Studenci Politechniki Wrocławskiej zbudowali drukarkę SLA, kilkukrotnie tańszą niż komercyjne urządzenia tego typu, a nie ustępującą im pod względem jakości wydruku. Będzie służyć członkom koła i innym organizacjom na uczelni

Drukarka RepRap SLA wykorzystuje technologię stereolitografii. Oznacza to, że wydruki powstają w niej z żywicy fotopolimerowej utwardzanej laserem UV. Model jest tam budowany  „do góry nogami” –  przyrasta warstwa po warstwie na platformie, na którą pada wiązka lasera utwardzającego żywicę. W miarę tworzenia się kolejnych warstw platforma unosi się wraz z przyklejonym do niej modelem. Dla przykładu – gdybyśmy drukowali w urządzeniu statuetkę Oscara, jej nogi przywierałyby do platformy, a głowa powstałaby na samym końcu. 

- Gdy przymierzaliśmy się do tego projektu, na rynku dostępne były tylko przemysłowe drukarki wykorzystujące stereolitografię. Kosztowały ponad 100 tys. zł. Postanowiliśmy więc, że stworzymy urządzenie o podobnych właściwościach, ale dużo tańsze – opowiada Daniel Marynowski, członek koła naukowego Rapid Troopers działającego na Wydziale Mechanicznym. – Obecnie można już kupić profesjonalne niskobudżetowe drukarki stereolitograficzne za około 20 tys. zł. Ale to nadal sporo więcej niż my wydaliśmy na nasze urządzenie. RepRap SLA stworzyliśmy za około osiem tys. zł, a kwota ta byłaby nawet niższa, gdyby nie fakt, że musieliśmy poprawić błędy konstrukcyjne i  wprowadzić dodatkowe modyfikacje.

Nad drukarką wspólnie z Danielem pracowały Anna Kułakowska i Karolina Wińczuk, a projekt wspierali także Gustaw Koenig i Piotr Gruber (absolwenci Wydziału Mechanicznego PWr). Zbudowanie drukarki zajęło im około sześciu miesięcy – projekt zaczął się jeszcze w 2014 r., ale w międzyczasie studenci zajmowali się także innymi pracami koła.

W drukarce skomplikowane technologicznie i drogie elementy, takie jak laser helowo- kadmowy i układ zwierciadeł dynamicznych, członkowie Rapid Troopers zastąpili tańszym laserem diodowym UV (o długości fali 405 nanometrów i mocy 100 mW) i układem kinematycznym core-xy. Wiele elementów urządzenia wydrukowali na innych drukarkach 3D należących do koła. – Musieliśmy oczywiście rozwiązać kilka problemów, np. kwestię przywierania modeli do zasobnika z żywicą – opowiada Daniel. – Poradziliśmy sobie, stosując antyadhezyjną folię teflonową o właściwościach światło i tlenoprzepuszczalnych.
RepRap SLA jest w stanie drukować modele o wymiarach 170 na 130 na 185 milimetrów (o kilka centymetrów większe od wydruków profesjonalnych niskobudżetowych urządzeń), a studenci chcą jeszcze zwiększyć jej obszar roboczy. – Dużą zaletą naszego urządzenia jest też to, że do drukowania potrzebuje zdecydowanie mniej żywicy niż inne drukarki. Do rozpoczęcia procesu wystarczy około 250 ml, a w przypadku drukarek przemysłowych to nawet kilka lub kilkanaście litrów – dodaje Daniel.

Drukarka będzie wykorzystywana przez członków koła i może pomóc także innym studenckim organizacjom działającym na Politechnice Wrocławskiej. Po odpowiednim zaprogramowaniu będzie mogła służyć do wytwarzania płytek elektronicznych PCB metodą fotolitografii, czyli naświetlania laserem fotorezystu (folii światłoczułej) nałożonej na płytkę, którą następnie poddaje się wywołaniu i wytrawieniu.

- Zastanawiamy się nad udostępnieniem dokumentacji naszego urządzenia – zaznacza Daniel. – Kiedy pracowaliśmy nad nim, spędziliśmy wiele czasu na szukaniu informacji o podobnych drukarkach na zagranicznych serwisach. Wiele razy uczyliśmy się też na swoich błędach. Chcemy, by inni mogli skorzystać z naszej wiedzy, a być może na podstawie naszej dokumentacji stworzyć jeszcze lepszą wersję tej drukarki.

Daniel w czerwcu chce też obronić pracę magisterską napisaną na podstawie pracy nad tym urządzeniem. Opisze w niej nie tylko etapy jej budowy, ale także wyniki badań m.in. wytrzymałości, twardości czy chropowatości wydruków z RepRap SLA i innych drukarek. 

Lucyna Róg