Słownik pojęć

A

ABS

Kopolimer akrylonitrylo-butadienowo-styrenowy; jedno z najbardziej popularnych tworzyw sztucznych stosowanych do druku 3D w technologii FFF, które cechuje się wytrzymałością i twardością, odpornością na zarysowania, właściwościami izolacyjnymi. ABS nie jest odporny na działanie promieni UV. Wytłacza się go w temperaturze 230-260°C i stosuje w drukarkach z podgrzewanym stołem roboczym. ABS można wykorzystywać do tworzenia elementów finalnych, wykończenia samochodów oraz w produkcji sprzętu AGD, części zamiennych, aparatury elektronicznej czy zabawek. Stosuje się go także w procesie prototypowania oraz wytwarzania oprzyrządowania. Dowiedz się więcej o ABS-42.

Additive manufacturing

Zobacz: wytwarzanie addytywne.

Adhezyjny środek

Substancja w postaci aerozolu, którą stosuje się do pokrywania platformy roboczej urządzenia, by zapewnić przyczepność drukowanych w 3D modeli. Środek przeznaczony do stosowania w drukarkach z podgrzewanym stołem roboczym, cechuje się wzrostem siły przywierania względem rosnącej temperatury pola roboczego. Niewystarczający poziom przyczepności wydruku może powodować oderwanie się go od platformy w trakcie pracy drukarki.

ASA

Styrenoakrylonitryl akrylanu; filament cechujący się wytrzymałością, sztywnością, a przede wszystkim odpornością na działanie warunków atmosferycznych (światła UV) i stabilnością termiczną. Nie żółknie. Ponieważ posiada wysoki połysk i prezentuje wysoką jakość wykończenia, chętnie stosuje się go do produkcji instalacji zewnętrznych różnego rodzaju. Więcej o ASA-39.

B

Bridge

Most; część modelu, która jest przewieszona pomiędzy dwoma punktami. Zbyt długi most może skutkować deformacją modelu. Z tego powodu bridge podlega specjalnej kontroli oraz przeliczeniom w procesie przygotowywania pliku z projektem. Długi most należy podeprzeć strukturą podporową.

C

CAD

Computer Aided Design; pojęcie określające różne procesy projektowe, wspomagane komputerowo. CAD to modelowanie geometryczne, którego wynikiem jest tworzenie trójwymiarowej reprezentacji elementu projektowanego. Używa się tego sformułowania do nazywania programów komputerowych związanych z modelowaniem trójwymiarowym.

CAE

Computer Aided Engineering; posiada zakres szerszy niż CAD. To całość sprzętu oraz oprogramowania, które służą obliczeniom inżynierskim.

CAM

Computer Aided Manufacturing; system komputerowy integrujący proces projektowania z procesem wytwarzania. W oparciu o komputerowy rysunek, program CAM tworzy ścieżki narzędzia – następnie zmieniane na zrozumiałe dla maszyny funkcje (G-Code). Dla druku 3D istnieje osobne oprogramowanie do generowania G-Code.

Chmura punktów

Zbiór współrzędnych XYZ; powstaje jako wynik skanowania 3D obiektów. Szczegółowość skanu rośnie wprost proporcjonalnie do gęstości punktów na obszarze. Chmurę przetwarza się w dalszych czynnościach na model CAD.

Cięcie modelu

Slicing; proces, który polega na dzieleniu projektu modelu na warstwy o określonej wysokości oraz – jeśli to konieczne – generowanie podpór. Zamienia model w komendy, które sterują drukarką 3D. Od tego procesu zależy jakość wydruku.

CJP

Color Jet Printing; jedna z technologii druku 3D, która polega na spajaniu warstw sproszkowanego materiału za pomocą lepiszcza. Proces rozpoczyna się od wysypywania materiału o odpowiedniej wysokości warstwy. Następnie dochodzi do nanoszenia lepiszcza w sposób selektywny. Niewykorzystany proszek pełni rolę naturalnej podpory. Po zakończonym druku 3D model wydobywa się i oczyszcza. Co wyróżnia tę metodę, to możliwość tworzenia w pełni kolorowych projektów oraz skomplikowanej geometrii. Modele nie charakteryzują się jednak wysoką wytrzymałością , więc stanowią jedynie materiały koncepcyjne.

