Výroba 3D modelov dnes a v budúcnosti

Technológia budúcnosti, s ktorou sa môžeme stretnúť už dnes. 3D tlač je jednoduchý nápad, ktorý vznikol koncom 80. rokov. Je spojený s rozvojom počítačov a CAD modelovaním. Počítače sa však stali dostatočne výkonné až koncom 90. rokov. CAD model sa rozloží na jednotlivé vrstvy, podľa ktorých pracuje hlava zariadenia, ktorá nanáša jednotlivé vrstvy na seba. Tieto vrstvy môžu byť spájané rôznymi spôsobmi. Závisí to od typu materiálu.
 
Rozdelenie je podľa wikipedie nasledovné:
- SLS - Selective laser sintering - laser s veľkým výkonom "skenuje" jednotlivé prierezy modelovanej súčiastky. Pri ohreve modelovacej zmesi dôjde k spájanu jednotlivých častí. Po ohreve celej plochy a jej premene na kompaktnú vrstvu sa posunie celá súčiastka o vrstvu nižšie a celý proces sa zopakuje znovu,
- FDM - Fuse deposition modeling - zariadenie (tryska do ktorej sa odvíja plast alebo kovové vlákno) má niekoľko stupňov voľnosti. V tryske dochádza k nataveniu materiálu a tým sa dá tento materiál nanášať do požadovanej vrstvy. Obyčajne sa na tvorbu modelov používajú nízkotaviteľné materály, ako vosk, ABS, PMMA, PVC atď,
- stereolitografia - ak máte čas a ochranné prostriedky môžete si doma pomocou tejto metódy spraviť jednoduchý model aj vy. Zariadenie "natiera" na seba jednotlivé vrstvy živice, ktorá je "vysušená" pod UV lampou. Používajú sa hlavne polyméry vytvrditeľné UV žiarením,
- MJM - Multi Jet Modeling - hlava zariadenia je tvorená viacerými tryskami, ktoré nanášajú v požadovaných vrstvách na seba roztavený materiál,
- LOM™- Laminated object manufacturing - používa firma Helisys Inc. Zo zlepenej papierovej masy sa vyrezávajú modely,
- EBM - Electron beam melting - vysokoenergetický elektrónový lúč skenuje vrstvu prášku čím dochádza k jej lokálnemu nataveniu a kompaktovaniu. Kedže sa jedná o vysokoenergetický lúč, dajú sa s ním spájať kovové prášky. Z hľadiska bezpečnosti sa pri výrobe používa vysoké vákuum,
- 3D tlač - jedná sa o jednoduché využite už dostupnej technológie tlače pomocou tlačiarenských hláv, len s tým rozdielom, že tlačová hlava nanáša vrstvy materiálu na seba. Bežne používanými tlačiacimi médiami sú sádra a živica (rýchlovytvrditeľná).
 
Rozdelenia podľa autora by mohlo byť asi takéto:
- materiál na výrobu 3D modelu s nízkymi teplotami tavenia - SLS, FTM, MJM,
- materiál na výrobu 3D modelu s vysokými teplotami tavenia - EBM,
- materiál na výrobu 3D modelu spájaný na základe fyzikálno-chemických vlastností : sterolitografia, LOM™, 3D tlač.
 
Z hľadiska materiálov sa na tlač neustále používajú najmä plasty a sádry. Budúcnosť však patrí keramike, kompozitným materiálom a ľahkým kovov. Predtým však bude potrebné vyriešiť ekonomickú výrobu kovových práškov s rozumnou zrnitosťou, bezpečnostné aspekty spojené s jemnými kovovými práškami a mechanické vlastnosti keramiky. Samozrejme, že tieto technológie sú zatiaľ iba doplnkovými k tým dnešným. Používajú sa iba na tvorbu prototypov.
 
Ceny zariadení sa pohybujú v rádoch desiatok tisíc dolárov. Tento rok však bola ohlásená prvá 3D tlačiareň dostupná pre kancelárie a domácnosti (4995 USD). Pomocou tejto tlačiarne sa dajú vyrobiť jednoduché súčiastky, kryt na telefón alebo reklamné predmety. Je otázkou pár rokov, kedy sa zistí, či sú dané technológie vhodné aj na výrobu väčších predmetov a väčších objemov výroby. Z hľadiska vlastností materiálu ide o možnosti riadenia tvorby vhodnej mikroštruktúry, vhodným odvodom tepla, zrnitosťou práškov a výberom skupín materiálov.