Povijesni razvoj 3D ispisa

Prvi postupci

Prvi postupak koji odgovara današnjoj definiciji aditivne proizvodnje bila je stereolitografija. Zamisao je jednostavna: kada se kapljevita smola osvijetli svjetlom određene valne duljine, ona na osvijetljenom mjestu skrutne. Ako se osvjetljava presjek po presjek i platforma spušta u kadu, nastaje predmet. Postupak je patentiran sredinom osamdesetih, a uređaj je krajem desetljeća postao prvi komercijalni 3D printer.

Nedugo zatim pojavilo se taložno srašćivanje, postupak u kojem se plastična žica tali i istiskuje kroz pokretnu mlaznicu. Za njim je došlo i selektivno lasersko srašćivanje, u kojem laser spaja čestice praha u tankom sloju. Sva tri postupka nastala su u razmaku od nekoliko godina i sva tri se u temeljnim crtama koriste i danas.

Razdoblje zatvorenih uređaja

Tijekom devedesetih i početkom dvijetisućitih aditivni su uređaji bili gotovo isključivo industrijska oprema. Cijena se mjerila u desecima tisuća eura, materijal se kupovao od proizvođača uređaja u zapečaćenim spremnicima, a postavke su bile zatvorene. Takav je model poslovanja bio razumljiv jer je razvoj bio skup, ali je znatno usporio širenje tehnologije.

Naziv koji se tada udomaćio bio je brza izrada prototipa. On dobro opisuje kako se tehnologija koristila: u razvojnim odjelima velikih tvrtki, za modele koji se pokazuju i ispituju, a ne za dijelove koji ulaze u proizvod. Tek kasnije, kada su se pojavili čvršći materijali i pouzdaniji uređaji, počelo se govoriti o izravnoj proizvodnji.

RepRap i otvoreni kod

Godine 2005. na Sveučilištu u Bathu pokrenut je projekt RepRap, kratica od engleskog naziva za samoumnožavajući brzi prototipirač. Zamisao je bila neobična: napraviti printer koji može ispisati što veći dio vlastitih dijelova, a sve nacrte, popise dijelova i programsku podršku objaviti slobodno, bez naknade. Prva izvedba nazvana Darwin objavljena je 2007., a nešto kasnije slijedila je poboljšana izvedba Mendel.

Projekt nije uspio u doslovnom cilju — nijedan printer ne može ispisati motore, vodilice ni elektroniku — ali je postigao nešto važnije. Oko njega se okupila zajednica koja je dijelila rješenja, a kada su ključni patenti za taložno srašćivanje istekli, sve je već bilo spremno: nacrti, upravljački program, popis dijelova i iskustvo. Nastali su prvi jeftini uređaji i tržište koje danas broji stotine proizvođača.

Što je pad cijene promijenio

Uređaj koji je 2009. stajao nekoliko desetaka tisuća eura danas ima usporediv, često i bolji nasljednik po cijeni manjoj od tisuću eura. Posljedice su tri. Prvo, ispis je ušao u škole i radionice, pa je nestala prepreka u znanju: tehnologija se uči na uređaju, a ne iz kataloga. Drugo, materijal se kupuje slobodno na tržištu pa je cijena po kilogramu pala na razinu obične sirovine. Treće, pojavio se velik broj gotovih modela koje korisnici objavljuju i razmjenjuju.

Industrija se pritom nije povukla. Skupi uređaji i dalje postoje, ali su se pomaknuli prema području u kojem jeftini ne mogu pratiti: metal, veliki radni prostor, potvrđeni postupci i ponovljivost potrebna za zrakoplovstvo i medicinu. Podjela na industrijsku i dostupnu razinu opreme obilježje je današnjeg stanja.

Od prototipa prema proizvodu

Posljednje razdoblje obilježava pomak težišta s izgleda na svojstva. Rani su se ispisi ocjenjivali prema tome kako izgledaju; današnji se ocjenjuju prema tome što izdrže. Zbog toga se razvijaju materijali s dodacima, postupci sušenja filamenta, zatvorene komore i upravljanje temperaturom, a u programskim alatima pojavljuju se postavke koje su prije bile dostupne samo na industrijskoj opremi.

Istodobno raste broj postupaka koji se koriste izravno u proizvodnji. Naprave i stezaljke u pogonima gotovo se u pravilu ispisuju, jer se izrađuju u jednom komadu i mijenjaju sa svakim novim proizvodom. Time se zatvara krug: tehnologija koja je nastala kao pomoć razvoju vratila se u proizvodni pogon kao njegov redoviti dio.

Ključni pojmovi

Provjeri se

Kratka provjera prije prelaska na sljedeću jedinicu. Odgovor se potvrđuje klikom, a obrazloženje se prikazuje odmah.