Izrada 3D modela; Izvor: www.formlabs.com
ŠTO JE 3D PRINTANJE?
3D printanje je proces izrade 3D objekta iz digitalnog 3D modela koja je izumljena krajem 80-ih godina, razvijala se tokom 90-ih, a u široj primjeni je zadnjih nekoliko godina. Gotovo svaki zamišljeni oblik koji se može izmodelirati ujedno se može i isprintati. Ova tehnologija mijenja način izrade predmeta jer se on producira direktno iz ideje u gotov produkt.
Ulaskom u široku primjenu očekuje se promjena u načinu proizvodnje u čitavom spektru industrija, a i općenito u procesu masovne proizvodnje. Otvara se mogućnost da pojedinac u privatnosti svog doma, bez posebno izučenog zanata i samo uz primjenu kompjutorskog programa isprinta što god želi, a jedino ograničenje su veličina i materijal.
TEHNOLOGIJA 3D PRINTANJA – KAKO FUNKCIONIRA?
Osnovni principi tehnologije 3D printanja funkcioniraju na način slaganja slojeva mijenjajući strukturu materijala, tj pretvarajući materijal iz tekućine, odnosno praška u čvrsto stanje. Najčešće korištene tehnologije su SLS, FDM i SLA. Osnovna razlika je u načinu slaganja slojeva prilikom izrade objekta.
SLS – Selective laser sintering
SLS – Selective laser sintering je tehnologija pomoću koje se uz pomoć lasera iz praška dobiva čvrsta tvar. Najčešće se koristi prilikom izrade predmeta od metala. Laser veže čestice praška i pretvara ih u krutu strukturu. Iz digitalnih podloga izvlače se nizovi presjeka koje laser reproducira na, praškom prekrivenu, površinu u slojevima i time postepeno izrađuje (printa) sloj po sloj objekta. Nakon svakog prelaska lasera prevlači se novi sloj praška i proces se ponavlja do završetka modela. Za razliku od ostalih tehnoloških procesa izrade 3D modela, ovaj omogućuje izradu najraznovrsnijih geometrijskih oblika pošto je model tijekom izrade poduprt praškom i na taj način učvršćen.
Najčešće korišteni materijali su plastika, metal, keramika i staklo.
FDM – Fused depostion modelling
FDM – Fused depostion modelling tehnologija temelji se na taljenom materijalu koji se nanosi u slojevima. On se nalazi u brizgalici koja ga ispušta koristeći kao podlogu digitalni 3D model. Ovakav način 3D printanja često zahtijeva potporne strukture koje drže model, tj. istake na modelu jer je vrijeme stvrdnjavanja duže, odnosno materijal se mora ohladiti da bi dobio konačnu, stabilnu formu.
Najčešće korišteni materijali su polikarbonati, polistireni i drugi polimeri.
SLA – Stereolitography
SLA – Stereolitography je tehnologija izrade 3D objekta kod koje se materijal nalazi u tekućem stanju, a laser prelazi preko njega i time ga ukrućuje dok se platforma s modelom pomiče za jedan sloj. Ovaj način izrade također zahtijeva potporne strukture, a velika prednost je brzina izrade. Nedostatak je cijena materijala.
3D PRINTANJE U ARHITEKTURI I DIZAJNU
S razvojem tehnologije 3D printanja raste i njena primjena. Tako ova tehnologija sve više postaje način istraživanja modela i idejnih rješenja u mnogim arhitektonskim i dizajnerskim uredima. Kontroliranje finalnog produkta, tj. istraživanje prostornih koncepcija i volumenskih odnosa kroz model jedan je od osnovnih dijelova procesa u izradi svakog projekta. Primjenom tehnologije 3D printanja taj se proces veoma pojednostavljuje i ubrzava te eliminira mogućnost ljudske pogreške. Makete je sad moguće izraditi kroz nekoliko sati ili minuta ovisno o detaljnosti i veličini, a bez angažiranja radnika.
Kada je riječ o arhitekturi i dizajnu izrada modela samo je jedna od pogodnosti 3D printanja. U produkt dizajnu 3D printanje otvara vrata gotovo neograničenim oblikovnim formama. Revolucija koju donosi 3D printanje nije samo u izradi modela nego i u tome što je proizvod koji se prodaje postao sam digitalni model kojeg će krajnji korisnik isprintati na svom 3D printeru.
Jedan od primjera 3D printanja u dizajnu je i nosač za bicikle "Clug" osmišljen od strane Hurdler design studios koji se prodaje u digitalnom obliku dok ga krajnji korisnik sam printa.
U arhitekturi je razvoj 3D tehnologije usmjeren na brzu, ekološku i jeftinu izgradnju kuća. Već neko vrijeme znanstvenici i arhitekti pokušavaju pronaći način printanja objekata, a nedavno su i uspjeli u tome.
Kineska tvrtka Winsun new materials uspjela je uz pomoć ogromnog 3D printera izraditi 10 jednostavnih i ekološki prihvatljivih stambenih objekata u samo 24 sata. Svaki od navedenih objekata ima površinu od 200 m2, a cijena mu je 4800 USD. Objekti su napravljeni isključivo od recikliranog građevinskog i industrijskog otpada, a uz pomoć velikog 3D printera, dimenzija 6.6m x 10m x 150m. Kao osnovni građevni materijal ovaj printer koristi mješavinu cementa i staklene vune te sloj po sloj, prateći arhitektonske CAD nacrte, printa elemente objekta uzimajući u obzir naknadno umetanje instalacija i izolacije.
