Τρισδιάστατη εκτύπωση

Τρισδιάστατη εκτύπωση

Η τρισδιάστατη εκτύπωση υπάρχει και χρησιμοποιείται από τη δεκαετία του 1980 οπότε και πρωτοαναπτύχθηκαν οι βασικές τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται ακόμα και σήμερα. Τα τελευταία χρόνια είναι πλέον προσιτή στο ευρύ κοινό με πληθώρα επιλογών στα μηχανήματα και τα υλικά.

Πώς λειτουργεί η τρισδιάστατη εκτύπωση;

Η τρισδιάστατη εκτύπωση – ή σωστότερα προσθετική κατασκευή – είναι μία μέθοδος κατασκευής αντικειμένων μέσω της διαδοχικής πρόσθεσης επάλληλων στρώσεων υλικού.

 

Τρισδιάστατη εκτύπωση
Η τρισδιάστατη εκτύπωση επιτυγχάνεται μέσω της διαδοχικής πρόσθεσης επάλληλων στρώσεων υλικού, προκειμένου να σχηματιστεί η τελική κατασκευή

 

Αν και υπάρχουν αρκετές διαφορετικές μεταξύ τους μέθοδοι τρισδιάστατης εκτύπωσης, η βασική διαδικασία είναι ίδια. Αρχικά χρειάζεται να δημιουργηθεί ένα σχέδιο σε υπολογιστή σε 3D μορφή, χρησιμοποιώντας ένα κατάλληλο πρόγραμμα λογισμικού. Εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα έτοιμο αρχείο από το διαδίκτυο ή να γίνει σάρωση του αντικειμένου προς αντιγραφή με ένα τρισδιάστατο σαρωτή. Το αρχείο χωρίζεται σε πολλές λεπτές δισδιάστατες διατομές (στρώματα), ώστε να «γνωρίζει»  ο εκτυπωτής ακριβώς σε ποιο σημείο να τοποθετήσει το υλικό.

Στη συνέχεια το αρχείο που δημιουργείται και είναι σε μορφή STL, μεταδίδεται στον εκτυπωτή και ξεκινά η εκτύπωση του αντικειμένου. Ουσιαστικά ο εκτυπωτής δημιουργεί πολύ λεπτά στρώματα από το υλικό που χρησιμοποιείται, τα οποία εναποθέτει  το ένα πάνω στο άλλο και στα σημεία που του υποδεικνύονται από το σχέδιο που έχει φορτωθεί από τον υπολογιστή. Η ποιότητα του τελικού αποτελέσματος εξαρτάται από το πόσο λεπτά είναι τα στρώματα του υλικού από τα οποία αποτελείται το τελικό αντικείμενο. Όπως λοιπόν σε μία κανονική εκτύπωση εναποτίθενται σταγονίδια μελάνης πάνω σε ένα χαρτί στα σημεία που πρέπει για να εμφανιστεί το επιθυμητό κείμενο ή εικόνα, έτσι και στην τρισδιάστατη εκτύπωση το υλικό τοποθετείται στα κατάλληλα σημεία, ώστε να δημιουργηθεί το επιθυμητό αντικείμενο.

 

Τρισδιάστατη εκτύπωση
Ένα σχέδιο του αντικειμένου δημιουργείται στον υπολογιστή και στη συνέχεια εκτυπώνεται από το επιλεγμένο υλικό

 

Τα υλικά που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την τρισδιάστατη εκτύπωση είναι πολλά: πλαστικά, κεραμικά, ρητίνη, μέταλλα, υφάσματα, πολυμερή, γυαλί, ακόμα και βιολογικά υλικά. Συνήθως το υλικό θερμαίνεται ώσπου να υγροποιηθεί και στη συνέχεια γίνεται εξώθησή του από κάποιο ακροφύσιο του εκτυπωτή πάνω στην πλατφόρμα κατασκευής, όπου και στερεοποιείται σε πολύ γρήγορο χρόνο.

Η όλη διαδικασία, ανάλογα με το μέγεθος και την πολυπλοκότητα του αντικειμένου που εκτυπώνεται μπορεί να διαρκέσει από μερικά λεπτά έως και αρκετές ώρες ή ακόμα και μέρες.

Επίσης αφού ολοκληρωθεί η εκτύπωση, το αντικείμενο είναι πιθανό να χρειαστεί κάποια περαιτέρω επεξεργασία, π.χ. λείανση προεξοχών, βάψιμο κ.λπ.

Πού χρησιμοποιείται η τρισδιάστατη εκτύπωση;

Από την αρχή της αυτή η τεχνολογία βρήκε εφαρμογή σε τομείς της βιομηχανίας και ιδιαίτερα στην κατασκευή πρωτοτύπων για νέα εξαρτήματα και συσκευές. Χρησιμοποιώντας αυτή τη νέα μέθοδο μπορούσε κανείς σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα να δει ένα πραγματικό μοντέλο ενός σχεδίου και να κάνει σε αυτό τις απαραίτητες αλλαγές πριν ξεκινήσει η διαδικασία παραγωγής.

Από την δεκαετία του 1990 ακόμα η τρισδιάστατη εκτύπωση βρήκε εφαρμογή και στην ιατρική επιστήμη. Δημιουργήθηκαν διάφορα μέρη του ανθρώπινου σώματος για εκπαιδευτικούς σκοπούς, ενώ στις αρχές της δεκαετίας του 2000 δημιουργήθηκε μέσω τρισδιάστατης εκτύπωσης το πρώτο λειτουργικό ανθρώπινο νεφρό. Στη συνέχεια φυσικά δημιουργήθηκαν και τα πρώτα τεχνητά ανθρώπινα μέλη για ασθενείς που είχαν χάσει κάποιο άκρο.

