3D tiskárna má velký potenciál pro objemový tisk

3D tiskárny nebo 3D tiskárny jsou zařízení pro výrobu trojrozměrných modelů. Zařízení s úzkou specializací mají neomezené možnosti a dnes se používají ve všech oblastech života moderního člověka. Před několika lety byly 3D tiskárny zpřístupněny i pro domácí použití, což využily některé malé podniky.

Úvodní historie

Historie vzniku podobné techniky se začala psát v polovině 80. let minulého století, ale slabý rozvoj počítačových technologií „zmrazil“ aktivní zavádění trojrozměrného tisku do života a výroby.

3D tiskárny se začaly hmatatelně prosazovat až v roce 2005 spolu se zdokonalením počítačových schopností. Tehdy byla veřejnosti představena první 3D tiskárna Barevný tisk. Technologie následně prošla významnými změnami a byl vyvinut nejmodernější software pro řízení procesu tisku. Uživatelé tak nyní mají k dispozici funkční jednotku schopnou „tisknout“ kryty telefonů nebo nové 3D tiskárny.

První 3D tiskárna

Jak to funguje

Obecný princip 3D tiskárny je teoreticky jednoduchý a přímočarý. V softwaru pro 3D modelování se vytváří objekt nebo jeho část (velké modely se dělí na několik prvků). Soubor je poté odeslán specializovanému programu ke zpracování (vytvoření G-kódu), po kterém se uplatní technika. G-kód rozděluje digitální model na stovky horizontálních pruhů, které určují dráhu tiskového vozíku. Roztavený materiál se nanáší na podklad vrstvu po vrstvě, čímž vzniká plně hmatatelný objekt.

Schematické znázornění 3D tiskárny

Pro 3D tisk se používá celkem sedm hlavních technologií, ale většina z nich se používá pouze pro průmyslové účely. Amatérský „plastický tisk“ a malé firmy vyvinuly relativně kompaktní a levné stroje.

• Technologie Tavené Výpověď Modelování (známé také jako FDM tiskárny) se nejčastěji používají pro 3D modelování a vaření. Materiál je zahříván a přiváděn na plošinu přes trysku tiskové hlavy. Objekt „roste“ na rovině a jeho rozměry jsou omezeny parametry platformy.

Z aktuálních videí, jako je toto, se dozvíte vše o tom, jak moderní 3D tiskárny „tisknou plast“. Často také předvádějí, jak stroj pracuje s různými materiály a vyrábí předmět.

Řízení procesu tisku

Uživatel zpravidla musí těsně před tiskem provést několik úprav.

1. Zařízení je připojeno k počítači pomocí kabelu USB.
2. Nastavení pohybu trysky vůči plošině.
3. Nastavení a řízení ohřevu plošiny a dávkovače trysek.
4. Sledování teplotního poměru.
5. Řízení procesu (extrudér) – nastavení rychlosti podávání materiálu, výměna plastových válců.

Řízení tisku se provádí prostřednictvím počítače. Uživatel potřebuje speciální nástroje, aby mohl vytvořit objekt od nápadu k výsledku programy pro trojrozměrné modelování a ovládání stroje.

Moderní technologie zatím neumožňují vytvořit tiskárnu, kde se všechny operace provádějí stisknutím několika kláves, takže se musíte naučit spoustu specifických programů a základy modelování.

Obsluha před tiskem provede kalibraci tiskárny jejím nastavením na desku stolu. Základní firmware tiskárny představuje řadu výchozích nastavení, přičemž uživatel může provést přesnější úpravy v závislosti na použitém materiálu. Například pro výrobu objemových prvků na bázi ABS nebo PLA jsou stanoveny různé teploty tání. Během tisku obsluha sleduje práci prostřednictvím softwaru. Celý proces tvorby modelu může trvat několik hodin až jeden den, přičemž klíčovým faktorem je přesnost: přesné objekty s detailní kresbou se vyrábějí déle než hkorunaší.

Automobilové kotouče

Tvorba jedinečných a exkluzivních suvenýrů, doplňků nebo replik uměleckých předmětů. 30cm sádrová Themis z obchodu vyjde dráž, pokud nepočítáme náklady na nákup samotné tiskárny.

Kopie Michelangelovy sochy

Objemové modelování se používá také ve šperkařském průmyslu a ve všech oblastech designu a inženýrství.

Druhou nevýhodou 3D tiskárny je její rozměry. K dispozici jsou kompaktní modely, ale jejich tiskové limity jsou příliš skromné, i když jsou vhodné pro dílčí výrobu instalací nebo architektonických projektů.

Samozřejmě není racionální koupit 3D tiskárnu jako hračku, průměrné náklady na modely v low-end segmentu přesahují 30 000 koruna. Nákup bude výhodný, pokud bude zařízení plnit konkrétní úkol: přinášet zisk, rozvíjet dovednosti, vzdělávat, být kreativní, pomáhat v práci.

V blízké budoucnosti lze očekávat nový vývoj. Dnes je již možné vytisknout skutečný dům z obyčejné malty. Takové zařízení samozřejmě není k dispozici pro domácí použití, ale samotný fakt, že se používají nové tiskové materiály, slibuje metodické rozšiřování možností objemového tisku v domácnostech.