Drukowany świat

Bardziej zaawansowaną postacią tej metody jest DLP (Digital Light Processing), w której zamiast wiązki lasera stosuje się naświetlanie całego kształtu jednocześnie. Niestety, kiedy zbyt duży fragment żywicy zastyga w tym samym momencie, może to doprowadzić do powstawania zniekształceń wynikających z naprężeń, więc metoda ta ma ograniczenia wielkościowe. Z żywicy korzysta się również w druku metodą MJP (Multi Jet Printing), w której żywica jest natryskiwana przez ruchomą głowicę.

Stosunkowo często korzysta się z poliamidów i polistyrenu w formie proszku, z których robi się na przykład pojemniki na żywność i elementy konstrukcji pojazdów o skomplikowanych kształtach. Te materiały są też często wykorzystywane przez artystów. Metoda nosi nazwę SLS (Selective Laser Sintering, czyli selektywne spiekanie laserowe) i jest najstarszą, a jednocześnie najpopularniejszą metodą druku przemysłowego. W identyczny sposób można budować struktury przestrzenne ze sproszkowanego metalu.

W celu tworzenia trójwymiarowych modeli – i to od razu w kolorze – można posłużyć się również gipsem. Color Jet Printing polega na natryskiwaniu warstwy suchego siarczanu wapnia specjalnym lepiszczem z atramentem. Ta metoda doskonale nadaje się na przykład do drukowania przestrzennych modeli topograficznych, w których poziomy od razu mają pożądany kolor. W podobny sposób można konstruować przedmioty z piasku, ceramiki czy metalu, stosując technologię Binder Jetting. To bardzo zaawansowana przemysłowa metoda, w której materiały są rozgrzewane nawet do temperatury ponad 1600 stopni Celsjusza.

Boom na drukarki

Zgodnie z raportem niezależnej firmy konsultingowej Wohlers w 2016 roku na świecie sprzedano 983 drukarki 3D „plujące metalem”. W 2017 aż 1768 takich urządzeń trafiło do użytku. To niemal 80-procentowy wzrost! Co więcej, firm produkujących tego typu urządzenia do uzyskiwania konstrukcji metalowych również wciąż przybywa.

Powodem tak dużych zmian w sektorze druku 3D jest, oczywiście, dynamiczny rozwój technologii. Maszyny te stają się coraz bardziej wydajne, a jednocześnie tańsze. W wydanym przez firmę SmarTech raporcie podsumowującym rok 2018 autorzy ocenili wartość rynku przemysłowych technologii przyrostowych na miliard dolarów, a do 2027 roku kwota ta ma wzrosnąć do około 9,3 miliarda dolarów!

Co ciekawe, zgodnie z informacjami podawanymi przez portal Industry 4.0 około 96 proc. wszystkich drukarek sprzedanych w 2016 roku było modelami domowymi (desktopowymi i osobistymi), które kosztowały nie więcej niż tysiąc dolarów. Rynek tych urządzeń przybiera na wartości o wiele wolniej niż sektor przemysłowy. Wliczając do statystyk drukarki domowe, obecnie wartość rynku to 14,5 miliarda dolarów, a za dwa lata ma wynieść już 21 miliardów.

Jak to zwykle bywa w przypadku gwałtownie rozwijających się technologii, przepisy i normy nie nadążają za rzeczywistością. Dopiero niedawno zaczęły pojawiać się standardy i normy kwalifikujące drukowane elementy wykorzystywane w lotnictwie czy medycynie. W szczególności mowa tu o produktach wykonanych z tytanu, czyli np. implantach. Dlatego, na przykład, firmy z certyfikatem ISO będą musiały ograniczyć współpracę z wykonawcami elementów do tych, którzy posiadają odpowiednie licencje. Zdaniem założycieli organizacji 3DPrint.com w nadchodzących latach na rynku technologii przyrostowych będą miały miejsce „generalne porządki” związane z legislacją i dopuszczaniem produktów do obrotu.

Globalna fabryka

Rozwój druku 3D to siła nie do zatrzymania. Wkrótce globalna produkcja wejdzie w zupełnie nowy rozdział, w którym odpady staną się przeszłością, a jedynym ograniczeniem będzie wyobraźnia producentów. Głównymi czynnikami, które mają wpływ na taki rozwój wydarzeń, są obecnie postępy w technologii druku z metalu, pozwalające na tworzenie precyzyjnych elementów samochodów, samolotów, a nawet statków kosmicznych, a także znaczne zwiększenie szybkości drukowania i ulepszenie technologii spiekania laserowego.

Teraz połączmy taki trend z globalną siecią oraz internetem rzeczy, big data i robotyzacją. Rezultat to spełnienie przewidywań, które jeszcze niedawno wydawały się bardzo odległą przyszłością: powstanie Przemysł 4.0, czyli globalna, samodzielnie adaptująca się i optymalizująca fabryka, w której najważniejszym towarem jest nie produkt, a informacja – każdy będzie przecież mógł wydrukować zakupy we własnym domu. Trzeba pamiętać, że dopiero zaczynamy przygodę z technologią przyrostową, która jeszcze parę lat temu była obecna jedynie w laboratoriach i wydawała się niezbyt obiecująca. Pozostaje więc zaakceptować fakt, że już wkrótce drukarki 3D zdominują światowy rynek produkcji.