3Д-печатењето е патентирано во осумдесеттите години од минатиот век, а бурна експанзија во неговиот развој доживува во наредната деценија. Денеска тоа е реалност на комерцијална основа којашто на голема врата “притиска“ во нашето секојдневие од многу области од животот.

Што е 3Д-печат? Да замислиме дека сме моделирале (дизајнирале) некоја форма (дел, производ, гаџет, ....) на нашиот компјутер во некој 3Д-софтвер за моделирање (значи имаме дигитален модел од нашиот дел). 3Д-печатењето ни овозможува тој дел и реално да го изработиме (испечатиме) со помош на 3Д-печатач во нашата работна просторија. Материјалот од којшто е испечатен делот може да биде најразличен, во зависност од типот на нашиот 3Д-печатач (пластика, метал, комбинација пластика-дрво или пластика со карбонски влакна, ...) и секако, технологијата според којашто нашиот печатач работи (за ова повеќе ќе стане збор подолу во написов). Фактички, 3Д-печатачот е класична ЦНЦ-машина којашто задоволува само кинематика (отпорите на (од) извршните органи се минорни) со која компјутерски се управува движењето на ласерскиот зрак или на инјекторите за специјална пластика, кои претставуваат извршни органи на нашиот 3Д-печатач и кои со своето движење и делување го изработуваат (оформуваат) делот што ни е потребен.

3Д-печатењето е релативно евтино (како технологија) и го заменува фабричкото класично сериско производство. Исклучително е флексибилно и со неограничени можности во однос на дизајнот (види како пример на слика 1). Во светот, а и кај нас, во последно време зема голем замав, а причина за тоа е големото поевтинување на 3Д-печатачите и на материјалите за изработка на деловите, со оглед на тоа што расте конкуренцијата и истекува важноста на патентните права над таа технологија. Исто така, значајно е што се редефинира начинот со којшто ние доаѓаме до потребните материјални добра за нашето секојдневие. Имено, во иднина најчесто веќе нема да се купува готов физички производ во продавниците, туку ќе се купува компјутерска датотека (фајл) кој ќе се внесе во персоналниот компјутер, и купениот дигитален модел ќе си го испечатиме дома, во материјал и боја како што сакаме и во колку сакаме примероци.

Најзначајни комерцијални 3Д-технологии

Основен принцип на 3Д-технологијата на печатење е сложување слоеви, со менување на структурата на материјалот (од течно во тврдо или од прашкаст материјал во цврст материјал, ...). Или, со други зборови кажано, технологијата на 3Д-печатењето функционира така што печати во слоеви, од дното па нагоре, со загревање и екструдирање на термопластика (или прашкастиот или течен материјал) познати како филаменти (filaments) или слоеви (во поширока смисла на зборот), а претходно преку софтвер (slicer) го процесира предметот што треба да се печати, го дели на слоеви и генерира код (G-Code) во којшто се запишани сите движења на печатачот (неговите извршни органи). Во моментов, постојат три различни технологии со коишто се реализира 3Д-печатењето. Тоа се SLS, FDM и SLA технологија. Следува многу кратко запознавање со овие технологии.

SLS (Selective Laser Sintering) технологијата функционира на тој начин што материјалот (металот) во прашкаста форма, со помош на ласерски зрак се стврднува слој по слој. Притоа се добива крута метална структура на отпечатениот дел. Од дигиталниот дел се извлекуваат низи на пресеци (види на слика 2) од прашкаст метал, кои сукцесивно ласерскиот зрак ги стврднува (слој по слој) и така, постепено се печати делот. По секое поминување на ласерот се дотура нов слој (површина) со прашкаст материјал и сè така, додека делот не се испечати. Најчесто користени материјали се пластика, метал, керамика и стакло.

FDM (Fused Deposition Modelling) технологијата се темели на дотур на стопен материјал, кој прецизно се дозира преку специјални инјектори, слој по слој (види на слика 3). Ваквиот начин на печатење најчесто има потреба од носечки структури коишто го “држат“ моделот затоа што времето на стврднување на стопената пластика е релативно долго, односно, материјалот мора добро да се олади за да се добие стабилна структура. Најчесто користени материјали се поликарбонати, полиестерни и други полимери. Тие се пакуваат во макари, во вид на намотана пластична жица (види на слика 4) и така се монтираат во печатачот, со што се овозможува лесно и прецизно дозирање при оформувањето на слојот. FDM печатењето е најзастапено затоа што е чисто, лесно за работа и може да се користи дома, во канцеларија или каде било. Предноста е во тоа што не произведува отровни материи и гасови за кои би биле потребни одделни простории. Филаментите (материјалите) што ги користи исто така се еколошки и се мошне поевтини за разлика од другите типови на 3Д-печатарски технологии. Со тоа што се поевтини материјалите и самите машини, се овозможува користење на 3Д-печатачот во секојдневието, а не само во индустријата.

