Urządzenia desktopowe, których przeznaczeniem jest druk przestrzenny, są niczym tradycyjne komputery, czyli cechuje je wysoki poziom nieprzenośności. Jednostka centralna, monitor, klawiatura oraz myszka – przykładowe elementy będące niczym klocki najczęściej współtworzące peceta, jako jeden mechaniczny organizm wyróżniają się nieporęcznością. Technologiczną odpowiedź na tę negatywną własność stacjonarnych komputerów stanowią wszelakiego typu laptopy. Notebooki, netbooki i ultrabooki w swoich wykonanych z tworzywa sztucznego lub metalu obudowach mieszczą wszystkie istotne, mechaniczne narządy będące odpowiednikami komponentów standardowego pecetowego zestawu. Nie należy zapominać też o tabletach oraz smartfonach. Zwłaszcza te drugie wnoszą aspekt przenośności na wysoki poziom, oferując jednocześnie wydajność porównywalną do tej przypisywanych dobrej jakości modelom komputerów stacjonarnych.

Choć zawiłą wydaje się być powyższa analogia, jasno opisuje ona istotę kwestii przenośności także urządzeń wykorzystywanych w drukowaniu przestrzennym. Zadać trzeba sobie jednak pytanie: Jaki sprzęt stanowi przenośny substytut desktopowej drukarki 3D? Odpowiedź na to pytanie jest bardzo prosta, wręcz oczywista. Są nią długopisy 3D.

Spis treści:

• Długopis 3D - czym jest?
• Filament PLA jako wkład do długopisu 3D
• Filament ABS - przykład wkładu do urządzenia
• Długopis 3D - jakie ma zalety?
• CreaPen V3 - o długopisie 3D
• Podsumowanie

Długopisy 3D, czyli podręczne urządzenia drukujące trójwymiarowe obiekty

Urządzenia te, podobnie jak drukarki 3D działające w oparciu o technologię Fused Deposition Modelling, czyli FDM, wykorzystuje termoplastyczny materiał jako surowiec, z którego tworzone są przestrzenne konstrukcje. Podobnie jak tego typu sprzęt stosowany w drukowaniu przestrzennym, jednym z jego elementów jest głowica, której element kluczowy stanowi dysza, z której wydobywa się poddawany termicznej obróbce termoplast. Filament, bo tak brzmi nazwa materiału, stanowi wkład do długopisu 3D.

Wkłady do długopisu 3D I: PLA

Wykonany jest zazwyczaj z tworzywa zwanego PLA. Stanowi on związek chemiczny zwany polilaktydem, zbudowany z cząsteczek kwasu mlekowego połączonych w długie łańcuchy. Filament typu PLA wyróżnia przede wszystkim prostota jego użytkowania. Nie wymaga on od użytkownika długopisu 3D wielkich pokładu wiedzy dotyczącej samego tworzywa, aby mógł on sukcesywnie stosować je do tworzenia przestrzennych obiektów. Wykazuje się on również stosunkowo niewysoką temperaturą potrzebną do jego stopienia przez urządzenie. Stopiony, termoplastyczny materiał bezproblemowo opuszcza dyszę długopisu 3D, po czym w krótkim czasie ulega zestaleniu. Okres twardnienia termoplastu jest jednak na tyle długi, aby swobodnie móc wykorzystać przetwarzany surowiec w procesie twórczym. Biodegradowalność polilaktydu czyni utworzony z niego filament produktem, który nie wywiera negatywnego wpływu na środowisko ze względu na jego relatywnie nieskomplikowaną utylizację. Proces przetwarzania PLA przez długopis 3D jest niemal bezzapachowy. Nie towarzyszy mu emisja toksycznych substancji lotnych. Obecny jest jedynie ledwie wyczuwalny, bardzo delikatny zapach. Nie wykazuje jednak odporności na nadmierną ekspozycję na światło, promieniowanie UV oraz wysokie temperatury, co stanowi jedną z jego większych wad. Filament ten jest też powszechnie dostępny i niedrogi. Wszystkie opisane tutaj zalety materiału przyczyniają się do jego dużej popularności wśród użytkowników długopisów 3D.

Filamenty PLA występują w wielu kolorystycznych wariantach. Zestaw dziesięciu różnokolorowych form tego tworzywa do długopisu 3D nabędziecie u nas! Wystarczy kliknąć tu!