D

Digitalizacja

W inżynierii odwrotnej jest to proces archiwizacji, czyli przekształcania rzeczywistego obiektu do postaci cyfrowej, trójwymiarowej. Digitalizacja jest możliwa m.in. dzięki skanerom 3D.

DLP

Digital Light Processing; przyrostowa technika druku 3D z zastosowaniem żywic światłoutwardzalnych. Na warstwę żywicy emitowany jest przez projektor obraz; po utwardzeniu wydruk jest unoszony, dając miejsce kolejnej warstwie żywicy i projektowany jest kolejny obraz. Wydruki tak powstałe cechuje wysoka jakość odwzorowania szczegółów – z tego względu stosuje się DLP w medycynie, jubilerstwie i elektronice. Wadą może być długi czas druku 3D.

DMLS

Digital Metal Laser Sintering; technologia druku 3D z wykorzystaniem sproszkowanego metalu. W procesie tym zostaje on warstwa po warstwie spiekany selektywnie za pomocą światła lasera. Wśród materiałów budulcowych znajdują się: stale nierdzewne, stopy brązu, kobaltu, tytanu. Konieczne jest stosowanie podpór. Modele posiadają zbliżone właściwości jak metalowe elementy produkowane tradycyjnymi metodami.

Druk 3D

Druk przestrzenny; technologia wytwarzania przedmiotów poprzez nakładanie na siebie wielu warstw materiału (przyrostowo). Aby wydrukować dany obiekt w 3D, konieczny jest model komputerowy stworzony w systemie CAD. Obecnie można wyróżnić wiele technik, np. FFF, SLS, CJP. W druku 3D stosuje się m.in. tworzywa sztuczne (ABS, ASA, HIPS, PET-G). Drukarki 3D mogą drukować prototypy, narzędzia, formy, ale także produkty finalne o skomplikowanych kształtach do wykorzystania jako produkty finalne.

Dysza

Nozzle; dolna, końcowa część głowicy, z której wypływa filament. Ma ona bezpośredni kontakt z wydrukiem i jest rozgrzana do temperatury umożliwiającej upłynnienie materiału. Stosuje się dysze o różnych rozmiarach – od 0,1 do 0,8 mm.

E

Ekstruder

Extruder, wytłaczarka; komponent drukarki 3D, który służy do podawania filamentu w określonym tempie i ilości. Ważną częścią podajnika jest głowica mająca za zadanie podgrzewać filament do plastycznej formy. Błędne skalibrowanie ekstrudera może prowadzić do niszczenia filamentu jeszcze przed podaniem go do dyszy.

Ekstruzja

Podawanie roztopionego tworzywa przez ekstruder.

Endstop

Krańcówka; przekaźnik, który ogranicza ruch drukarki 3D poza maksymalny ruch dopuszczalny. Zabezpiecza on silniki ekstrudera oraz głowicy drukującej – gdy krańcówka znajdzie się na skrajnych położeniach osi X/Y, praca silnika ma być zatrzymana. Urządzenie po uruchomieniu powinno znaleźć swoje położenie przez dotarcie do punktu 0/0.

F

FFF

Fused Filament Fabrication; pojęcie równoznaczne z FDM®. Technologia druku 3D, w której model przestrzenny tworzony jest w procesie stapiania materiału i umieszczania go warstwowo na platformie roboczej, gdzie materiał przechodzi w stan stały. Gdy cała warstwa jest gotowa, platforma robocza obniża się o zdefiniowaną w programie sterującym drukarką 3D wysokość i proces się powtarza. Drukarki 3D pracujące w technologii FFF mogą posiadać jedną lub kilka głowic. W drugim przypadku stosuje się jednocześnie różne materiały, np. dodatkowe, podporowe, które pozwalają na tworzenie bardziej skomplikowanych kształtów. W technologii FFF można tworzyć prototypy, narzędzia i produkty finalne.

Filament

Materiał przeznaczony do druku 3D w technologii FFF. Filamentami są tworzywa termoplastyczne, takie jak PLA, ABS, HIPS, PC czy nylon, nawinięte na szpulę w postaci żyłki. Mogą posiadać średnicę od 1,75 mm do 3 mm. Filamenty różnią się charakterystyką – wytrzymałością, odpornością na wilgoć i czynniki zewnętrzne; niektóre z nich są dopuszczone do kontaktu z żywnością (PET-G-32), inne rozpraszają ładunki elektrostatyczne (PET-G-32-ESD). W procesie drukowania przestrzennego filament jest uplastyczniany wysoką temperaturą dyszy urządzenia do druku 3D.

