Dnes vyšlo 1 článků

Domácí 3D tisk: Už to není jen sen, ale čirá realita!

Domácí 3D tisk: Už to není jen sen, ale čirá realita!

Posledním dobou se začíná o technologiích 3D tisku mluvit stále častěji. Na trhu lze v současnosti najít jak profesionální stroje za několik milionů korun, tak i domácí, stolní tiskárny v řádu desetitisíců. Snahou výrobců je dostat do prodeje co nejlevnější tiskárny se zachováním určité kvality, tak aby se mohly rozšířit do většiny domácností po celém světě. Pojďme si společně přiblížit 3D tisk.

Navzdory tomu, že se ceny nejlevnějších domácích 3D tiskáren stále pohybuje okolo 20 000 Kč, začíná se v souvislosti s polevující cenovou politikou čím dál častěji mluvit o zlidovění 3D tisku. Podle některých analytiků není daleko doba, kdy se 3D tiskárny stanou běžnou součástí domácností.

Jak to funguje?

Dá se říct, že skoro každý výrobce 3D tiskáren využívá pro tisk odlišnou technologii. Rozlišit je lze třeba s ohledem skupenství použitého materiálu, který může být pevný, kapalný či práškový. V principu 3D tisk funguje tak, že se počítačový 3D model pomocí speciálního softwaru rozřeže do jednotlivých vrstev o co nejmenší tloušťce, která by měla korespondovat s rozlišením dané tiskárny. Takto připravená data jsou následně odeslány do tiskárny, která pak ze zvoleného materiálu jednotlivě nanáší vrstvy na sebe. Maximální velikost výtisku je limitována velikostí tiskové komory.

Stereolitografie

Nejstarší technologií Rapid Prototypingu je stereolitografie. Jedná se o metodu, při které se vytváří model postupným vytvrzováním fotopolymerů pomocí UV laserů, které jsou účelově zaměřovány na dané místo. Na základě vytvořených dat o rozměrech příčných řezů jednotlivými vrstvami jsou vypočítány řídící údaje, které vedou paprsek laseru. Vytvarováním tekutého polymeru po vrstvách a jeho vytvrzením vzniká chtěné trojrozměrné těleso.

Jedná se o jednu z nejpřesnějších metod 3D tisku. Kromě velké přesnosti tisku vyniká i velkým množstvím použitelných materiálů. Oproti jiným metodám lze také vytvářet modely s milimetrovými otvory a miniaturními prvky. Takto vyrobené modely lze využívat jak k vizuální kontrole návrhu výrobku, tak v některých případech i k funkčním zkouškám. Využít se dají i jako formy pro lití a vstřikování. Nevýhodou této metody je pak pomalý proces tvrzení polymerů a u některých materiálů i menší tepelná odolnost.

Laminated Manufactoring

Oproti jiným metodám 3D tisku, které pracují relativně pomalu, lze pro rychlé zhotovení prototypů použít technologii zvanou Laminated Manufactoring. Jedná se o proces výroby laminováním, při němž se model sestavuje z plastových fólií nebo z vrstev papíru napuštěného zpevňující emulzí, které jsou následně do správného tvaru oříznuty laserem. Celý proces modelování probíhá tak, že se na již nanesenou a oříznutou vrstvu natáhne další, která se poté přitlačí soustavou vyhřívaných válců, čímž dojde k jejich slepení. Paprskem laseru je následně vyřezán požadovaný obrys vytvářené vrstvy. Vytvořené součástky mají podobné vlastnosti, jako by byly vyrobeny ze dřeva. Nevýhodou je velké množství odpadu.

Při metodě zvané Fused Deposition Modeling se využívájí netoxické termoplasty, nebo vosky, které jsou navinuty na cívkách. Při vytváření modelů je materiál přiveden do tiskové hlavy, kde je zahříván na teplotu o jeden stupeň vyšší, než je jeho tavná teplota. Následně je vytlačován ven do jednotlivých vrstev, kde ihned tuhne. Výhodou této metody je získání pevného a odolného modelu s minimálním odpadem.

MakerBot Replicator

Jedná se o nástupce předchozího modelu Thing-O-Matic, který byl představen tento rok na veletru CES v Las Vegas. Jedná se o domácí tiskárnu, která nabízí vylepšenou tiskovou hlavu Dualstrusion umožňující kombinací dvou materiálů (barev) při tisku. Velikost tisknutého modelu je omezena na 23x15x15 cm. Jde o plně automatizované zařízení, které ani nemusíte připojit k PC – má zabudovanou čtečku SD karet. Jeho cena je momentálně 1749 dolarů.

RepRap

Alternativou může být open-source hardwarová tiskárna RepRap. Nejedná se o ledajakou 3D tiskárnu. Podstatné na ní je to, že se umí sama replikovat. Celý tento koncept je vymyšlen tak, aby krom plastových součástek, které lze na tiskárně vytisknout zhruba za osmnáct hodin, byly potřeba už jen věci z běžného železářství. Samozřejmostí je pak pořízení ovládací elektroniky. Řídící software je samozřejmě open-source a také k návrhu výrobku je možné použít výhradně otevřené aplikace. V závislosti na aktuálním měnovém kurzu je možné postavit RepRap přibližně za 13 000 Kč.

Další alternativou by mohla být 3D tiskárna zvaná Fabbster. Toto zařízení bylo vyvinuto s ohledem na nízkou pořizovací cenu stroje a dále pak i na nízké náklady na jeho provoz. Tiskárna je dodávána včetně programu pro zpracování dat Netfabb. Zařízení využívá nové technologie tisku stick deposition moulding, kde je materiál dodáván ve formě tyčinek s ozubením, které zapadají do tiskové hlavy. Začátek a konec tyčinky je opatřen zámkem, který dovoluje napojení dalšího kusu. Do prodeje by se mohla dostat někdy ke konci března.

Uvidíme co nám přinese budoucnost a kam až klesnou pořizovací ceny jednotlivých strojů. Představa o běžném domácím 3D tisku se snad brzy naplní.

Komentáře

Nahoru