych.

Chociaż nie jest to zbyt wielkie pocieszenie, należy pamiętać, że druk 3D i tak jest najszybszą metodą wytwórczą ze wszystkich pozostałych. Nie trzeba tworzyć form odlewniczych, nie trzeba pisać skomplikowanego programu do obsługi maszyny – gdy porównamy drukarki 3D do innych urządzeń okaże się, że tych kilka-kilkanaście godzin druku 3D to nic w obliczu kilku dni niezbędnych na przygotowanie alternatywnego procesu wytwórczego…

Druk 3D jest mały

Nie licząc specjalistycznych drukarek 3D klasy przemysłowej, wartych po kilkadziesiąt – kilkaset tysięcy złotych, drukarki 3D mają stosunkowo niewielkie obszary zadruku. Niskobudżetowe drukarki 3D klasy amatorskiej lub desktopowej, drukujące w technologii FFF, mają zwykle obszar zadruku na poziomie 20 x 20 x 20 cm, jednakże z uwagi na czas produkcji rzadko kiedy wykorzystuje się ich pełną kubaturę. Do wydruków większych niż standardowe 20 cm konieczna jest ingerencja w model (podział na mniejsze części, które zmieszczą się obszarze roboczym urządzenia) lub wybór drukarki 3D o naprawdę dużych obszarach roboczych wychodzące poza ramy technologii FDM/FFF. To jednak inwestycja na poziomie co najmniej kilkudziesięciu, jeśli nie kilkuset tysięcy złotych.

Druk 3D jest szorstki

Kluczowym problemem są warstwy. Można próbować niwelować je poprzez szlifowanie i szpachlowanie, a w przypadku wydruków wykonanych np. z ABS w technologii FFF, „kąpać” je w oparach acetonu (ale nie jest to proces zbyt bezpieczny – chyba że prowadzony za pomocą dedykowanej maszyny wartej kilkadziesiąt tysięcy złotych). Obiekty z drukarki 3D, drukującej z plastiku w formie żyłki nigdy nie dorównają jakością przedmiotom tworzonym metodą wtryskową.

Jeśli szukasz gładkiego wykończenia powierzchni, warto zwrócić uwagę na druk 3D z żywic, który daje najlepszą jakość wykończenia powierzchni modeli 3D, jednakże wiąże się z bardziej skomplikowanym post-processingiem i jest metodą dość „brudną”, niekoniecznie nadającą się do domowego użytkowania.

Druk 3D jest tylko RELATYWNIE tani

Jeśli chodzi o drukowanie 3D w warunkach domowych, to najtańsze, chińskie drukarki 3D drukujące z plastiku w formie żyłki kosztują raptem kilkaset złotych. Niestety ich jakość bywa dyskusyjna i są oferowane w znakomitej większości przypadków w formie zestawów do samodzielnego montażu. Dobrej klasy drukarka 3D to już wydatek rzędu kilku – kilkunastu tysięcy złotych. Materiał do druku 3D kosztuje od kilkudziesięciu do kilkuset złotych za 1 kg w przypadku tzw. filamentów, jednak żywice światłoutwardzalne stosowane również w amatorskich drukarkach 3D typu LCD/SLA to o wiele większy wydatek.

Jeżeli chcemy drukować rzeczy tylko na użytek własny, to są to po prostu koszty naszego hobby. Jeżeli jednak myślimy o jakiejś formie działalności komercyjnej, to wszystko zależy od tego co zamierzamy drukować? Jeśli aplikacje przemysłowe – specjalistyczne, które będą oferowane firmom produkcyjnym – cena zależy od przeznaczenia (i jakości…) wyprodukowanej części. Jeśli jednak mamy nadzieję na prowadzenie działalności opartej o przedmioty użytku codziennego lub różnego rodzaju figurki lub gadżety, to… powinniśmy raczej o tym zapomnieć.

To co uzyskamy po wydrukowaniu, to przedmiot wart kilka – kilkanaście złotych. Tyle bowiem kosztowałby jego odpowiednik, wydrukowany w produkcji seryjnej. Wydruki 3D wykonywane w technologii FDM to proste obiekty, na które normalnie nie zwrócilibyśmy najmniejszej uwagi. Nawet najbardziej oryginalny przedmiot wydrukowany z plastiku będzie tylko przedmiotem wykonanym z plastiku. Zatem stosunek kosztów jakie musimy ponieść w związku z zakupem urządzenia i jego eksploatacji, do efektów jakie uzyskamy jest niewspółmierny.

Druk 3D jest relatywnie najtańszą metodą wytwarzania, jeśli spełnionych zostanie kilka warunków:

• dotyczy produkcji jednostkowej lub niskoseryjnej
• dotyczy produkcji elementów o szczególnie skomplikowanych geometriach
• nie wymaga doskonałej jakości powierzchni (zaraz po wydrukowaniu)
• jest alternatywą do droższych metod wytwórczych – stosowanie technologii druku 3D eliminuje konieczność wysokiej inwestycji początkowej jak np. w przypadku metod formowania wtryskowego.

