Rozkręcaj z LLotharem: Drukarki 3D

Rewelacja-rewolucja. Ta fantastyczna technologia zmieni wszystko. Niedługo zamiast dostawać paczki kurierem będziemy sobie zakupy drukować w domu. Naprawimy błyskiem zepsutą zabawkę dziecka drukując sobie zepsuty element. Pęknięty uchwyt  ta ścianie? Żaden problem, drukarka 3D wytworzy wszystko.

Poziom “hype’u” na drukarki 3D jest niesamowity. Najwyższa pora sprawdzić więc jak działają różne technologie związane z drukiem przestrzennym. A także zadać sobie pytanie, czy cały ten szał nie jest aby przesadnie rozdmuchany.

Na samym początku, dla porządku, wyjaśnijmy czym jest tzw. druk 3D. Otóż druk przestrzenny to metoda wytwarzania produktów za pomocą dodawania materiału. Metody tradycyjne polegają w głównej mierze na odbieraniu materiału, na przykład poprzez cięcie. Różnica jest mniej więcej taka jak między rzeźbieniem w drewnie, a lepieniem z gliny. Albo wierceniem tunelu, a budowaniem mostu. Co więcej, druk 3D jest w zasadzie nieograniczony jeśli idzie o kształty, jakie może tworzyć. Dzięki temu mogą powstawać przedmioty, których do tej pory nie dało się wykonać (najlepszym przykładem jest bryła z zapętlonym otworem, wyglądającym jakby wyjadła go pijana dżdżownica).

Technik druku 3D jest kilkadziesiąt. Najpopularniejsza to FDM, czyli po polsku “osadzanie topionego materiału”. Polega ona na topieniu plastikowego drutu i nakładaniu go warstwa po warstwie. Proces ten widać w tytułowej grafice tego wpisu. Niestety efekty druku w tej technice są dosyć mierne. Jakość powierzchni jest słaba, tak samo jak wytrzymałość. Efekty opisałbym jako smutne.

Wydrukowana proteza
Wydrukowana proteza metodą FDM

Nieco lepsza jest stereolitografia. Ta metoda opiera się na foto-utwardzalnej żywicy. Warstwa po warstwie laser omiata punkty, które mają zastygnąć i w ten sposób tworzą się przedmioty. Powierzchnia jest zdecydowanie przyjemniejsza i wydrukowane elementy sprawiają wrażenie niskiej jakości plastiku, a nie odpadu jak to jest w przypadku techniki FDM.

Stereolitografia
Stereolitografia, drukujemy pióra wieczne.

Kolejną ciekawą metodą, tym razem mającą zastosowanie raczej w formacie przemysłowym jest SLS. Polega ona na tym, że nad kuwetą z proszkiem (metal albo tworzywo sztuczne) zamontowany jest laser który punktowo stapia ze sobą proszek w miejscach, gdzie znajdować ma się produkt. Po stopieniu wszystkiego co trzeba w danej warstwie maszyna nasypuje kolejne zero, koma, ileś milimetrów proszku i zabawa się powtarza.

Rakieta zrobiona metodą SLS
Rakieta zrobiona metodą SLS

Są jeszcze inne technologie, lepsze i gorsze, ale moim celem nie jest zrobienie referatu na ich temat.

Czy zatem mamy do czynienia z prawdziwą rewolucją? W końcu te niedociągnięcia to na pewno można poprawić. To wypolerować, tamto pomalować i jest już całkiem dobrze. Przecież ludzie drukują już samochody czy domy! Koniec przemysłowej metody produkcji dóbr wydaje się być na wyciągnięcie ręki.

