• en
  • de
2020-07-20

Wydruki wielkogabarytowe 3D – jak ugryźć temat?

Druk 3D daje szerokie możliwości wykorzystywania w praktyce. Przede wszystkim pozwala na tworzenie obiektów i przedmiotów przy szybkim prototypowaniu i w produkcji małoseryjnej. Jednak w niektórych przypadkach możliwe jest dokonanie wydruku wielkogabarytowego, np. stworzenia za pomocą drukarki 3D domu mieszkalnego. Jak to możliwe?

Jak duże formaty da się drukować w 3D?

Małe, domowe i przemysłowe drukarki 3D potrafią wydrukować przedmioty codziennego użytku, o stosunkowo małych gabarytach. Ale są też i większe maszyny drukujące, dzięki którym możliwy jest wielkogabarytowy druk 3D. Duży format wydruku powoduje, że powstawać mogą naprawdę duże obiekty, takie jak maszyny, a nawet domy jednorodzinne. Drukowanie 3D wchodzi więc tym samym na zupełnie inny poziom i może w przyszłości zrewolucjonizować budownictwo.

Czytaj także: Budownictwo przyszłości - domy 3D

 Największe maszyny do druku 3D posiadają komory robocze zdolne do wydruku 3D obiektów o wielkości porównywalnej do rozmiarów dorosłego człowieka. Trzeba przy tym powiedzieć, że nie każda drukarka 3D i nie każda stosowana w niej technologia druku 3D umożliwi budowę tak dużych obiektów i pojedynczych elementów.

Jak wydrukować duży format w 3D?

Duże obiekty drukowane z wykorzystaniem drukarek 3D powstają z użyciem konkretnych metod druku 3D. Najczęściej dla zwiększenia oszczędności wydruku 3D wykorzystywana jest metoda FDM, oparta o przetłaczanie termoplastycznych tworzyw sztucznych. Pozwala ona na wytworzenie prototypu kosztem niższym niż w przypadku konwencjonalnych metod wytwarzania. Modelowanie 3D przy użyciu standardowych urządzeń FDM (Fused Deposition Modeling) umożliwia jednak na budowę obiektów o maksymalnych wymiarach zaledwie 30 cm na 30 cm na 30 cm.

Budowa drukarki 3D musi być odpowiednia, by maszyna mogła odpowiadać na wyzwania związane z wydrukiem wielkoformatowym. Drukowanie 3D w dużym formacie będzie wymagało dużej przestrzeni roboczej, gdzie dany obiekt powstaje warstwa po warstwie. Dobrze pod tym względem, zwłaszcza w przypadku wydruku 3D elementów konstrukcji budynków, sprawdzają się drukarki 3D mobilne.

Jak zaprojektować duży element do druku 3D?

Często zaprojektowane w cyfrowych programach wielkogabarytowe modele 3D okazują się zbyt duże, by w jednej części móc je wydrukować na posiadanej drukarce przemysłowej. Drukarki 3D mogą mieć zbyt małe pole robocze do tego celu. Rozwiązaniem będzie takie zaprojektowanie dużego elementu do druku 3D, by podzielić go na kilka części. Po ich wydrukowaniu można je złożyć lub skleić, co wiąże się często z koniecznością zaprojektowania od razu odpowiednich łączników pomiędzy podzielonymi częściami obiektu, np. systemu wpustów współpracujących z otworami. Warto przy tym wziąć pod uwagę tolerancję elementów łączących, ponieważ bez uwzględnienia pewnych luzów może okazać się, że połączenie poszczególnych części w ramach wielkogabarytowego obiektu okaże się po prostu niemożliwe.

Jakiej technologii użyć do dużych formatów 3D?

Wspominaliśmy, że w przypadku wydruków o dużych gabarytach najczęściej wykorzystywana jest technologia addytywna FDM/FFF, z uwagi na jej niskie koszty zastosowania. Stereolitografia jest przy tym metodą, której również można użyć do dużych formatów 3D, ale taka technika 3D okazuje się kosztowniejsza, choć równie szybka w zastosowaniu.

Z jakiego materiału drukować duże obiekty w 3D?

Drukowanie 3D dużych obiektów wymaga wykorzystania odpowiednich filamentów. Wśród nich wymienić należy wytrzymały i mało kurczliwy politereftalan etylenu z domieszką glikolu – PET-G. To materiał odporny na sole, kwasy, zasady i rozpuszczalniki. Wykazuje wysoką wytrzymałość w stosunku do PLA i ABS.  Ma certyfikat FDA, co oznacza, że nadaje się do kontaktu z żywnością. Ma bardzo dobrą przyczepność między warstwami. Można z jego użyciem drukować wielkoformatowe obiekty, jak elementy konstrukcyjne.