 

Τρισδιάστατη εκτύπωση
Η τρισδιάστατη εκτύπωση χρησιμοποιείται εδώ και πολλά χρόνια στην ιατρική επιστήμη τόσο για εκπαιδευτικούς όσο και για θεραπευτικούς σκοπούς

 

Πριν από δέκα χρόνια περίπου – το 2009 – οι ευρεσιτεχνίες για την τρισδιάστατη εκτύπωση άρχισαν να γίνονται δημόσιο κτήμα και από τότε η χρήση της έγινε πολύ πιο ευρεία.

Χρησιμοποιείται πια στην παραγωγή κοσμημάτων και άλλων μικροαντικειμένων, στην αρχιτεκτονική και τη μηχανική, στην αυτοκινητοβιομηχανία, στην οδοντιατρική, στην εκπαίδευση, στην παραγωγή υποδημάτων και ρούχων. Τα τελευταία χρόνια έχει γίνει ακόμα και εκτύπωση ολόκληρων κτιρίων.

Πλεονεκτήματα της τρισδιάστατης εκτύπωσης

Το βασικό πλεονέκτημα της τρισδιάστατης εκτύπωσης είναι το γεγονός ότι χρησιμοποιούνται για την κατασκευή προϊόντων πολύ λιγότερα υλικά από ότι στις κλασικές μεθόδους κατασκευής. Για να κατασκευαστεί ένα αντικείμενο παραδοσιακά χρησιμοποιείται η αφαιρετική μέθοδός – από ένα κομμάτι υλικού αφαιρούνται σταδιακά κομμάτια μέχρι να καταλήξουμε να έχουμε το επιθυμητό σχήμα, με αποτέλεσμα μεγάλες ποσότητες υλικών κατασκευής να χάνονται. Στην τρισδιάστατη εκτύπωση απλά προστίθεται υλικό στα σημεία που χρειάζεται μέχρι να σχηματιστεί το αντικείμενο, και έτσι χρησιμοποιείται όσο ακριβώς υλικό χρειάζεται.

 

Τρισδιάστατη εκτύπωση
Ένα από τα βασικά πλεονεκτήματα της τρισδιάστατης εκτύπωσης είναι η δημιουργία αντικειμένων χωρίς άσκοπη κατανάλωση υλικού

 

Ένα ακόμα πλεονέκτημα της τρισδιάστατης εκτύπωσης είναι ότι μπορεί να γίνεται τοπικά η παραγωγή διαφόρων προϊόντων, χωρίς να είναι απαραίτητη η δημιουργία τεράστιων μονάδων παραγωγής. Έτσι εξοικονομούνται χρήματα, ενώ προστατεύεται και το περιβάλλον λόγω της αποφυγής μετακίνησης προϊόντων από ένα μέρος σε άλλα.

Βέβαια μία ακόμα σημαντική λειτουργία της τρισδιάστατης εκτύπωσης είναι ότι μπορεί να βοηθήσει να αντικατασταθούν αντικείμενα που δεν κυκλοφορούν πια στην αγορά, ενώ ότι τυπώνεται μπορεί να προσαρμοστεί ακριβώς στις προτιμήσεις του καθενός, όσον αφορά τις διαστάσεις αλλά και την αισθητική.

Σημαντικό είναι και το γεγονός ότι οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές μπορούν να αναπαράγουν τα μέρη που τους αποτελούν, σε περίπτωση που κάποιο εξάρτημα παρουσιάσει πρόβλημα.

Φυσικά όπως όλες οι τεχνολογίες μπορεί η τρισδιάστατη εκτύπωση να χρησιμοποιηθεί  και για κακούς σκοπούς, όπως η κατασκευή παράνομων όπλων.

Μπορεί ο καθένας να εκτυπώνει τρισδιάστατα;

Οι τιμές των τρισδιάστατων εκτυπωτών έχουν πέσει τόσο τα τελευταία χρόνια που είναι αρκετά εύκολο για πολλούς ανθρώπους να αγοράσουν δικό τους εξοπλισμό και να ασχοληθούν με την τρισδιάστατη εκτύπωση για επαγγελματικούς ή μη λόγους. Βέβαια αν δε χρειάζεται να τυπώνει κανείς μεγάλο αριθμό αντικειμένων, ίσως είναι καλύτερο να απευθυνθεί σε μία από τις εταιρείες που αναλαμβάνουν επαγγελματικά την εκτύπωση αντικειμένων κατά παραγγελία των πελατών τους.

 

Τρισδιάστατη εκτύπωση
Μπορεί ο καθένας με τον κατάλληλο εξοπλισμό να εκτυπώνει τρισδιάστατα ή να απευθύνεται σε εταιρείες που αναλαμβάνουν τρισδιάστατες εκτυπώσεις επαγγελματικά κατά παραγγελία

 

Γενικά πολλοί πιστεύουν ότι η τρισδιάστατη εκτύπωση θα επικρατήσει στο μέλλον και θα αντικαταστήσει σταδιακά τις παραδοσιακές μεθόδους παραγωγής. Σίγουρα οι εφαρμογές της είναι πολλές και ο χρόνος θα δείξει αν θα γίνει η χρήση της ακόμα πιο διαδεδομένη στην καθημερινότητά μας.

 

Write a Comment

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *