3D drukāšana var radīt gandrīz jebkuru priekšmetu, ko var veidot no plastmasas, noteikta veida keramikas vai metāla pulveriem. Trīsdimensionālu priekšmetu taisīšana izdrukas veidā nav nekas jauns – pirmos patentus šīm tehnoloģijām izsniedza jau iepriekšējā gadsimta 80. gados. Tomēr priekšmetu "izdruka" kļuvusi plašāk pieejama, pateicoties modernai datortehnoloģijai. Ar datoriem un attiecīgu programmatūru var veidot jebkādu priekšmetu modeļus digitālā veidā un tos pārvērst instrukcijās 3D printerim.
Dators digitālo priekšmetu, teiksim, krūzi, "sagraiza" tūkstošos atsevišķos slāņos un pēc tam, programmas vadīts, printeris katru slāni "uzklāj" ar tajā izmantoto izejvielu līdz brīdim, kad priekšmets ir gatavs. Taču 3D printeris strādā samērā lēni – tas klāj plānu vielu kārtu pa kārtai, un tā ražošanas apjoms nav salīdzināms ar masveida industriālo ražošanu. Kamēr viens printeris dažu minūšu laikā izveido vienu plastmasas vai metāla pulvera "alvas zaldātiņu", industriāls ražošanas cehs var saražot tūkstošos. 3D printeri tādēļ parasti noder prototipu vai unikālu, personalizētu priekšmetu ražošanai.
Dažādas priekšmetu veidošanas tehnoloģijas
3D izdruka apvieno vairākas priekšmetu veidošanas tehnoloģijas. Stereolitogrāfija (SLA) – koncentrētu ultravioletās gaismas staru raida uz plānā kārtā uzklātu šķidru plastikātu. Gaismas ietekmē tas sacietē.
Selektīvā lāzera kausēšana (SLS) – izmanto lieljaudas lāzera staru. Ar staru sakausē sīkas plastmasas, metāla, keramikas vai stikla pulvera daļiņas vēlamā trīs dimensiju formas masā.
"3D printeri salikt no tirgū pieejamām detaļām un rīkiem vairs nav raķešbūves zinātne."
Termoplastikāta auklas kausēšana (FDM) - printera galva izkausē termoplastikāta auklu un uz gludas pamatnes ieklāj detaļu slāni pa slānim. Ir arī citas tehnoloģijas un iepriekšminēto variācijas.
Tā sauktā mazā biznesa un mājas vajadzībām domātie 3D printeri parasti izmanto kausējamās plastmasas auklas, jo lāzeru un citas staru tehnoloģijas padara 3D ražošanas iekārtas daudz dārgākas. Jāatzīmē, ka 3D izgatavojumi ir ļoti izturīgi, atsevišķa plastmasa pat cietāka nekā tērauds.
Maksā līdz 400 eiro
Pasaulē 3D izdrukas iekārtu ražotāju ir savairojies daudz. Profesionāli lieljaudas printeri var maksāt vairākus desmitus tūkstošu eiro, savukārt daži 3D nozares jaunuzņēmumi piedāvā printerus, kas darbojas ar termoplastikāta kausēšanu (FDM) un maksā starp 300 un 400 eiro, aptuveni tikpat daudz, cik maksā labs, mums jau zināmais krāsu lāzerprinteris.
Pēdējā laikā internetā arī parādās pamācības, kā 3D printeri var uzbūvēt patstāvīgi - no tirgū pieejamām detaļām un rīkiem tādu salikt vairs nav "raķešbūves zinātne".
Stārķis var stāvēt un neredzīgie "apskatīt" ilustrācijas
3D printerus Latvijā ražo uzņēmums "Mass Portal", kas izmanto FDM tehnoloģiju. Pateicoties vismaz diviem darbiem, "Mass Portal" ieguvis starptautisku atzinību. Uzņēmums izstrādāja un izdrukāja plastmasas protēzes stārķim, kuram bija salauztas kājas. Putns var atkal stāvēt un staigāt – bez protēzēm tas, lai nenomirtu badā, būtu bijis jāiznīcina.
