A 3D nyomtatás egy olyan technológiai eljárás, ahol egy előzetesen számítógépen megalkotott 3D-s modellt fizikai formában is létrehozunk. Azaz kis túlzással a létrehozott 3 dimenziós tárgyaknak csakis a fantázia szab határt. Elkészíthetünk gép-alkatrészeket, egyedi tervezésű szobrokat, dekorációs elemeket, autófelnit, vagy akár életnagyságú robotokat is. A jelenleg leginkább elterjedt technológia a 3D nyomtatás világában az FDM/FFF, illetve az SLA típusok. A két technológia teljesen más módon hozza létre a kívánt tárgyat, ezeket lentebb részletesen is bemutatjuk.
3D nyomtatók
Az FDM/FFF 3D nyomtatási technológia
Már az 1990-es évektől kezdődően léteznek az FDM (fused depostion modelling) technológia alapjai. Ennek a módszernek a lényege, hogy egy nagyteljesítményű olvasztófej járja be a számítógépes modellről készített útvonalat. Ennek során folyamatosan olvasztja meg, és helyezi a tárgyasztalra a felhasznált műanyag szálat. Az olvadt műanyag az olvasztófejet elhagyva megszilárdul, így hozva létre rétegről rétegre a kívánt modellt. Napjainkban számos gyártó forgalmaz FDM nyomtatókat, mindegyik ezen az elven működik, eltérést a használat nehézségében, a beállítási lehetőségekben, az elérhető pontosságban és rétegvastagságban, illetőleg a 3 tengely-irányú mozgások megvalósításában találhatunk. A technológia előnye az SLA technológiával szemben a költséghatékonyság, és a nagyobb elérhető gyártási sebesség.
Az SLA technológia
Az SLA (Stereolithograpy apparatus) technológia szintén egy számítógépes modellt használ fel a 3 dimenziós tárgy elkészítéséhez. Ennek alapanyaga azonban egy folyékony műgyanta, amit a nyomtató rétegről rétegre UV fény segítségével szilárdít meg. Az előnye az FDM technológiával szemben a sokkal kisebb elérhető rétegvastagság, ezáltal a lényegesen nagyobb nyomtatási pontosság. Hátránya viszont a kisebb nyomtatási felület és a jelentősen drágább alapanyag.
A 3D nyomtatás legfontosabb lépései
3D modellezés és a nyomtatandó tárgy előkészítése
A 3D nyomtatás alapja, megvalósítási technológiától függetlenül a 3D-s modell elkészítése. Ehhez egy 3D-tervezői környezetben megalkotjuk a kívánt paramétereknek megfelelő méretarányos modellt, annak minden apró szükséges részletével. Komplex modellek esetén szükséges lehet alátámasztásokat alkalmazni, hogy a nyomtatás során a végleges termék megtartsa a pontos alakját és arányait. Természetesen ezek a segéd-elemek és alátámasztások a nyomtatást követően eltávolításra kerülnek. A kész modellt áttöltjük a szeletelő programba.
Szeletelés
Az előkészített modellt betöltjük a szeletelő programba. A választott technológiának megfelelő módon felszeleteljük, azaz egy olyan kódot készítünk belőle, amit a nyomtató útvonalként értelmezni tud, be tud járni pontról pontra, rétegről rétegre, miközben létrehozza a kész terméket.