To, czy druk 3D będzie opłacalny dla Ciebie lub Twojej firmy zależy od rodzaju realizowanej aplikacji oraz dla jakich technologii wytwórczych alternatywę stanowi druk 3D. Należy również rozdzielić metody dedykowane do prototypowania oraz metody stworzone z myślą o produkcji – nie należy oczekiwać, że za cenę kilku złotych uda się stworzyć w pełni funkcjonalny element, porównywalny do tych jakie produkowane są seryjnie.

Druk 3D jest wymagający

Nie wystarczy kupić drukarki 3D żeby zacząć na niej drukować. Warto znać też jakiekolwiek oprogramowanie do projektowania przestrzennego klasy CAD. Bez tego, nasza zabawa z drukarką 3D nie będzie trwała zbyt długo. W przypadku bardziej złożonych obiektów, przyda się również chociażby podstawowa wiedza i doświadczenie z zakresu konstrukcji. W innym przypadku, prędzej czy później zupełnie nieświadomie spróbujemy wydrukować rzeczy niemożliwe do wydrukowania, ponieważ takowe również istnieją.

Warto mieć powyższą wiedzę, zajmując się także świadczeniem usług druku 3D. Umiejętność szybkiego wychwycenia mankamentów modeli 3D już na etapie pierwszego otworzenia pliku oszczędzi pracy i zmarnowanego materiału. Nawet jeżeli nie zajmujemy się projektowaniem 3D warto znać podstawowe zasady dotyczące projektowania oraz mechanizmów, rządzących technologiami druku 3D. Na podstawie geometrii i potencjalnej aplikacji elementu powinniśmy potrafić wskazać odpowiednią metodą – kiedy warto wykonywać elementy z żywic światłoutwardzalnych, a kiedy technologia FDM jest wystarczającym rozwiązaniem.

Druk 3D jest frustrujący

Gdy drukujemy rzeczy na drukarce do papieru, zwykle wszystko idzie zgodnie z planem. W najgorszym przypadku może w niej zakleszczyć się papier lub toner może pobrudzić wydruk. W przypadku drukarki 3D wypadki zdarzają się dużo częściej. Wydruk może odkleić się od stołu, dysza może zapchać się filamentem, może nastąpić spadek temperatury, w końcu mogą wyskoczyć korki i nastąpić przerwa w dostawie prądu. Bardzo wiele rzeczy może wydarzyć się w trakcie kilkudziesięciu godzin drukowania 3D…

Co do zasady, im droższa technologia, tym bardziej bezproblemowy proces druku 3D. W przypadku technologii przemysłowych, prawidłowe ustalenie parametrów i ułożenie modeli 3D w komorze roboczej jest niemal gwarancją prawidłowych wydruków 3D. W przypadku tanich, amatorskich drukarek 3D, pracujących w technologii FFF wiele zależy od umiejętności i doświadczenia operatora. Często, w przypadku urządzeń w najniższych rejestrach cenowych konieczne jest wdrożenie szeregu zmian i ulepszeń w samej konstrukcji, ponieważ producent poszedł tu na gigantyczne skróty…

Druk 3D ciągle się zmienia

Niemal codziennie jesteśmy świadkami nowych zastosowań druku 3D. Jeszcze kilka lat temu obserwowaliśmy bardzo szybki rozwój świata druku 3D – obecnie coraz łatwiejszy dostęp do bardzo tanich rozwiązań oraz stosunkowo niskie ceny, sprawiły dość duże rozwarstwienie pomiędzy technologiami przemysłowymi, a skrajnie niskobudżetowymi. Jeszcze w 2016 roku, drukarki 3D bardzo szybko się amortyzowały – obecnie ceny ustabilizowały się. Nie oznacza to jednak, ze czas wejścia do branży już minął – wręcz przeciwnie. Świadomość technologiczna rośnie, a coraz więcej firm zdaje sobie sprawę z możliwości technologii przyrostowych.

Druk 3D jest… fantastyczny

Tak, wiem że brzmi to schizofrenicznie. Osiem długich punktów, w których udowadniam krok po kroku dlaczego druk 3D jest słaby i niewarty uwagi, aby skończyć to mało oryginalnym „ale poza tym jest super„. Cóż, nic na to nie poradzę, ale taka po prostu jest prawda. Druk 3D ma całą masę wad i niedoskonałości, ale nie da się ukryć, iż jest przy tym fascynujący i posiada niesamowity potencjał. Już teraz ma olbrzymi wpływ na bardzo wiele branż i technologii, które wspiera. Pomaga rozwijać się firmom i ludziom, którzy angażują się w tą technologię. Tworzy nowe miejsca pracy, wpływa korzystnie na gospodarkę. Chociaż nadal w skali globalnej jego udział jest wciąż niewielki, to z licznych raportów i analiz wynika, że będzie miał kluczowe znaczenie w niedalekiej przyszłości.

Grafika przewodnia: www.pixabay.com
Obraz darmowy do użytku komercyjnego. Nie wymaga przypisania.