Druk 3D i ED



Kiedyś wspominałem już, na łamach niniejszego bloga, że jednym z najbardziej inspirujących mnie filmów animowanych dzieciństwa był „Zaczarowany ołówek”. Główny bohater rozwiązuje napotkane problemy, rysując potrzebne w danej sytuacji przedmioty, np. na ścianie, po czym rysunek daje się zdjąć i staje się narysowanym przedmiotem. Czułem wtedy jako dziecko, w szarych i ponurych latach osiemdziesiątych, i czuję do dziś jak wielka jest radość takiego tworzenia i jak wielkie poczucie niezależności daje możliwość wytworzenia samodzielnie potrzebnego przedmiotu. Dlatego z ogromnym zainteresowaniem i radością obserwuję rozwój technik druku 3D, szczególnie tych, które zawędrowały pod nasze strzechy. O tym jak popularny stał się to temat, może świadczyć fakt, że oto coraz częściej dobiegają informacje o staraniach różnych firm aby dostarczyć drukarki 3D do polskich szkół. Drukarka 3D jest świetnym narzędziem do kreatywnych działań w wielu dziedzinach, jednak ze względu na czas wydruku, raczej mało użytecznym w warunkach szkolnych (chyba, że będą do szkolne „farmy” kilkudziesięciu drukarek – w co pozwalam sobie wątpić. Jest za to drukarka 3D wspaniałym urządzeniem w
warunkach edukacji domowej, kiedy to możemy poświęcić na nasze projekty znacznie więcej czasu niż 45 minut. A… no i nie bez znaczenia jest fakt, że ceny drukarek znacznie spadły. Drukarka może dziś zagościć w naszej rodzinie za kwotę poniżej 1000 zl.


Mamo, tato, skąd się wzięły drukarki 3D?


Kiedy ja marzyłem o zaczarowanym ołówku, nic o tym nie wiedziałem, że marzenia moje podzielają dorośli uczeni zza żelaznej kurtyny. Pierwszy był ponoć japoński uczony dr Hideo Kodama, który w roku 1981 wpadł na pomysł, żeby wytwarzać przedmioty poprzez utwardzanie ciekłych żywic za pomocą światła UV. Pomysł swój chciał opatentować, jednak procedura patentowa okazała się zbyt kosztowna. Następnie z pomysłem zmierzyli się Francuzi i Amerykanie. Szczęśliwcem, któremu udało się przejść
cały proces patentowy, w roku 1986, był Amerykanin Chuck Hull. Opracował on pierwszą historycznie metodę druku 3D zwaną SLA (od: StereoLitogrAphy). W roku 1988, Carl Deckard, student Uniwerstytetu Teksańskiego, opatentował metodę selektywnego spiekania laserowego SLS (od ang: selecting laser sintering). Najpolpularniejsza obecnie, w zastosowaniach pozaprzemysłowych, metoda druku FDM (fused deposition modeling) została opatentowana w 1992 przez Scotta Crumpa. Pierwsze drukarki 3D były urządzeniami dużymi i bardzo kosztownymi. Żeby mogły stać się urządzeniami, które za przystępną cenę możemy umieścić w swoim domowym warsztacie, spotkać się musiały jeszcze dwa projekty: RepRap i Wire/Arduino. Oba projekty rodzą się w 2004 roku. RepRap to projekt rozpoczęty przez Adriana Bowyera, wykładowcę na Uniwersytecie w Bath w Wielkiej Brytanii. Projekt rozpoczął się z typowo uniwersyteckim przerostem formy nad treścią. Oto celem projektu uczyniono zbudowanie samoreplikującej się i ewoluującej maszyny. Maszyną „zero” była mała, zbudowana ze stalowych
prętów i łączników z tworzywa drukarka FDM, (z powodów prawnych metodę druku nazwano FFF – Fused Filament Fabrication). Oczywiście, replikowane były tylko elementy z tworzywa sztucznego. W kolejnych latach projekt wyszedł poza świat uniwersytecki. Dzięki Internetowi, społeczność ludzi w niego zaangażowanych szybko rosła. Znacznym wsparciem dla biurkowego druku 3D ,od strony elektronicznej, okazał się projekt Wire Hernando Barragana, z którego później odgałęziło się Arduino. Dzięki Wire/Arduino możliwe było łatwe programowanie mikrokontrolerów sterujących drukarką. Nie bez znaczenia była też, stosunkowo niewielka, cena płytek z elektroniką. Uczestnicy społeczności RepRap założyli takie znane firmy jak MakerBot czy Prusa.


W następnym odcinku…”Mamo, tato, jak działa drukarka 3D?”