Οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές δεν παύουν να μας εντυπωσιάζουν. Κυκλοφορούν σε διάφορα μεγέθη και απευθύνονται σε μια ευρεία γκάμα από εφαρμογές, από απλή οικιακή ή επαγγελματική χρήση, μέχρι την αυτοκινητοβιομηχανία και την αεροδιαστημική.

Πριν δούμε τις τελευταίες εξελίξεις στο χώρο αξίζει να αναφέρουμε εν συντομία πώς ακριβώς λειτουργεί η συγκεκριμένη τεχνολογία.

Οι 3D εκτυπωτές λειτουργούν με την τεχνολογία εναπόθεσης υλικού σε στρώσεις ή αλλιώς Additive Layer Manufacturing (ALM). Με τη συγκεκριμένη μέθοδο, μπορεί να κατασκευαστεί θεωρητικά οτιδήποτε, χωρίς καλούπια. Στην ουσία η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι προσθετική και όχι αφαιρετική όπως οι συνηθισμένες μέθοδοι κατασκευής: Ειδικά μικροσκοπικά ακροφύσια τοποθετούν το υλικό σε πολύ λεπτές στρώσεις τη μία πάνω στην άλλη, μέχρι να δημιουργηθεί το τελικό τρισδιάστατο αντικείμενο.

Στις απλές εφαρμογές, το υλικό εκτύπωσης αποτελείται από ένα πολύ λεπτό σύρμα από ειδικό πολυμερές (ABS, PC, PLA, PC/ABS, PPSU), το οποίο οδηγείται προς το ακροφύσιο δηλαδή, την κεφαλή εκτύπωσης. Στο ακροφύσιο, το υλικό λιώνει και εναποτίθεται στη βάση του εκτυπωτή. Η διαδικασία επαναλαμβάνεται σε διαδοχικά επίπεδα μέχρις ότου να ολοκληρωθεί το προς εκτύπωση αντικείμενο. Συνήθως χρησιμοποιείται μια κεφαλή με ένα «σύρμα», ενώ άλλα μοντέλα διαθέτουν περισσότερες χρησιμοποιώντας διαφορετικά χρώματα και υλικά εκτύπωσης. Έτσι, δημιουργούνται έγχρωμα αντικείμενα, διαφανή ή εύκαμπτα.

Στη βιομηχανία οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές αξιοποιούν άλλα υλικά, όπως ρητίνες ή ακόμα και ρινίσματα μετάλλων, τα οποία συγκολλούνται με ειδικές μεθόδους, όπως laser, υπεριώδης ακτινοβολία κ.λπ. Έτσι, παράγονται αντικείμενα τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν κανονικά. Ένας τέτοιος εκτυπωτής βρίσκεται στον διεθνή διαστημικό σταθμό και η συγκεκριμένη τεχνολογία θα αξιοποιηθεί και στην μελλοντική επανδρωμένη αποστολή στον Άρη, προκειμένου να μπορούν να «εκτυπωθούν» εύκολα τα διάφορα ανταλλακτικά που θα χρειάζονται.

Ιατρικές εφαρμογές

Μια από τις πρώτες χρήσης της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης ήταν η ιατρική και συγκεκριμένα η προσθετική χειρουργική. Πάνω από 20 διαφορετικά εμφυτεύματα που κυμαίνονται από κρανιακά μέχρι εμφυτεύματα ισχίου, γονάτου, ακόμα και σπονδυλικά εμφυτεύματα που έχουν εγκριθεί από την Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ (FDA) κατασκευάζονται με διάφορες τεχνολογίες ALM. Επιπλέον, μέχρι σήμερα περισσότερα από 100.000 εμφυτεύματα ισχίου έχουν παραχθεί μέσω ALM με περίπου 50.000 από αυτά να έχουν τοποθετηθεί σε ασθενείς.

Το μέλλον όμως προμηνύεται ακόμα πιο αισιόδοξο, μια και ήδη επιστήμονες κατάφεραν να κατασκευάσουν τρισδιάστατους εκτυπωτές αξιοποιώντας οργανικά υλικά και κύτταρα, με σκοπό τη δημιουργία ανθρώπινων ιστών ή ακόμα και ολόκληρων οργάνων για μεταμοσχεύσεις.