Jeszcze kilka lat temu drukarki 3D budziły ekscytację na targach produkując „coś z niczego”. Obecnie technologie addytywne wyrosły już z wieku niemowlęcego i znajdują coraz więcej zastosowań w najróżniejszych gałęziach przemysłu.
Można powiedzieć, że branża druku 3D rozwija się w dwóch obszarach: drukarek amatorskich i przemysłowych. Oba te segmenty mają do zaoferowania wiele ciekawych produktów. Jeśli mówimy o tych profesjonalnych zastosowaniach, to praktycznie nie ma gałęzi przemysłu, w której druk 3D nie wniósłby korzyści w postaci oszczędności czasu i kosztów prototypowania. W naszej działalności współpracujemy z takimi branżami jak automotive i mobility, zajmującymi się nie tylko produkcją samochodów, ale też autobusów, rowerów; kolejne sektory to lotnictwo, kosmonautyka, branża pojazdów szynowych, szeroko pojęta produkcja dóbr konsumenckich i elektroniki, odlewnictwo, branża opakowań, edukacja, a także film czy rozrywka. Działamy również w przemyśle spożywczym i chociaż nie drukujemy jedzenia, to jak najbardziej możemy wytwarzać części do maszyn używanych do produkcji lub pakowania żywności.
Druk 3D sprawdza się na każdym etapie dostarczania produktu na rynek, od wstępnych wersji koncepcyjnych i prototypów, poprzez dostarczanie narzędzi, osprzętu produkcyjnego, aż do drukowania części zamiennych lub produktów od użytku końcowego. Drukarki 3D mogą być używane nie tylko jako alternatywa dla tradycyjnych metod wytwórczych, ale mogą też wspomagać linie produkcyjne czy wspierać pracę, np. obrabiarek CNC. Jak określił to jeden z naszych klientów: drukarka 3D za kilkadziesiąt tysięcy złotych utrzymuje w ruchu maszynę za kilka milionów. Za pomocą technologii druku 3D możemy również wykonać wkładki do formowania wtryskowego. Formy z drukarki 3D są w stanie wytrzymać od kilku do kilkuset wtryśnięć, w zależności od ciśnienia, temperatury wtrysku, zastosowanego materiału.
Wydaje się, że równie szerokim polem do popisu dla tak innowacyjnych technik wytwarzania jest nowoczesna medycyna?
Zdecydowanie tak, i takie przypadki stają się powszechne nie tylko za granicą, ale również w naszym kraju. Technologie addytywne w medycynie i stomatologii rozwijają się bardzo intensywnie, to szeroki temat do dyskusji. Drukarki 3D są wykorzystywane do wytwarzania modeli przedoperacyjnych, modeli anatomicznych do edukacji, a także do druku biokompatybilnych szablonów chirurgicznych i personalizowanych instrumentów medycznych. Na drukarkach 3D powstają też implanty, które mogą być wszczepiane w organizm pacjenta. Jeszcze innym zagadnieniem jest biodrukowanie i produkcja spersonalizowanych leków, ale w tej dziedzinie druk 3D jest dopiero w fazie rozwoju.
Przykładem z naszego podwórka, jeśli chodzi o wykorzystanie drukarek 3D w medycynie, jest historia dr. Pawła Rynio z Kliniki Chirurgii Naczyniowej, Ogólnej i Angiologii w Szczecinie, który użył drukarki 3D SLA Formlabs do wykonania spersonalizowanej protezy aorty dla pacjentów z tętniakiem. Na podstawie wydrukowanego szablonu chirurg dopasowuje stent-graft indywidualnie do każdego przypadku. Dzięki drukarce 3D lekarze mogą w szybki sposób otrzymać wyroby, które nie są dostępne lub których produkcja na zamówienie byłaby bardzo kosztowna.
Do produkcji wyrobów potrzeba surowca, nawet za pomocą technologii druku 3D. Jaki zakres materiałów termoplastycznych jest stosowany w tej branży?
Tworzywa wykorzystywane w druku 3D w dużym stopniu odpowiadają tym stosowanym w konwencjonalnej produkcji. Mamy zatem uniwersalne tworzywa takie jak ABS, ASA, poliwęglan, poliamidy PA11, PA12, żywice o właściwościach polipropylenu, a także cały szereg materiałów elastycznych o różnej twardości w skali Shore’a. W ostatnich latach dużą popularnością cieszą się kompozyty, czyli popularne tworzywa wzmacniane włóknem węglowym, szklanym, aramidowym (np. Nylon Carbon Fiber, ABS CF10, ABS Kevlar). Wśród najbardziej wytrzymałych materiałów warto zwrócić uwagę na tworzywa typu PEKK, np. Stratasys Antero 800NA lub bardzo wytrzymałe, odporne na wysoką temperaturę, ciśnienie, chemikalia tworzywa PEI o nazwie handlowej Ultem.
Materiał Stratasys Ultem 9085 jest tworzywem o klasie palności UL 94 V-0, a dodatkowo spełnia kryteria normy EN-45545-2, przez co może być stosowany np. w przemyśle kolejowym do produkcji elementów montowanych w wagonach i lokomotywach. Mamy do dyspozycji również stopy metali, m.in. aluminium (AlSi10Mg), tytan (Ti6Al4V) lub stal nierdzewną (SS316L).
Drukarka 3D MakerBot METHOD X na linii produkcyjnej