SLA (Stereolitography) е технологија во којашто материјалот се наоѓа во течна фаза (состојба), а ласерскиот зрак поминува слој по слој преку него (види на слика 5) и го укрутува (стврднува) слојот, по што подвижната основа го “донесува“ наредниот слој (значи се поместува за висината на еден слој надолу), и сè така додека не се исппечати целиот дел. Оваа технологија, како и претходната, има потреба од носечка структура, а голема предност е брзината на изработка на делот. Недостаток е високата цена на материјалот.

Примена и предности на 3Д-печатењето

3Д-печатењето може да се примени во архитектурата, уметноста, автомобилската индустрија, инженерството, модната индустрија, во изработката на накит, медицината, едукација, во домаќинствата... Значи може да се користи за што било, како за професионална употреба така и за креативни хоби.

Во светот, како интересен пример е застапеноста на оваа технологија во медицината. Последното нешто што е изработено е лек кој е одобрен за масовно производство и користење. Предвидувањата се дека во иднина, лекарите наместо рецепт ќе ни дадат код, со кој ние дома би можеле самите да си го “испечатиме” лекот. Друга примена на 3Д-печатачите е во автомобилската индустрија, каде што во 2013 година за првпат е изработен функционален хибриден автомобил со 3Д-печатач од ABS материјал. Обединетите Арапски Емирати планираат 3Д-печатењето да го применат во градежништвото. Имаат план да направат печатач висок колку дваесеткатница и со него да ја “испечатат” првата зграда за само неколку недели, со тоа и автоматски да го намалат трошокот за работна сила. Но, исто така 3Д-печатењето на градежни објекти веќе наголемо се применува во Амстердам (во Холандија), каде што се печатат куќи за домување.

Значајно е тоа што можностите на 3Д-печатачот речиси се неограничени. Замислете си секое домаќинство да има 3Д-печатач, што сè може да се направи за само неколку минути или часа без да се излезе од дома. Од украсни вазни, цедалка за лимон, играчки за децата, резервен дел за некоја машина... набројувањето е бесконечно, а сè што треба е да стиснете “Print”. Слика 6 е типичен пример за ова.

3Д-печатењето во Македонија

Македонија има фатено чекор со современата технологија за 3Д-печатење благодарение на фирмата (проектот) ПОГОНЧЕ (www.pogonce.mk). На почетокот, многу истражувавме на интернет, прибиравме информации, ги класифициравме информациите по важност и во служба на нашиот проект, и на крајот се одваживме да ја отвориме првата професионална 3Д-печатница во Македонија. Но, не застанавме тука. Имено, при изработката на веб страницата pogonce.mk се обидовме да направиме страница едноставна и лесна за користење. Преку категоријата “3Д-печатење”, со два клика може да се испрати 3Д-модел како STL фајл, ние да го испечатиме, и за неколку часа да се добие готов производ. Или доколку некој нема доволно познавање од програмите за 3Д-моделирање, а сепак има некоја идеја, постои категорија “3Д модел” каде што можете да ни ја опишете идејата, а ние да изработиме дигитален модел според вашите барања, и да го испечатиме.

Што се однесува до професионалниот 3Д-печатач, како за почеток, купивме модел на печатач “Craftbot Plus” од унгарскиот производител “CrafUnique” (види на слика 7), кој работи со FDM технологија. Овој печатач најмногу ни одговараше како за почеток, затоа што е лесен за работа за нас како почетници, а нуди одличен квалитет и брзина на изработката. Пред сè, и ние требаше да го усовршиме 3Д-печатењето како професионалци, за да можеме професионално да ги понудиме нашите услуги. Така секојдневно работевме со печатачот, се обидувавме со различни материјали, модели, сетинзи, со цел да дојдеме до колку што е можно подобра изработка, во што успеавме.

Нашата фирма засега е прва во Македонија (колку што мене ми е познато) што ја третира оваа современа проблематика. Преку нашата facebook страница објавуваме најразлични испечатени работи (види на слика 8), како предмети за домаќинство, различни гаџети, предмети за едукација... со цел да опфатиме колку што е можно поразлични категории, за луѓето да го видат потенцијалот на 3Д-печатењето. На добар пат сме да ја оствариме нашата цел, затоа што луѓето сè повеќе покажуваат интерес за нашата дејност. Во наш прилог е тоа што оваа технологија спаѓа во релативно младите технологии, со брз развој, и нуди неограничени можности.

- комерцијален напис -