SPLOŠNO O 3D-TISKU

3

6t, Ti 1t, Ti

4

implantati

Charles Hall/1983 – stereolitografija, SLA/1986

Scott Crump / 1988 – ekstrudiranje termoplastov, FDM / 1988

dr. Igor Grabec / 1.patent na svetu / tridimenzionalni rekorder / 1969dr. Igor Grabec / 1.patent na svetu / tridimenzionalni rekorder / 1969

Igor Grabec

Značilnosti čebeljega 3D tiskaprilagodljiv material, inteligentne samo-organizirane proizvajalne enote, optimalna struktura, brez odpadkov, razgradljivi izdelki.

OSNOVNE TEHNOLOGIJEo ekstrudiranje materialov (FDM …)o selektivno strjevanje fotopolimerov (SLA …)o spajanje praškastih materialov (SLS, 3DP …)

Objet Geometries, Izrael (1998), Stratasys (2012)o kapljično nanašanje fotopolimerovo sloj (d= 16, 13 µm)

SOČASEN TISK RAZLIČNIH MATERIALOV

Nanoscribe - Nemčija, AMT – Avstrijao femtosekundni (10-15) pulzni laser selektivno utrjuje plastio ločljivost; 100 – 200 nm, TEHNOLOGIJA PRIHODNOSTI!

TISK OBJEKTOV “MIKRO“ VELIKOSTI

termoplastiABS, PLA, PA …

TRDNO

fotopolimerikovinebeton

biočrnilahrana

…

fotopolimerikovinebeton

biočrnilahrana

…

TEKOČEkovina, keramika,

pesek, steklo, les …kovina, keramika,

pesek, steklo, les …kompozitni polimeri

kovina, keramika, pesek, steklo, les …

kompozitni polimeriPRAH

gips, škrob, celuloza, guma, sladkor, žagovina …

1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040

Vir: ExplainingTheFuture.com

0

25

50

(%)

o mehanske lastnosti uporabljanih materialov niso ustrezale ničemur drugemu kot ogledovanju in tipanju izdelkov

o vmesna stopnja med prototipno in serijsko proizvodnjoo uporabimo prototip ali končni izdelek po katerem oblikujemo

kalup, ali pa kalup natisnemo neposredno

SULSA, Southampton University Laser Sintered Aircraft , l. 2011o vsi deli natisnjeni, material - najlon, hitrost 100 milj/h

SLS

URBEE, nizkoenergijski hibridni avtomobilo vsi deli natisnjeni, oblikovalec Jim Kor, URBEE 2

FDM

FOC, Freedom of Creation, l. 2000 , Janne Kyttanen, Nizozemskao prvo podjetje - prodaja uporabnih oblikovalskih predmetov

Shapeways, iMaterialise, Sculpteo …

IZDELAVA IZDELKOV PO NAROČILU

Tiskana kitara, oblikovalec Olaf Diegel, oktober 2012

SLS

Podjetje Protos eyewear, l. 2011, hipoalergenska bioplastika

SLS

ClearCorrect(PolyJet)

ClearCorrect(PolyJet)

Envision TECDLP (SLA)

Envision TECDLP (SLA)

BespokeInnovations (SLS)

BespokeInnovations (SLS)

Personalizacija protez, aparatov, slušnih aparatov, nizka cena!

Revolucija v arhitekturi, izdelava kompleksnih oblik, nizka cena!

Do l. 2030 bo biotisk postal standardna medicinska praksa.

o tehnološki hitrejši razvoj > odprtokodni zasnova intelektualna lastnina prosto dostopna

o odprtokodne skupnosti > globalno znanje > lokalna uporabao 3D tisk dostopen vsem > personalizirana izdelava

o prosto dostopen dizajn 3D tiskalnika

o razvoj tiskalnika, ki se bo repliciral

o prosto dostopen dizajn 3D tiskalnika

o razvoj tiskalnika, ki se bo repliciral

ODPRTOKODNA PRIHODNOST – projekt RepRap

l. 2005, Adrian Bowyer, Univerza v Bathu

FDM

PONUDBA 3D MODELOV NA SPLETU

o » universe of things«o »open design«, prostodostopen dizajno digitalno shranjevanje in prenos modelovo kot glasba in video

2005 2010 2020 2025 2030 2035 2040 2045 20500

0,4

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

0,6

0,2

ŠTEVILO 3D TISKALNIKOV / OSEBO (ZDA)