Firmware

Wbudowane do drukarki 3D wewnętrzne oprogramowanie, stanowiące jej kompatybilną część. Służy do obsługi danego urządzenia – odpowiedzialne jest za interpretowanie komend oraz wysyłanie sygnałów do grzałek, silników czy wentylatorów.

Fotogrametria

Technika, która łączy w całość przechwytywane serie obrazów. W procesie tym udział mają kamery lub aparaty fotograficzne, a seria tworzona jest na bazie charakterystycznych punktów wspólnych lub cech geometrycznych. Technika nie wykorzystuje własnego źródła światła.

G

G-Code

Język oprogramowania, który jest wykorzystywany do sterowania drukarkami 3D. To język zapisu poleceń – wskazuje, jakie działania mają być podjęte przez drukarkę. W kodzie tym zapisane są wszelkie dane dotyczące podzespołów i silników. Mówi m.in. o pozycji głowicy i jej temperaturze, poleceniach ekstruzji czy zatrzymania filamentu.

Głowica

Część ekstrudera, na którą składa się m.in. dysza. Głowica to element, którego celem jest topienie oraz rozprowadzanie materiału na polu roboczym. Oprócz dyszy tworzą ją: grzałka, termistor i łącznik zapewniający izolację termiczną pomiędzy głowicą i ekstruderem.

Grzana komora

Drukarka 3D z grzaną komorą posiada zamkniętą z każdej strony przestrzeń roboczą, która razem z systemem podgrzewania powietrza w pozwala na utrzymywanie zadanej temperatury w otoczeniu drukowanego modelu. Dzięki grzanej komorze możliwe jest ograniczenie oddziaływania skurczu materiału podczas powstawania detalu, co pozwala druk dużych modeli z takich filamentów jak ABS, PC/ABS czy PA6/66.

H

HIPS

Polistyren wysokoudarowy; filament wykorzystywany głównie do tworzenia podpór podczas drukowania 3D. Można go stosować ze wszystkimi materiałami oprócz nylonu. Cechuje go łatwość wypalania, dlatego jest tworzywem wykorzystywanym do druku form traconych w odlewnictwie. Więcej o HIPS-20.

I

IGES

Initial Graphics Exchange Specification; neutralny format zapisu danych graficznych, umożliwiający cyfrową wymianę informacji systemom wspomaganym komputerowo (CAD). Standard ten wspiera dokumentacje oraz rysunki techniczne, dane geometryczne oraz niegeometryczne.

Infill

Zobacz: wypełnienie.

Inżynieria odwrotna

Reverse engineering; inżynieria wsteczna, programowanie zwrotne; proces badający części, podzespoły czy produkty w celu ustalenia tego, jak dany element działa i jak został wykonany. Działania realizowane są bez dokumentacji technicznej czy rysunków technicznych. Celem jest stworzenie odpowiednika lub osiągnięcie funkcjonalności pierwowzoru. Korzysta się tu m.in. ze skanowania 3D oraz wytwarzania addytywnego.

K

Kalibracja stołu roboczego

Proces, którego celem jest wyrównanie położenia stołu roboczego drukarki 3D. Czynność może być przeprowadzana ręcznie lub automatycznie, a punktem odniesienia jest głowica drukująca.

M

Model CAD

Powstały dzięki programom komputerowym CAD model przestrzenny. Posiada informacje o geometrii, ale także o wiązaniach topologicznych obiektu trójwymiarowego.

MJM

MultiJet Modeling; przyrostowa technologia wytwarzania, w której na platformę roboczą nanoszona jest przez głowicę drukującą warstwa fotopolimeru utwardzanego następnie przez wiązkę promieni UV. Głowica natryskuje także materiał podporowy. MJM pozwala na stosowanie nawet do kilku materiałów jednocześnie, przez co daje możliwość uzyskiwania różnych twardości i kolorów na jednym wydruku. Wśród zalet należy wymienić precyzyjność modeli, czystość oraz brak dodatkowej obróbki. MJM stosuje się w produkcji małych detali, obudowy do elektroniki oraz precyzyjnych prototypów z dużą ilością szczegółów.