Wkłady do długopisu 3D II: ABS

Inny rodzaj filamentu powszechnie stosowanego przez entuzjastów urządzeń będących głównym tematem artykułu stanowi ABS. Jego zdecydowanie najistotniejszą cechą jest wysoka wytrzymałość mechaniczna tego tworzywa. Jedną z jej składowych stanowi duża odporność materiału na pękanie. Trudno go też zarysować. Utworzony z ABS-u przedmiot można w łatwy sposób wykończyć, wygładzając jego powierzchnię acetonem. Jest także odporny na działanie wielu związków chemicznych. Wytworzone z niego obiekty wykazują się także bardzo duża trwałością. Musi zostać jednak spełniony jeden warunek. Przedmioty z ABS-u nie mogą być wystawiane na znaczną ekspozycję na promieniowanie ultrafioletowe (UV) oraz światło. Wadą materiału jest też emisja szkodliwych substancji gazowych towarzysząca jego termicznemu przetwarzaniu, jednakże temperatury osiągane przez długopis 3D wymagane do obróbki materiału, kiedy proces emisji omawianych związków lotnych ma miejsce, są z reguły nie aż tak wysokie.

Typów filamentów stanowiących wkłady do omawianego sprzętu jest oczywiście więcej. Wśród materiałów wyróżnić można także m.in. TPU, HIPS, Nylon i wiele, wiele więcej rodzajów surowców. W artykule skupiono się na tych powszechnie wykorzystywanych przez entuzjastów długopisów 3D

Model samolotu wykonany długopisem 3D. Autor pracy: Fred Hsu. Na licencji: CC BY-SA 3.0

Długopisy 3D i ich zalety

Największą zaletę długopisu 3D stanowi swoboda twórcza ograniczona jedynie kreatywnością jego użytkownika. Cecha ta bezpośrednio łączy się z ogromną prostotą korzystania z możliwości takiego urządzenia. Aby móc zastosować drukarkę 3D do utworzenia przestrzennego obiektu, potrzebny jest uprzednio przygotowany przy użyciu stosownego oprogramowania trójwymiarowy, cyfrowy model drukowanego przedmiotu. Następny etap stanowi „pocięcie” takiego modelu na warstwy przez program zwany slicerem. Wygenerowany przez owe oprogramowanie plik z danymi zostaje stosownie zinterpretowany przez drukarkę, która wykonuje wydruk. W przypadku długopisu 3D ta procedura nie istnieje. Tworzenie przestrzennej konstrukcji rozpoczyna się od momentu jego włączenia i wykonywane jest bezpośrednio przez jego użytkownika. Nie ma tu żadnych pośrednich etapów.

Innym czynnikiem, który przemawia na korzyść stosowania długopisu 3D, jest możliwość pełnienia przez niego narzędzia będącego uzupełnieniem drukarki dedykowanej do konwersji cyfrowych, trójwymiarowych modeli na realnie istniejące przedmioty. Niekiedy ten drugi typ urządzeń bywa zawodny, czego objawy stanowią mniejsze lub większe defekty widoczne w strukturze przygotowanego przez maszynę wydruku. W roli lekarstwa na takie problemy przychodzą wówczas długopisy 3D, dzięki którym w intuicyjny sposób można je rozwiązać, naprawiając wytworzony przez drukarkę przedmiot.

CreaPen V3 - przykład długopisu 3D

Reprezentantem świata długopisów 3D jest CreaPen V3. Jak wskazuje człon V3 występujący w nazwie sprzętu, stanowi on nową formę/wersję swego poprzednika - modelu 3DPen V2. Długopis 3D CreaPen V3 jest poręczną maszyną, która funkcjonuje znacznie sprawniej od swego poprzednika, co korzystnie wpływa na komfort jego użytkowania. Sprzęt ten cechuje się dużą prostotą obsługi. Jest ona rezultatem minimalistycznego designu urządzenia. Długopis 3D CreaPen V3 umożliwia tworzenie trójwymiarowych struktur z filamentów, które wymagają temperatury równej maksymalnie 240°C do ich optymalnego przetworzenia. Kompatybilny jest on zatem m.in. z omawianymi w artykule niniejszym materiałami polilaktydowymi (PLA) oraz tworzywami opartymi na terpolimerze akrylonitrylo-butadieno-styrenowym (ABS).

Długopis 3D CreaPen V3 występuje w różnorodnych formach kolorystycznych. Może mieć barwę różową lub niebieską. Długopis 3D CreaPen V3 znajdziecie w naszym sklepie! Wystarczy kliknąć tutaj!

Długopisy 3D - podsumowanie

Długopis 3D to sprzęt doskonały dla osób chcących bez żadnych ograniczeń tworzyć przestrzenne konstrukcje. Z kolei użytkownicy drukarek 3D docenią jego rolę suplementu do sprzętu właściwego - narzędzia, dzięki któremu w intuicyjny sposób możliwe będzie naprawienie ewentualnych defektów przedmiotów stworzonych przez maszynę bezpośrednio przeznaczoną do drukowania przestrzennego. Podsumowując - warto się w niego wyposażyć tym bardziej dlatego, że cechuje się on wyjątkowo wysoką prostotą obsługi. Wystarczy jedynie zamontować w długopisie takim odpowiedni materiał i uruchomić urządzenie, aby cieszyć się jego możliwościami.