Sadarbībā ar citu Latvijas uzņēmumu "Tactile Eyesight", kas ražo ilustrētu lasāmvielu neredzīgiem un vājredzīgiem, "Mass Portal" uz saviem "Pharaoh" sērijas printeriem izdrukāja veidnes taustāmām trīs dimensiju ilustrācijām. "Tactile Eyesight" grāmatās blakus tekstiem neredzīgo Braila rakstā var aptaustīt ilustrācijas.
Pirmais projekts, kā ziņo 3D izdrukas nozares mediji, bijis latvietes Luīzes Pastores grāmata, kas angliski saucas "Missing Monkeys" ("Pazudušie pērtiķi").
Pielietojums medicīnā
Citviet pasaulē 3D printerus medicīna izmanto personalizētu cilvēku locekļu protēžu ražošanai, pat mākslīgās ādas un kaulu aizvietotāju ražošanai plastiskās ķirurģijas vajadzībām. Medicīnā ir noderīga tieši personalizētu protēžu ražošana, jo priekšmetu uztaisa precīzi piemērotu pacienta izmēram, ieskenējot vietas, kur jāpieliek protēze.
"Uzņēmums izstrādāja un izdrukāja plastmasas protēzes stārķim, kuram bija salauztas kājas."
Kā raksta portāls "Tech Crunch", "parasti protēzes pasūtīšana var ilgt nedēļas, pat mēnešus. Katra protēze ir personīgi jāpielāgo lietotājam. Taču, 3D printeriem kļūstot lētākiem, rodas iespēja protēzes izstrādāt un ražot uz vietas (lietotāja dzīvesvietā)".
3D printeri var izmantot medicīnisko attēlu – rentgenu un magnētiskās rezonanses skeneru attēlu – trīsdimensionālai izdrukai, lai ķirurgi varētu taustīt un apskatīt kādu operējamu kaulu, audu vai asinsvadu deformācijas modeli.
Noder arī mazam biznesam un vaļaspriekiem
Saprotot, ka 3D priekšmetu radīšana daudziem var kļūt par hobiju vai nelielu biznesu, vairākas lielas IT firmas – tostarp "Microsoft" un "Google" - sākušas piedāvāt 3D skenēšanas risinājumus. Doma ir tāda, ka priekšmetus varēs kopēt un tos izprintēt, uzņemot dažas digitālas fotogrāfijas. Daži pat prognozē, ka 3D skeneri vai skenēšanas programmatūra būs iebūvēta nākotnes mobilajos telefonos. Protams, ja tas viss būs tik viegli izdarāms, radīsies jautājumi par autortiesībām – kaut vai ieskenējot kaimiņa dārgo, mākslinieka radīto dārza rūķi un izdrukājot perfektu plastmasas vai īpašas keramikas kopiju.
Vienlaikus nozares mediji ziņo, ka izgaist sapnis par 3D printera izmantošanu katrā mājsaimniecībā. Ražotāji novēršas no šādu lētu mājas iekārtu izstrādes un pārdošanas. Drīzāk cilvēki savus dizainus vai ieskenētos 3D attēlus nosūtīs 3D drukāšanas uzņēmumiem un saņems gatavo eksemplāru pa pastu vai ar kurjeru. Ne jau katru dienu rodas vajadzība "izdrukāt" kādu priekšmetu, tāpat kā uzņēmumam vai mājsaimniecībai reti ir nepieciešami lielāki parastas drukāšanas darbi – 1500 gada pārskatus vai 250 ielūgumus uz meitas kāzām taču nedrukā ar ofisa vai mājas iekārtām.
Tātad nākotnē pusaudžiem, kas saplēsuši dažus vecāku "neplīstošos" plastmasas traukus, būs jāsamierinās un jāatzīst sava vaina – tie nevarēs tos no jauna izdrukāt ar mājas printeri, iekams mamma pārbrauc no darba.
