3D ispis, u trodimenzionalnom tisku, u proizvodnji, bilo koji od nekoliko postupaka za izradu trodimenzionalnih predmeta slojenjem dvodimenzionalnih presjeka uzastopce, jedan na drugom. Postupak je analogan spajanju tinte ili tonera na papir u pisaču (otuda i izraz tiskanje), ali zapravo je očvršćavanje ili vezanje tekućine ili praha na svakom mjestu u vodoravnom presjeku, gdje se želi čvrsti materijal. U slučaju 3D ispisa, nanošenje slojeva ponavlja se stotine ili tisuće puta sve dok cijeli objekt nije gotov u cijeloj vertikalnoj dimenziji. 3D ispis često se koristi pri brzom oblikovanju plastičnih ili metalnih prototipova tijekom dizajniranja novih dijelova, ali se također može koristiti za izradu finalnih proizvoda na prodaju kupcima. Predmeti napravljeni u 3D tisku u rasponu su od plastičnih figurica i obrazaca kalupa do čeličnih dijelova stroja i hirurških implantata od titana. Čitav uređaj za 3D ispis može se zatvoriti u ormar otprilike veličine velike kuhinjske peći ili hladnjaka.
tisak: Trodimenzionalni tisak (1960)
Šezdesetih godina prošlog vijeka razvijen je trodimenzionalni tisak, u osnovi ilustracija koja sadrži dva pogleda, međusobno naslonjena, na istoj snimljenoj slici
Izraz 3D ispis izvorno je označavao specifičan postupak koji su znanstvenici s Massachusetts Institute of Technology (MIT) patentirali kao 3DP i licencirali nekoliko proizvođača. Danas se ovaj pojam koristi kao generička oznaka za brojne povezane postupke. Centralno od svih njih je računalno dizajniran dizajn ili CAD. Koristeći CAD programe, inženjeri razvijaju trodimenzionalni računalni model objekta koji treba izgraditi. Ovaj se model prevodi u niz dvodimenzionalnih "kriški" predmeta, a zatim u upute koje pisaču govore točno gdje treba učvrstiti početni materijal na svakoj sljedećoj kriški.
U većini postupaka polazni materijal je fini plastični ili metalni prah. Obično se prah skladišti u spremnicima ili ležištima iz kojih se u malim količinama raspršuje i razmazuje valjkom ili lopaticom u izuzetno tankom sloju (obično je to samo debljina zrna praha, koja može biti jednaka 20 mikrometara, ili 0,0008 inča) iznad kreveta na kojem se dio gradi. U procesu MIT-a 3DP ovaj sloj prelazi uređaj sličan glavi tintnog mlaznog pisača. Niz mlaznica raspršuje vezivno sredstvo po obrascu određenom računarskim programom, zatim se svježi sloj praha rasporedi na cijelo područje nakupljanja i postupak se ponovi. Pri svakom ponavljanju, sloj za nanošenje se spušta precizno debljinom novog sloja pudera. Kada je postupak dovršen, ugrađeni dio, ugrađen u nekonsolidirani prah, izvlači se, čisti i ponekad postavlja kroz neke korake završne obrade.
Izvorni 3DP postupak napravio je uglavnom grube makete od plastike, keramike, pa čak i žbuke, ali kasnije varijacije su koristile i metalni prah te proizvele preciznije i trajnije dijelove. Srodni postupak naziva se selektivnim laserskim sinteriranjem (SLS); ovdje se glava mlaznice i tekuće vezivo zamjenjuju precizno vođenim laserima koji zagrijavaju prah tako da se na željenim područjima sinterira ili djelomično topi i stapa. Obično SLS radi s plastičnim prahom ili s kombiniranim prahom za vezivanje metala; u potonjem slučaju izgrađeni objekt možda će se morati zagrijati u peći za daljnje očvršćivanje i potom strojno obraditi i polirati. Ovi koraci naknadne obrade mogu se minimizirati u izravnom laserskom sinterovanju metala (DMLS), pri kojem laser velike snage spaja fini metalni prah u čvršći i gotovi dio bez upotrebe vezivnog materijala. Još jedna varijacija je taljenje elektronskih zraka (EBM); ovdje je laserski aparat zamijenjen elektronskim pištoljem, koji fokusira snažnu električno nabijenu zraku na prah u vakum uvjetima. Najnapredniji DMLS i EBM procesi mogu proizvesti konačne proizvode od naprednih čelika, titana i legura kobalt-kroma.
Mnogi drugi procesi rade na principu nadogradnje 3DP, SLS, DMLS i EBM. Neki koriste raspored mlaznica za usmjeravanje polaznog materijala (praha ili tekućine) samo na određena mjesta za nakupljanje, tako da objekt ne bude uronjen u sloj materijala. S druge strane, u postupku poznatom kao stereolitografija (SLA), tanki sloj polimerne tekućine, a ne prah, širi se preko područja izgradnje, a određena područja dijelova konsolidiraju ultraljubičastim laserskim snopom. Ugrađeni plastični dio dohvaća se i stavlja u korake naknadne obrade.
Svi procesi 3D ispisa su takozvana aditivna proizvodnja, ili izrada aditiva - oni koji grade objekte uzastopno, za razliku od lijevanja ili oblikovanja u jednom koraku (postupak konsolidacije) ili rezanja i obrade iz čvrstog bloka (postupak oduzimanja). Smatra se da imaju nekoliko prednosti u odnosu na tradicionalne izrade, a glavna među njima je nepostojanje skupocjenih alata koji se koriste u ljevaonicama i mljevenju; sposobnost izrade složenih, prilagođenih dijelova u kratkom roku; i stvaranje manje otpada. S druge strane, oni također imaju nekoliko nedostataka; To uključuje nisku stopu proizvodnje, manju preciznost i poliranje površine od strojno obrađenih dijelova, relativno ograničen raspon materijala koji se mogu obrađivati, te stroga ograničenja veličine dijelova koji se mogu napraviti jeftino i bez izobličenja. Zbog toga je glavno tržište 3D ispisa u takozvanom brzom prototipiranju - to jest brzoj proizvodnji dijelova koji će se na kraju masovno proizvoditi u tradicionalnim proizvodnim procesima. Ipak, komercijalni 3D pisači i dalje poboljšavaju svoje procese i upadaju na tržište finalnih proizvoda, a istraživači nastavljaju eksperimentirati s 3D ispisom, proizvodeći tako različite predmete kao što su karoserije automobila, betonski blokovi i jestivi prehrambeni proizvodi.
Izraz 3D biotisak koristi se za opisivanje primjene koncepata 3D ispisa na proizvodnju bioloških entiteta, poput tkiva i organa. Biootisak se u velikoj mjeri temelji na postojećim tehnologijama ispisa, kao što su mlazni tint ili laserski tisak, ali koristi "bioink" (suspenzije živih stanica i medijum za rast stanica) koji se mogu pripremiti u mikropipetama ili sličnim alatima koji služe kao patrone za pisač, Tisak se zatim kontrolira putem računala, pri čemu se ćelije po određenim uzorcima talože na ploče za kulturu ili slične sterilne površine. Tiskanje temeljeno na valvu, koje omogućuje finu kontrolu nad taloženjem stanica i poboljšava očuvanje vitalnosti stanica, korišteno je za ispis matičnih stanica ljudskog embriona u unaprijed programiranim uzorcima koji olakšavaju agregaciju stanica u strukture sferoida. Takvi modeli ljudskog tkiva generirani 3D bioprimatom od posebne su koristi u području regenerativne medicine.