Vir: Eddy Hamoen, www.3dplaza.nlcena tiskalnika < 500 $ (350 EUR), 2015 - 2020

STROKOVNO O 3D-TISKU

O 3D-TISKU NA KRATKOPrednosti, ki jih prinaša 3D-tisk

o Izboljšanje dizajna izdelkov o Sprememba tradicionalne proizvodnje o Neposredno digitalno izdelovanje o Množično prilagajanje in proizvodnja nizkih naklado Prenos 3D-modelov v shrambi oblaka o Prosto dostopni dizajno Vpliv na trajnostni razvoj

O 3D-TISKU NA KRATKO

Prednosti, ki jih prinaša 3D-tisk

o Prosto dostopni dizajno Vpliv na trajnostni razvoj

O 3D-TISKU NA KRATKO

Klasifikacije tehnologij

o standard ASTM F2792-10 – Standard Terminology for Additive ManufacturingTechnologies – 7 generičnih skupin

Ekstrudiranje materiala

POLJUDNI PREGLED TEHNOLOGIJ 3D-TISKA

Ekstrudiranje materiala

POLJUDNI PREGLED TEHNOLOGIJ 3D-TISKA

Najbolj razširjena tehnologija – modeliranje s spajanjem slojev (FDM)q material – termoplastični filamentq dovajanje materiala v ekstrudirno glavoq prehod materiala v poltekočo obliko q ekstrudiranje skozi šobo q spajanje ekstrudiranega materiala na predhodne slojeq vključitev podpornih struktur > zahtevnejše (previsne) oblike

Fotopolimerizacija v kadi

POLJUDNI PREGLED TEHNOLOGIJ 3D-TISKA

Fotopolimerizacija v kadi

POLJUDNI PREGLED TEHNOLOGIJ 3D-TISKA

Najbolj razširjena tehnologija – stereolitografija (SLA)q tekoči fotopolimer v kadiq perforirana delovna ploščaq sistem za nanašanje fotopolimera z vakuumskim strgalomq UV-laser q optični sistem za skeniranje (leče in zrcala)

Kapjično nanašanje ali brizganje materiala

POLJUDNI PREGLED TEHNOLOGIJ 3D-TISKA

Kapjično nanašanje ali brizganje materiala

POLJUDNI PREGLED TEHNOLOGIJ 3D-TISKA

Najbolj razširjena tehnologija – PolyJet (Matrix):q tekoči fotopolimerni materialq delovna plošča pomična v smeri Zq osnovna plošča za delovni 3D-predmetq glave PolyJet (1536 šobami) in UV-sijalkamaq kartuše za gradnjo 3D-predmeta in izdelavo podporq sistem za izravnavo posameznega sloja

Kapjično nanašanje ali brizganje veziva

POLJUDNI PREGLED TEHNOLOGIJ 3D-TISKA

Kapjično nanašanje ali brizganje veziva

POLJUDNI PREGLED TEHNOLOGIJ 3D-TISKA

Najbolj razširjena tehnologija – tridimenzionalno tiskanje, 3DP:q praškast material (gips, celuloza …)q pomožna platforma s posteljo za dodajanje materiala q delovna platforma s posteljo (3D-predmet) q sistem za nanašanje prahu q komora za odvajanje prahu q tiskalna glava za nanašanje veziva q nujna infiltracija

Spajanje slojev praškastega materiala

POLJUDNI PREGLED TEHNOLOGIJ 3D-TISKA

POLJUDNI PREGLED TEHNOLOGIJ 3D-TISKASpajanje slojev praškastega materiala

Najbolj razširjena tehnologija – selektivno lasersko sintranje, SLSq praškast polimerni materialq delovna in pomožna platformo s posteljo q sistem za nanos materiala, q pomožna platformo s posteljo za odstranjevanje odvečnega materiala q optični sistem z laserjem za precizno sintranje v slojih

Lasersko navarjanje

POLJUDNI PREGLED TEHNOLOGIJ 3D-TISKA

Laminacija pol

Lasersko navarjanje

POLJUDNI PREGLED TEHNOLOGIJ 3D-TISKA

Laminacija pol

Najbolj poznana tehnologija – LENSq praškast kovinski materialq laser visoke močiq vodila za soosno dovajanje prahuq optični sistem za usmeritev žarkaq pomik glave X, Y in Zq dotisk na kovinske objekte

Najbolj poznana tehnologija – LOMq material - papirq delovna plošča pomična v osi Z q mehanizem za premikanje materialaq grelni pritisni valjq laser s sistemom za skeniranje, zrcalo in

premična glava z optiko