Tylko, że sytuacja nie przedstawia się tak kolorowo, jak to prezentują entuzjaści druku przestrzennego. Samochód przywołany powyżej wygląda naprawdę parszywie, a każdy, kto budował jakikolwiek budynek wie, że postawienie muru to najmniejszy problem. Czas i pieniądze zabiera w dużej mierze wykończenie.

firma Apis Cor drukuje dom
Firma Apis Cor drukuje dom

Myśląc o druku 3D często łapiemy się na błędną analogię z drukowaniem dwuwymiarowym. No bo przecież dwadzieścia lat temu zwykłe drukarki też były naprawdę fatalne, a dzisiaj całkiem tanio można kupić laser w pełnym kolorze i wygląda zupełnie profesjonalnie. Niestety ten przykład nie zdaje egzaminu. Kto z Was ostatnio drukował książkę, gazetę, opasłą instrukcję obsługi czy zeszyt w kratkę? W domu drukuje się zazwyczaj coś bardzo spersonalizowanego. Dyplom, wypracowanie czy plakat z zaginionym kotem. Wszystko co masowe dużo taniej i lepiej jest wydrukować przemysłowo – cena zawsze będzie niższa, a jakość lepsza. Nawet zdjęcia drukujemy (jeśli drukujemy) profesjonalnie. W domu robią to tylko pasjonaci, bo dla 300 zdjęć rocznie nikomu nie opłaca się inwestować w odpowiedni sprzęt.

No dobrze, więc nie będziemy w domu drukować sobie samochodów, rowerów czy kaloszy, ale co ze spersonalizowanymi przedmiotami? Ręka do góry kto zna się na projektowaniu przemysłowym. Niestety zrobienie modelu sowy, osobistej ramki do okularów czy tarczy zegara to – póki co – zadanie o wiele trudniejsze od klepnięcia na klawiaturze referatu o Mickiewiczu. Potrzebny tu jest i talent i warsztat. Trzymać pędzel i kłaść farbę na płótno niby umie każdy, ale namalowanie ładnego, nawet trywialnego pejzażu, to już zadanie, któremu mało kto podoła.

A zatem pozostaje nam ostatnia z prognozowanych rewolucji. Możliwość drukowania części zamiennych. Byłoby fantastycznie wydrukować sobie pęknięty zawias w laptopie albo rączkę od żelazka. Tutaj niestety przeszkodą jest i w przewidywalnej perspektywie nadal będzie ryzyko związane z udostępnieniem zasobu opatentowanych wzorów przemysłowych. Dla dużych firm wiązałoby się to z różnymi komplikacjami, takimi jak np. piractwo. Z punktu widzenia producentów naprawa albo sprzedaż części zamiennych to potencjalny zysk. Udostępnienie wzoru do druku to nie tylko brak zysku, ale i potencjalne ryzyko.

Tak zwana rewolucja druku przestrzennego przypomina to, co widzieliśmy kilka lat temu, gdy na rynku pojawiły się mikro-kontrolery takie jak Arduino czy Raspberry Pi. Również wtedy prognozowano wprost niewyobrażalne zmiany na rynku elektroniki. Wieszczono, że oto każdy będzie mógł zbudować własnego robota. A tymczasem Arduina i Raspberry Pi okazały się fantastycznym narzędziem, ale dla hobbystów i pasjonatów. Pozwoliły ludziom bawić się w budowanie zegarów, inteligentnych luster, czy systemów alarmowych do domku w górach. Ale w żaden sposób nie zachwiały rynkiem elektroniki. I – mimo swej popularności wśród pasjonatów majsterkowania w elektronice – nie trafiły pod strzechy.

Druk przestrzenny to naprawdę fajna i przyszłościowa technologia. Nie dajmy się jednak zbytnio ponieść fantazji i nie wierzmy w wizję replikatorów jak ze Star Treka, bo na końcu tej drogi czeka twarda rzeczywistość. Druk 3D ma swoje zastosowania, ale rewolucji kreowanej przez media nie ma i nie będzie.

Kilka komentarzy do "Rozkręcaj z LLotharem: Drukarki 3D"

  • 7 listopada 2017 at 14:43
    Permalink

    “Z punktu widzenia producentów naprawa albo sprzedaż części zamiennych to potencjalny zysk”
    I dlatego do modeli sprzed kilku lat nie można dostać części zamiennych 🙂 Ułamie się zawias – kup nowy laptop.

    Reply

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

 pozostało znaków