5 ciekawych zastosowań druku 3D

Druk 3D to szansa dla wielu branż, gałęzi przemysłu, medycyny i wynalazczości. Technika ta polega na wytwarzaniu różnego rodzaju elementów o rozmaitych kształtach i gabarytach poprzez precyzyjne nakładanie na siebie kolejnych warstw materiału budulcowego. W przeciwieństwie do technik konwencjonalnych, jak choćby obróbka CNC, technologia 3D pozwala na produkcję bezstratną: materiał jest dodawany, a nie obrabiany, co pozwala wyeliminować jego pozostałości. Szerokie możliwości i wysoka precyzja działań sprawiają, że drukarki 3D znajdują coraz więcej zastosowań i cieszą się rosnącym zainteresowaniem. W jakich obszarach ich obecność – z dużym prawdopodobieństwem – będzie zyskiwała na znaczeniu?

Medycyna

Druk 3D w służbie medycyny po raz pierwszy zastosowany został w 1999 roku, kiedy to skafold pokryty komórkami własnymi pacjenta wykorzystano do leczenia przerostu pęcherza moczowego. Trzy lata później powstała miniaturowa i – co ważne! – filtrująca mocz nerka. Choć na razie działa u zwierząt, daje spore nadzieje na rozwój sytuacji.

Obecnie eksperci zastosowania druku 3D upatrują przede wszystkim w produkcji protez. Są to raczej wersje niskobudżetowe, ale dzięki temu znajdujące szerokie zastosowanie u dzieci. Najmłodsi szybko rosną, wskutek czego nieustannie potrzebne są im nowe protezy. Rozpowszechnienie tych tańszych, drukowanych pozwoli na zapewnienie komfortu bez poważnego uszczerbku finansowego w budżecie rodziny.

W tej chwili trwają badania nad możliwościami wydrukowania skóry nadającej się do przeszczepów i leczenia ran oraz organów. Póki co kości czy małżowiny uszne wyglądają jeszcze nienaturalnie, ale wraz z rozwojem technologii można liczyć na coraz lepsze efekty.

Architektura i design

Pole do zastosowania druku 3D w architekturze i designie wydaje się dość oczywiste. Mowa oczywiście o makietach budynków. Projektanci od zawsze korzystali z przestrzennych wizualizacji, jednak ręczne formowanie każdej z brył było przedsięwzięciem pracochłonnym. Upowszechnienie drukarek 3D upraszcza sprawę: wystarczy odpowiednio przekonwertowany w programie komputerowym model.

Ciekawym pomysłem jest również wdrożenie druku 3D do procesu projektowania przedmiotów użytkowych. Wielu twórców mebli już teraz pracuje w oparciu o niewielkie trójwymiarowe modele, pozwalające ujrzeć nakreślony wcześniej projekt w rzeczywistości. Dzięki temu jeszcze przed powstaniem prototypu można wyeliminować niektóre niedoskonałości i niedociągnięcia, wdrożyć pewne rozwiązania i poprawić wygląd produktu. Dużym atutem druku 3D jest to, że pozwala na uzyskiwanie nawet bardzo skomplikowanych kształtów, poprawki nie muszą mieć więc ograniczeń.

Lotnictwo i przemysł kosmiczny

To jedne z bardziej wymagających branż. Wykorzystywane materiały muszą gwarantować odporność na trudne warunki, okazuje się jednak, że niektóre z filamentów stosowanych w specjalistycznych drukarkach 3D spełniają wyśrubowane normy. Największe nadzieje pokładane w technologii trójwymiarowego druku wiążą się z szybkim przygotowywaniem części zamiennych. Jeśli nowe elementy będą przy okazji lżejsze i bardziej ekonomiczne w produkcji, tym lepiej.

W kosmos druk 3D już poleciał. W 2014 roku na okołoziemskiej orbicie wykonano tą techniką płytę czołową z przestrzennymi napisami. Działanie takie ma przełomowe znaczenie. Jeśli udałoby się wdrożyć je na szeroką skalę, oznaczałoby to uniezależnienie członków misji komicznych od dostaw z ziemi, a tym samym znacznie łatwiejsze naprawy i uzupełnienia sprzętu.

Motoryzacja

Druk 3D ma szansę odnaleźć się również w świecie motoryzacji. Przewidywane zastosowanie jest podobne, co w lotnictwie: szybkie przygotowywanie części zamiennych, produkcja elementów wymagających mniejszych ilości materiału i nadawanie konstrukcji lekkości. Koncerny motoryzacyjne już współpracują z firmami działającymi na rynku druku 3D. Szacuje się, że Volvo skróciło dzięki temu czas oczekiwania na narzędzia, co obniżyło koszty produkcji nawet o 90%.

Gama materiałów możliwych do zastosowania w technologii 3D nieustannie się powiększa. Może to być metal spiekany za pomocą lasera czy nowoczesne tworzywa sztuczne. W Kanadzie powstał nawet pierwszy samochód w całości wydrukowany. Mimo że jego powstawanie pochłonęło 15 lat, a osiągi nie są niesamowite, to i tak dobry początek. 

Edukacja i nauka

Najmłodsi obywatele radzą sobie w świecie technologii całkiem nieźle, jednak druk 3D nadal jest dla nich nowinką. Obniżanie jego kosztów w przyszłości może przyczynić się do większej popularności drukarek i możliwości codziennego korzystania z nich w szkole. Druk 3D zastosowanie może znaleźć we wszystkich przedmiotach technicznych, zachęcając do projektowania, poszukiwania rozwiązań i ćwiczenia wyobraźni przestrzennej. Na uczelniach wyższych natomiast jest to działanie znacznie bardziej profesjonalne, wykorzystywane w eksperymentach badawczych, prototypowaniu i inżynierii odwrotnej.

Z drugiej strony druk 3D wykorzystywać można w produkcji różnego rodzaju modeli. Służą one jako pomoce edukacyjne dla studentów medycyny albo materiał przeznaczony do obrazowania i symulacji zabiegów operacyjnych dla lekarzy.