Druk 3D znajduje zastosowanie w coraz większej liczbie branż. Czy z jego pomocą będzie można produkować przedmioty codziennego użytku, np. meble?
Branża druku 3D rozwija się dynamicznie i obejmuje swoim zasięgiem kolejne obszary rynku. Przy pomocy urządzeń do wytwarzania przyrostowego można dziś produkować zarówno elementy dekoracyjne albo makiety architektoniczne, jak i prototypy biżuterii, modele protez stomatologicznych, a nawet narządów na potrzeby skomplikowanych operacji. Po detale z filamentów sięgają nawet konstruktorzy automotive. A skoro tak – czy jest możliwe, że już wkrótce w naszych domach i biurach zagoszczą wydrukowane przedmioty codziennego użytku, w tym meble z drukarek 3D?
Meble 3D z filamentu - dlaczego to takie trudne?
Nietrudno wydedukować, że gdyby na obecnym etapie rozwoju druku 3D produkcja mebli była łatwa i opłacalna, z pewnością bez trudu moglibyśmy kupić tego rodzaju produkty w sklepach. Dlaczego tak się nie dzieje? Na przeszkodzie stoi kilka czynników. Jedną z nich jest ograniczenie przestrzeni roboczej drukarek 3D – wytworzenie stelażu łóżka czy frontu szafy byłoby w tym przypadku sporym wyzwaniem. Druga kwestia to czas pracy urządzeń drukujących – o ile przemysłowe maszyny do produkcji np. płyt MDF umożliwiają szybkie wykonanie dużej liczby powtarzalnych elementów, o tyle nanoszenie kolejnych warstw roztopionego tworzywa jest procesem niezwykle czasochłonnym.
Również koszt filamentów – stosunkowo wysoki przy wydruku przedmiotów o sporych gabarytach – nie uzasadnia na razie wykorzystania druku 3D w masowej produkcji popularnych rodzajów mebli. Na przeszkodzie stoi także wytrzymałość mechaniczna – najpopularniejsze materiały stosowane w drukarkach typu FFF nie nadają się do tworzenia elementów nośnych, które muszą udźwignąć ciężar ciała użytkownika.
Produkcja mebli na drukarkach 3D - dlaczego warto o tym pomyśleć?
Choć technologie druku 3D dziś nie są jeszcze gotowe, by wykorzystać je w przemysłowej produkcji mebli, to projektanci nie zamierzają zrezygnować z tego pomysłu. Wytwarzanie przyrostowe ma bowiem sporo zalet, które przesądzają o jego ogromnym potencjale dla nowoczesnej branży meblarskiej.
Idealne odtworzenie modelu
Każdy detal z drukarki 3D powstaje na bazie trójwymiarowego modelu, zaprojektowanego w środowisku CAD. Następnie jest odtwarzany przez głowicę drukującą z ogromną dokładnością, sięgającą dziesiątych, a nawet setnych części milimetra. To sprawia, że nawet bardzo nietypowe formy przestrzenne mogą zostać zamodelowane (w odpowiednio mniejszej skali) z imponującą precyzją. Między innymi z tego względu po druk 3D jako metodę wytwarzania sięgnęły pracownie zajmujące się artystycznymi i luksusowymi meblami. Drukarki 3D ułatwiają im bowiem realizację eksperymentalnych, innowacyjnych form, a środowisko CAD pomoże im nawet wykrywać ewentualne problemy konstrukcyjne oraz ułatwi ich rozwiązywanie.
Wiele materiałów oraz kolorów
Producenci materiałów eksploatacyjnych dla branży druku 3D prześcigają się w dostarczaniu odbiorcom coraz to nowych, doskonalszych tworzyw, spełniających różnorodne potrzeby. Nie stanowi obecnie problemu znalezienie np. filamentów gumowych, węglowych, czy też wykorzystujących drewno. Równie ciekawie materiały eksploatacyjne do drukarek 3D prezentują się pod względem walorów estetycznych – choćby takich, jak metaliczny połysk, efekt brokatu czy transparentność. Dodatkowo – dzięki urządzeniom wyposażonym w systemy do zmiany filamentu bądź też dodatkowe dysze robocze – możliwe jest drukowanie kilkoma kolorami jednocześnie, a nawet tworzenie subtelnych przejść tonalnych. To z kolei oznacza, że na drukarce 3D można wykonać od razu wielokolorowy mebel, bez potrzeby jego późniejszego malowania. Natomiast zróżnicowane właściwości filamentów da się dobrać w taki sposób, aby pozwolić na późniejszą obróbkę (np. nawiercanie) detalu.
Jedna drukarka 3D zamiast zróżnicowanych narzędzi
Zaprojektowanie niewielkiego mebla (lub większego, ale złożonego z kilku elementów) i wydrukowanie go na drukarce 3D mogłoby uprościć procesy produkcyjne. Projektant nie musiałby bowiem korzystać z dostawców konstrukcji stalowych, szkła czy elementów drewnianych, nie miałby również potrzeby inwestowania w urządzenia do obróbki tych materiałów we własnym zakresie. Wystarczy, że opanowałby niuanse druku 3D, aby to właśnie drukarka stała się podstawowym narzędziem jego pracy. O ile w przypadku produkcji masowej taka opcja nie sprawdziłaby się, o tyle w odniesieniu do produktów małoseryjnych lub wręcz produkowanych w pojedynczych egzemplarzach – podobnie jak ma to miejsce w przypadku wielu innych produktów luksusowych – jest całkowicie realna i użyteczna.
Jakiego rodzaju meble można wytwarzać z użyciem drukarek 3D?
Projekty mebli z drukarek 3D, o których doniesienia już teraz pojawiają się na rynku, to najczęściej krzesła, fotele, stoły i stoliki, sofy, czy stołki barowe. Konstruktorzy biorą zatem na warsztat te projekty, które dają im najszersze możliwości eksperymentowania z formą, fakturą czy powierzchnią. Istotne są również takie walory projektu, jak jego wytrzymałość mechaniczna (to wyzwanie zwłaszcza w przypadku elementów poddawanych wyższym obciążeniom, takich jak wspomniane krzesła czy fotele) oraz zużycie filamentu. Odpowiednie zaplanowanie projektu, np. z wykorzystaniem form ażurowych bądź żebrowań, pozwala na odkrycie optymalnej relacji między ilością materiału przeznaczonego na druk 3D mebla, a jego wytrzymałością. Warto jednak pamiętać, że niewielkie elementy z filamentu może wyprodukować każdy. A to zachęca do tworzenia własnych projektów: nic nie stoi na przeszkodzie, aby zaprojektować i wydrukować we własnym warsztacie np. gazetownik albo półeczkę łazienkową.
