O druku 3D słyszymy od kilku lat , wiele osób wciąż jednak nie wyobraża sobie, jak można by z niej korzystać w codziennym życiu. Wkrótce będzie to jeszcze łatwiejsze, bo za sprawą amerykańskiej firmy Voxel8 ujrzeliśmy drukarkę 3D potrafiącą drukować obwody elektryczne.
Druk obwodów elektrycznych Fot. Voxel8
Fot. Voxel8
Druk obwodów czyli przełom
O tym jak to istotne pisze serwis Medium.com :
"Inżynierowie i projektanci będą mogli drukować drony, telefony i samochody - wszystko w jednym kawałku, z wbudowaną w środku elektroniką".
Zapewne jeszcze jakiś czas nie wyjmiemy z takiej maszyny smartfona, ale już teraz drukarka 3D będzie w stanie stworzyć latającego drona. Spytacie zapewne: czy drukarka stworzy też silniki czy kondensatory? Nie, ale proces tworzenia obiektu za pomocą drukarki Voxel8 przebiega w ten sposób, że w odpowiednim momencie urządzenie zatrzymuje prace i pozwala zamontować dodatkowe komponenty takie właśnie jak choćby silnik. Gdy element trafia na swoje miejsce drukarka kontynuuje prace.
Voxel8 podczas prezentacji swojego urządzenia na zakończonych niedawno targach CES wydrukował drona. Metalowe obwody przebiegały w środku plastikowej obudowy. Jeszcze niedawno o takim połączeniu technik druku 3D mogliśmy tylko pomarzyć. Tymczasem drukarka Voxel8 ma być dostępna w tym roku, firma już przyjmuje zamówienia. Drukarka kosztuje 8999 dol. To rozwiązanie wprowadza druk 3D na zupełnie nowy poziom.
Jest jeszcze jeden powód dla którego drukarka Voxel8 jest przełomem. Do tej pory nie udało się stworzyć maszyny potrafiącej "drukować metal". Druk przestrzenny wymaga wysokich temperatur, które topią materiał, z którego wykonywany jest przedmiot - metal trudno jest więc w takim procesie stopić. W tej chwili istnieją jedynie eksperymentalne metody wykorzystują gal (topnieje w temperaturze 30 stopni). Trzeba go jednak pokryć warstwą tlenku, żeby struktura się nie zapadła.
Co potrafi współczesna drukarka 3D
Drukarki przestrzenne używają różnych materiałów i różnych technik . Najczęściej do druku wykorzystują polimery - głównie PLA choć stosuję się też ABS i PVA.
PLA - jest organiczny, tworzony ze skrobii, - jest tani - topi się w niskich temperaturach - słabszy ale tańszy niż ABS
Dzięki technice PLA da się tworzyć np. anteny. W tym wypadku polimer trzeba jeszcze pokryć warstwą np. miedzi - a tego trudno już dokonać w drukarce.
ABS - produkowany na bazie nafty - topi się w wyższych temperaturach - jest nieco odporniejszy niż PLA - dostępny w wielu kolorach, również jako bezbarwny
PVA - rozpuszczalny w wodzie - przydatny do druku skomplikowanych kształtów - dwa razy droższy niż ABS
Na rynku są też dostępne drukarki, które używają innych materiałów - plastiku, gipsu czy drewna, ale też cukru, czekolady lub... ciasta. Profesjonalne maszyny są w stanie drukować przedmioty z gumy, żywicy, drewna. Efektem mogą być takie obiekty:
Techniki druku
Najbardziej rozpowszechniona technika druku 3D to stereolitografia. Przedmiot powstaje z polimeru utwardzonego za pomocą lasera. Sposób druku przypomina więc tokarkę, która z bloku materiału wytwarza gotowy przedmiot. Technika ta jest bardzo precyzyjna jednak powolna i bardzo kosztowna.
Nowocześniejsze maszyny korzystają z technologii FDM. W wym wypadku materiał, z którego będzie zrobiony gotowy przedmiot, jest wyrzucany w płynnej postaci z dyszy. Głowica drukująca przemieszcza się nanosząc kolejne warstwy przedmiotu aż do jego całkowitego wykonania. Właśnie tą metodą najłatwiej tworzyć prototypu.
Kolejna technologia to SLS (Selective laser sintering). Wytwarza obiekt poprzez selektywne utwardzenie laserem bryły nieutwardzonego plastiku (można go rozkruszyć niczym kawałek kredy). Po zakończeniu druku przedmiot trzeba wyciągnąć z proszku i oczyścić. Technika ta dobrze nadaje się do tworzenia prototypów.
Co może stworzyć drukarka 3D
Już dziś można zamówić całkiem pokaźną ilość przedmiotów wykonywanych technologią druku 3D. Firma shapeways.com oferuje m.in. etui do telefonów, zabawki, biżuterię, części do dronów, miniaturowe rzeźby. Wciąż brakuje jednak projektów dzięki którym sami moglibyśmy wydrukować przedmioty domowego użytku. Mamy nadzieję, że jest to kwestia czasu, bo o ile popiersie Yody wydrukowane w 3D zyskać może ci popularność wśród znajomych, to zmuszeni jesteśmy przyznać, że nie jest ono ani specjalnie ładne, ani tym bardziej funkcjonalne.
Możliwości druku 3D Fot. shapeways.com Fot. shapeways.com
Co drukarka będzie potrafić wkrótce?
Voxel8 zdradza, że w niedalekiej przyszłości chce również drukować - za pomocą specjalistycznego "tuszu" - oporniki, czujniki a nawet baterie litowo-jonowe. Tego typu technologia ma szansę stać się rzeczywistością w ciągu kilku najbliższych lat. Choć na rynku pojawiają się już produkty, które ten przełom zwiastują - choćby interaktywny termometr TempTraq wykorzystuje ciekawą technologię - jak czytamy na stronie producenta urządzenie działa dzięki "opatentowanej, drukowanej baterii", która zapewnia elastyczność i wygodę.
Specjalistyczny portal 3ders.org podaje, że w ciągu trzech lat upowszechnić się mają drukarki wykorzystujące grafen. A za pomocą tej technologii można by już tworzyć na przykład elastyczne tranzystory.
Dzięki drukarce firmy Voxel8 już w tym roku czeka nas przełom, a w niedalekiej przyszłości możliwości drukarek 3D wzrosną jeszcze bardziej. Przedmioty czy też gadżety drukowane według naszego projektu są już w zasięgu naszej ręki.