Izvor: www.designboom.com / Winsun New Materials: www.yhbm.com
Zahvaljujući nizozemskom uredu DUS Architects, Amsterdam će postati jedan od prvih gradova u svijetu u kojemu će se moći vidjeti kuća isprintana 3D printerom. „Canal house" će imati 13 prostorija i bit će smještena na, kako i samo ime kaže, jednom od amsterdamskih kanala. Printer koristi rastopljenu plastiku i stvara elemente koji se naknadno sklapaju i tako poput lego kocaka formiraju objekt. Gradnja je već počela, a predviđa se da će trajati 3 godine. Gradilište je otvoreno za posjetitelje kako bi se omogućilo upoznavanje šire javnosti s ovom novom i uzbudljivom tehnologijom.
Izvor: Dus architects / www.3dprintcanalhouse.com
Prednost 3D printanja u odnosu na tradicionalni način gradnje (npr: prefabriciranim elementima) je u tome što je moguće koristiti veoma detaljne i elaborirane elemente. Za razliku od standardiziranih elemenata, konstrukcija nastala tehnologijom 3D printanja može se u potpunosti prilagoditi korisnikovim potrebama bez povećavanja cijene gradnje. Prednost ove tehnologije je i u tome što se temelji na procesu dodavanja slojeva, što znači da ne postoji građevinski otpad te se na taj način učinkovito iskorištava građevni materijal. Eliminira se i trošak prijevoza materijala, s obzirom na to da se prijenos nacrta događa digitalno, a samo printanje lokalno.
Nedostatci ove tehnologije vezani su prvenstveno za ispunjavanje svih uvjeta, zakona i pravila za izgradnju objekta. Pitanje izolacije, požarnih propisa, vjetrovnih opterećenja, temelja, kao i ograničenja u izboru materijala za printanje.
MOGUĆNOSTI 3D PRINTANJA
3D printanje je do sada već ušlo u primjenu u širokom nizu djelatnosti, a s obzirom na mogućnosti koje pruža pretpostavlja se da će se njegova primjena dalje širiti. Dva su aspekta u kojima ta tehnologija mijenja dosadašnje postavke: masovna proizvodnja i osobna upotreba.
Tehnologija 3D printanja u osnovi može zamijeniti mnoge druge proizvodne tehnologije te se stoga može primijeniti u brojnim industrijama. Do sada je primijenjena u arhitekturi, dizajnu, automobilskoj industriji, medicini, modnoj industriji, aeronautici, proizvodnji hrane itd.
Primjena u medicini: umjetna ušna školjka; Izvor: m.futurezone.at ; Foto: Frank Wojciechowski
Primjena u modnoj industriji: 3D isprintane cipele, Izvor: www.designboom.com
3D printani nakit i donje rublje: Izvor: monomer.com ; courtesy of Shapeways; www.shapeways.com
Primjena u proizvodnji hrane, Izvor: www.naturalmachines.com
Bicikl sastavljen od 3d isprintanih dijelova, Izvor: www.trekbikes.com
S obzirom na to da 3D printeri postaju sve jeftiniji, sve više se koriste za osobnu upotrebu. Tako se zahvaljujući mogućnosti da krajnji korisnik printa željene produkte u vlastitom domu razvija individualna produkcija predmeta. U Zagrebu je već otvorena nekolicina 3D print studija te je čak i HG Spot plasirao vlastiti 3D printer imena Forcebook. Očekuje se da će u skoroj budućnosti još pojeftiniti, zbog isteka roka trajanja patenata i mogućnosti konkurentnijeg daljnjeg razvoja.
3D printer, Izvor: www.forcebook.hr
Ideja 3D kopiranja oduševljava svojom jednostavnošću i beskonačnim mogućnostima. Nešto što se do nedavno činilo kao znanstvena fantastika, sada je moguće je bilo koji predmet identično kopirati i to u bilo kakvom željenom materijalu. Primjerice, ukoliko razbijete jednu šalicu iz seta, možete ju skenirati i zatim isprintati identičnu kopiju. Također na taj način možemo isprintati bilo kakav dio koji trebamo zamijeniti. Za sad su mogućnosti ograničene veličinom i materijalom, ali ova obećavajuća tehnologija zasigurno će se razvijati dalje.
Tehnologija 3d kopiranja , Izvor: www.makerbot.com
Mogućnosti razvoja ove tehnologije su zaista neograničene i možemo očekivati da će budućnost sa sobom donijeti velike promjene u dosada ustaljenom načinu osmišljavanja, plasiranja i produkcije proizvoda.
Autor: 
Angažirajte nas za adaptaciju, renovaciju ili uređenje interijera vašeg doma, poslovnog prostora ili kuće za odmor. Ovisno o vašim željama i mogućnostima te uz naše iskustvo, znanje i trud, od anonimnog i neutralnog, zajedno ćemo osmisliti prostor koji svojom funkcionalnošću i organizacijom olakšava svakodnevni život, dok ga oblikovanjem i osobnošću čini jedinstvenim.
Radujemo se budućoj suradnji!