N

Nozzle

Zobacz: dysza.

NURBS

Non Uniform Rational Basis Spline; technologia w systemach CAD, w której przedstawia się powierzchnię w postaci opisywanych równaniami matematycznymi krzywych. Opis taki jest dokładny, ale wiąże się z dłuższym czasem renderowania.

O

Offset X/Y

Odległość pomiędzy prawą oraz lewą głowicą (jej dyszami). Po każdym odkręceniu modułów głowicowych wartość ta musi być ponownie kalibrowana poprzez wydruk testowy.

Overhang

Fragment modelu o znacznym kącie nachylenia od osi pionowej. Aby możliwy był w tym przypadku druk 3D, oprogramowanie dodaje w tych punktach podpory – po wydrukowaniu usuwa się je ręcznie z gotowego modelu.

P

PA-6/66

Nylon; syntetyczny polimer o wysokiej wytrzymałości oraz sprężystości. Cechuje go większa elastyczność niż w przypadku filamentu ABS. Stosuje się go w przypadku m.in. druku 3D kół zębatych. Poznaj lepiej PA-6/66.

PC-ABS

Poliwęglan; materiał stosowany do drukowania 3D tych części, które wymagają wytrzymałości oraz odporności na obciążenia. Aby z niego korzystać, potrzebne jest urządzenie do druku 3D z podgrzewanym stołem roboczym oraz wysokotemperaturowymi dyszami, ponieważ temperatura topnienia filamentu wynosi 280-305°C. Przeczytaj o PC-ABS-47.

PET-G

Politereftalan etylenu modyfikowany glikolem; filament o niskim skurczu, zachowujący wysoką dokładność podczas drukowania 3D. Ponieważ można poddać go procesowi sterylizacji, stosuje się go w przemyśle spożywczym oraz medycynie. Dodatkowo, PET-G-32 ESD ma właściwości antystatyczne. Dowiedz się więcej o PET-G-32 i PET-G-32-ESD.

PLA

Poliaktyd, polikwas mlekowy; biodegradowalny polimer, który wytwarza się z surowców naturalnych, takich jak mączka kukurydziana, ziemniaki, buraki cukrowe. Jest bardziej kruchy oraz sztywniejszy niż ABS, a podczas drukowania 3D nie wymaga stosowania podgrzewanego stołu. Kurczy się w czasie ochładzania. Stosuje się go do drukowania implantów dentystycznych, biodegradowalnych sztućców i naczyń – wszędzie tam, gdzie nie wymaga się wysokiej wytrzymałości. Powszechnie stosowany w drukarkach desktopowych.

Platforma robocza

Szklany lub akrylowy stół, który służy do budowania modelu 3D. Istnieją różne rodzaje platform roboczych – niektóre z nich mogą być wyposażone w podgrzewanie, pozwalające na druk 3D z materiałów takich jak ABS czy ASA.

Podpory

Support; materiał stosowany w druku 3D, którego celem jest wspieranie elementów obiektu znajdujących się w znacznym kącie nachylenia od pionowej osi, np. równoległe do platformy roboczej. Często stosuje się w tym przypadku filamenty rozpuszczalne, które łatwo można usunąć po zakończeniu drukowania 3D.

Polistyren wysokoudarowy

Zobacz: HIPS.

PolyJet

Addytywna technologia druku 3D, w której materiałem budulcowym jest żywica akrylowa. Utwardza się ją w procesie fotopolimeryzacji. Materiał pokrywa jedynie geometrię budowanego obiektu, a po utwardzeniu danej warstwy stół obniża się i cykl jest powtarzany. W miejscach o skomplikowanej budowie głowice dozują materiał podporowy, usuwany następnie ręcznie lub rozpuszczany. PolyJet cechuje dokładność oraz szybkość procesu.

R

Raft

Część wydruku 3D tworzona w pierwszym etapie procesu drukowania 3D. Na raft składa się kilka warstw materiału. Mają na celu polepszenie przyczepności obiektu do pola roboczego, zapobieganie podwijania się jego krawędzi i zapewnienie gładkiego spodu.

