Druk 3D – qvo vadis
Auta elektryczne, loty w kosmos, protezy kończyn i zębów,
druk 3D. Mimo, że technologie zmieniają nasze życie nie zawsze wiemy o nich
cokolwiek więcej niż to, że są. Z tego właśnie powodu porozmawiamy sobie o tym
ostatnim druku 3D. Co ma on wspólnego z mechaniką płynów? Jak pokazuje Nature
bardzo dużo.
Druk 3D – qvo vadis
Druk 3D większości
ludziom kojarzy się nadal z odległą wręcz kosmiczną technologią. Jednak
technologia ta, jeszcze kilka lat temu zaporowo droga, dziś nie jest niczym
niezwykłym, a każdy z nas może kupić sobie własną drukarkę w cenie dobrego smartfonu.
Czym jednak jest druk 3D? Omówimy sobie tę technologie w najprostszej postaci,
a więc będziemy mówić tylko o technologii druku z polimerów w fazie stałej, a
więc bez żywic i druku z proszków metali, ciasta czy betonu. Zaczynajmy.
Druk 3D polega na
dostarczeniu materiału wsadowego np. w postaci polimerowej żyłki z PLA, do rozgrzanej
dyszy. W dyszy następuje podgrzanie i upłynnienie materiału tak aby dało go się
odpowiednio formować. Następnie roztopiony materiał nakłada się warstwami według
wcześniej przygotowanego programu, tak aby uzyskać określony kształt. Grubość
jednej warstwy może wynosić nawet 0,1mm, a możliwość druku podpór i innych
wspomagaczy (usuwanych z gotowego modelu) pozwala na wydrukowanie dowolnego
kształtu. Oczywiście wydruk nie jest idealny i łatwo da się zauważyć warstwy z
których się składa. Jednak skoro wiemy już o co chodzi przejdźmy do meritum.
W normalnych
warunkach drukowanie różnymi materiałami wymaga użycia różnych dysz pracujących
na przemian np. druk w dwóch kolorach – czerwonym i białym – będzie wymagał dwóch
dysz – jednej zasilanym białym filamentem/materiałem, a drugiej zasilanej
czerwonym filamentem/materiałem. Co jednak jeżeli stworzymy dyszę, która daje
możliwość drukowania wieloma materiałami o różnych możliwościach. Wtedy na scenę
wchodzi magia!!
 | ||
| Rysunek. 1. Przykład zmiany filamentu (materiały) w dyszy - w dyszy wyraźnie widoczne 2 materiały (źródło: gif na podstawie filmu na YouTube) |
Sama budowa dyszy
jak i jej działanie są w zasadzie proste i zainteresowanych odsyłam do artykułu
w Nature (oraz rysunku 1). Natomiast to co potrafi to istna magia. Poniżej
możecie zobaczyć kilka ciekawych przykładów prezentujących jej działanie i
możliwości. Ja natomiast chciałbym skupić się na tym co urzekło moje serce. Na
robocie kroczącym sterowanym powietrzem (a dokładniej ciśnieniem powietrza) –
rysunek 3. Jak działa? Śpieszę z pomocą.
 |
| Rysunek. 2. Przykład możliwego do wydrukowania modelu (źródło: gif na podstawie filmu na YouTube) |
 |
| Rysunek. 3. Robot kroczący wydrukowany z silikonu (źródło: gif na podstawie filmu na YouTube) |
Widzicie różnice
koloru materiału? Robocik zbudowany jest z dwóch materiałów szarego – twardego i
sztywnego, oraz z niebieskiego – elastycznego (w obydwu przypadkach jest to
silikon). Jest ponadto wyposażony w cztery rzędy nóg. Dwa zewnętrzne rzędy
skierowane w jedną stronę i dwa wewnętrzne w drugą. Każda para sterowana jest
za pomocą innego przewodu w którym zmieniane jest ciśnienie. Jeżeli ciśnienie
spada niebieski silikon ‘zapada’ się powodując ruch nóżki. Odpowiednie
sterowanie ciśnieniem w obydwu kanałach i ustalenie sekwencji nóżek pozwala na
poruszanie się robocika do przodu lub do tył. Może osiągnąć naprawdę ogromne
prędkości, bo aż 10mm/s (0,036km/h) niezaładowany i nawet powyżej 20mm/s(0,072km/h)
załadowany, np. pustymi kolbami.
Macie jakieś
doświadczenia w druku? Może kupujecie drukarkę? Dajcie znać w komentarzach,
tutaj albo na Facebooku. Na koniec pozostawiam waszej uwadze filmik, w którym pokrótce omówiono możliwości i technologie opisywanego powyżej druku.
Ciekawe linki:
Komentarze
Prześlij komentarz