Dodano: 30 kwi 2025

Odcinek 2: Jakie technologie druku 3D są wykorzystywane w produkcji

Choć pojęcie „druk 3D” bywa używane zamiennie dla bardzo różnych metod, w rzeczywistości obejmuje kilka technologii wytwarzania addytywnego, z których każda ma inne zastosowania, materiały i ograniczenia. W kontekście produkcji niskoseryjnej i prototypowania technicznego kluczowe są cztery główne grupy:

1. FFF (Fused Filament Fabrication)

Na czym polega:
Podawanie uplastycznionego tworzywa w postaci żyłki (filamentu), który jest warstwowo nakładany przez dyszę.

Zalety:

• Niski koszt jednostkowy i dostępność szerokiej gamy materiałów,
• Dobra tolerancja przy odpowiednim skalibrowaniu,
• Możliwość drukowania materiałami o podwyższonej odporności (np. z dodatkiem włókien).

Ograniczenia:

• Widoczna struktura warstw (chyba że zastosuje się postprocessing),
• Niższa precyzja detalu w porównaniu z innymi technologiami,
• Ryzyko odkształceń przy dużych gabarytach lub materiałach technicznych.

Typowe zastosowania:

• Prototypy funkcjonalne,
• Obudowy, mocowania, uchwyty,
• Produkcja niskoseryjna z PA, PET-G, TPU, PLA, ABS, PA12 CF15 itp.

2. SLS (Selective Laser Sintering)

Na czym polega:
Spiekanie warstw proszku polimerowego za pomocą lasera, bez użycia podpór.

Zalety:

• Wysoka swoboda projektowa (brak konieczności stosowania podpór),
• Jednorodne właściwości mechaniczne w całej objętości modelu,
• Możliwość produkcji wielu elementów jednocześnie (gęste ułożenie w komorze),
• Przy dobrze zoptymalizowanych wsadach – wydajność pozwalająca na produkcję większych serii, porównywalną kosztowo z formowaniem wtryskowym przy niższych wolumenach.

Ograniczenia:

• Chropowata powierzchnia po wydruku (naturalny stan proszku),
• Ograniczona paleta kolorystyczna (głównie odcienie bieli i szarości),
• Wysokie wymagania co do przygotowania pliku pod kątem stabilności elementów.

Typowe zastosowania:

• Elementy funkcjonalne,
• Części techniczne o złożonej geometrii,
• Produkcja niskoseryjna lub średnioseryjna bez potrzeby postprocessingu.

3. MJF (Multi Jet Fusion)

Na czym polega:
Nakładanie środka spiekającego na warstwy proszku i jego selektywna aktywacja ciepłem.

Zalety:

• Bardzo dobre odwzorowanie detalu i precyzja krawędzi,
• Wyższa wydajność i szybkość procesu niż w SLS,
• Jednorodne właściwości w modelu i możliwość zabarwienia,
• Lepsze rezultaty przy modelach cienkościennych, ażurowych i wymagających wysokiej precyzji wymiarowej.

Ograniczenia:

• Podobnie jak SLS – powierzchnia wymaga obróbki do uzyskania wykończenia klasy „consumer-grade”,
• Najczęściej stosowany jest jeden materiał (PA12), co ogranicza elastyczność.

Typowe zastosowania:

• Funkcjonalne części mechaniczne,
• Obudowy o wysokiej estetyce,
• Modele o cienkich ściankach i strukturach siatkowych,
• Szybka produkcja niewielkich serii.

4. SLA / mSLA (fotopolimeryzacja żywic)

Na czym polega:
Utrwalanie ciekłej żywicy za pomocą światła (laser, LCD lub DLP) – bardzo wysoka precyzja.

Zalety:

• Gładka powierzchnia i bardzo wysoka szczegółowość,
• Możliwość uzyskania cienkościennych, transparentnych lub elastycznych modeli,
• Szeroki wybór materiałów specjalistycznych (np. odporne na temperaturę, biokompatybilne).

Ograniczenia:

• Żywice mają ograniczoną odporność mechaniczną i UV,
• Proces wymaga mycia i utwardzania UV,
• Mniejsze pole robocze niż w SLS/MJF/FFF.

Typowe zastosowania:

• Modele koncepcyjne,
• Precyzyjne detale techniczne,
• Odlewy metodą traconego modelu.

Podsumowanie: wybór zależy od celu, nie od samej technologii

Każda z powyższych metod ma swoje miejsce w produkcji addytywnej. Wybór odpowiedniej zależy od:

• wymaganej wytrzymałości mechanicznej i tolerancji,
• geometrii modelu (zwisy, wnęki, grubości ścian),
• docelowej liczby sztuk i budżetu,
• potrzeb estetycznych i dalszej obróbki.

Druk 3D to nie „jedna technologia” – to zestaw procesów, które trzeba dobrać adekwatnie do konkretnego zadania.