Rapid Prototyping

Szybkie prototypowanie; produkowanie obiektów w sposób szybki, dokładny i powtarzalny. Celem jest możliwość ich testowania oraz poprawiania występujących błędów przy zachowaniu wysokiej precyzji i niskich kosztów wytworzenia jednostkowego.

Retrakcja

Proces, którego celem jest zapobieganie wyciekania filamentu z głowicy drukarki 3D. Polega na wycofywaniu gorącego materiału w czasie zmiany położenia głowicy.

S

SHS

Selective Heat Sintering; alternatywa dla technologii SLS, w której modele są tworzone z proszku spiekanego z pomocą wysokich temperatur. W przypadku tej technologii nie ma potrzeby stosowania dodatkowych materiałów podporowych.

Siatka trójkątów

Polipowierzchnia modelu 3D, tworzona przez płaskie trójkąty, łączące się z sobą co najmniej jednym bokiem i tworzące zamkniętą bryłę.

Simplify 3D

Program konwertujący pliki STL na G-CODE, dzięki któremu można wybierać wypełnienie i jakość wydruku oraz rodzaj podpór.

Skanowanie 3D

Proces, który zbiera dużą ilość współrzędnych punktów z obiektu istniejącego w rzeczywistości, by następnie przenieść je do odpowiedniego oprogramowania. Rejestracja taka jest możliwa dzięki oddziaływaniu na obiekt urządzenia pomiarowego. Stosuje się w tym celu np. wiązkę laserową.

Skurcz materiału

Zjawisko, które pojawia się podczas drukowania w 3D. Powstaje wtedy, gdy roztopiony flament ochładza się, jednocześnie kurcząc. Podgrzewane komory pozwalają na stopniowe wychładzanie modelu, dzięki czemu można kontrolować ten efekt w trakcie procesu drukowania.

Slicing

Zobacz: cięcie modelu.

SLS

Selective Laser Sintering; technologia druku 3D, w której wykorzystuje się sypki materiał, scalany warstwowo za pomocą promieniowania laserowego. Wśród zalet SLS wymienia się precyzję tworzenia nawet bardzo skomplikowanych kształtów bez konieczności uwzględniania materiału podporowego.

STEP

Standard for the Exchange of Product Data; stosowany do zapisu trójwymiarowych modeli format zapisu danych. Mogą go odczytywać programy CAD, CAM, CAE. Pliki STEP zawierają te same informacje co IGES oraz kilka dodatkowych: właściwości materiału (np. masa), tolerancje, topologię.

Support

Zobacz: podpory.

Stereolitografia

SLA; technika druku, w której wykorzystuje się żywicę światłoczułą oraz proces fotopolimeryzacji, czyli utwardzanie za pomocą wiązki lasera. SLA uważana jest za pierwszą technologię szybkiego prototypowania.

STL

Format zapisywania siatki trójkątów, w której siatka opisywana jest liczbami (4-5 cyfr). Z powodu braku danych o tym, które wierzchołki są wspólne, stosowanie STL może prowadzić do błędów.

W

Wytwarzanie addytywne

Inaczej – druk 3D. Technika przyrostowa; polega na stopniowym nakładaniu na siebie kolejnych warstw tworzyw, w wyniku czego powstaje trójwymiarowy model. Wyróżnia się różne metody wytwarzania przyrostowego, jak FFF, SLS czy SLA. Przeciwieństwem technologii addytywnej jest subtraktywna – w której modele docelowe są wycinane z brył materiału, np. CNC.

Wypełnienie

Infill; wypełnienie wnętrza modelu drukowanego w 3D. Od poziomu wypełnienia zależy wytrzymałość obiektu, a także jego waga. Dla modeli, dla których chcemy zwiększyć wytrzymałość, stosuje się niejednokrotnie pełne wypełnienie lub specjalne struktury wewnętrzne jak kratka czy plaster miodu. Tam, gdzie chcemy obniżyć masę – wybierzemy niższy procent infillu.

T

Tooling

Tooling w druku 3D to wytwarzanie narzędzi w sposób szybki, precyzyjny oraz powtarzalny, taniej niż z wykorzystaniem tradycyjnych metod produkcji (np. CNC). W druku 3D można produkować m.in. takie elementy jak części do maszyn i linii produkcyjnych, chwytaki robotów, formy do odlewania piaskowego czy narzędzia pozycjonujące.