3D tisk – předměty rostou před očima

25. 6. 2018|  Ze světa techniky

Obrázek k článku

3D tisk = aditivní technologie

Podstatou 3D tisku je přidávání materiálu, a proto se pro něj vžil poněkud trefnější název, aditivní technologie. Podívejte se, jak na 3D tiskárně roste před očima model Eiffelovy věže.

Přidávání místo odebírání
Klasickým soustružením, frézováním či broušením dostávají výrobky svůj tvar odebíráním materiálu. Z velkého polotovaru odlétávají třísky, až dostane požadovaný tvar. 3D tiskárny materiál přidávají, takže nevzniká tolik odpadu. Navíc lze 3D tiskem vyrobit tvary, které klasickými výrobními metodami vůbec zhotovit nelze.

Výroba ozubeného kola 3D tiskem

Výroba ozubeného kola obrážením

Zatímco klasické tiskárny pracují řádek po řádku, 3D tiskárny pokládají vrstvu pro vrstvě a vytvářejí trojrozměrné předměty nejrůznějšího tvaru. 3D tisk zahrnuje několik různých technologií:

  • Nanášení nataveného plastu(FFF, FDM): Vlákno z plastu navinuté na cívce je po natavení podle programu CAD ukládáno na základnu.
  • Selektivní natavování laserem (SLM): Na podklad se postupně nanášejí vrstvy prášku (nylonového nebo kovového). Prášek se vždy nataví v místech, která odpovídají průřezu výrobku.
  • Vytvrzování pryskyřice v definované vrstvě (např. stereolitografie, SLA): Tisková deska se ponoří do nádoby s tekutým polymerem (epoxidovou pryskyřicí). Vrstva pryskyřice je vytvrzována světlem (laserem nebo DLP projektorem).
  • Oddělování materiálu ve vrstvách (např. LOM): Vrstvy materiálu (papír, plast, keramika) jsou postupně nalepovány na sebe a podle programu CAD ořezávány do správného tvaru laserem nebo nožem.

Všechny tyto postupy mají jedno společné – předměty se vytvářejí postupným ukládáním materiálu do požadovaného tvaru. Podobně jako když staví včely své plástve z vosku: přidávají vosk kapičku po kapičce a tvarují dokonalé šestihranné komůrky. A stejnou cestou nabývají svůj tvar i předměty ve 3D tiskárnách. Materiál (většinou natavený) ve formě vlákna nebo prášku, případně fólie se nanáší vrstva po vrstvě, až vznikne požadovaný objekt.

3D tisk plástve v podání pilných včel (zdroj: http://www.balansiya.com/ingredientes_miel.html)

K čemu je 3D tisk dobrý?

V průmyslu
Technologie 3D tisku překračuje mnohá omezení tradičních výrobních metod jako je třískové obrábění nebo odlévání. Nemůže však tyto technologie nahradit. V současnosti je 3D tisk doplňkovou technologií pro výrobu modelů, atypických součástí, forem na odlévání nebo náhradních dílů.

3D tisk je jasnou volbou pro kusovou výrobu, zhotovování atypických součástek, odlévacích forem.

Ve zdravotnictví
3D tisk kovů je skvělým pomocníkem ve zdravotnictví. Slouží k výrobě lékařských a dentálních výrobků ze slitin kobaltu a chromu, nebo i z titanu. 3D tiskárny si poradí i se složitými tvary ortopedických nebo dentálních konstrukcí. 3D tiskem se vyrábí například náhradní klouby, kosti nebo jiné části těl.

Implantát pro částečnou náhradu pánev vyrobený 3D tiskem (zdroj: https://www.konstrukter.cz/2012/03/16/unikatni-nahrady-poskozenych-kosti-vytvari-ceska-firma-v-proengineeru/)

3D konstrukce k léčení zlomenin

V umění a architektuře
Při výrobě šperků a ozdob se využívá schopnosti 3D tiskáren vyrobit velmi složité a jemné tvary. Technologie 3D tisku se velmi dobře hodí ke zhotovování sošek a jiných uměleckých děl složitých tvarů. Poslouží také ke zhotovení replik významných soch (podle 3D modelu). Architektonické modely přiblíží zákazníkovi uspořádání navrhované stavby. 

Architektonický model pořízený 3D tiskem (zdroj: http://www.archprint.cz/3dtisk.html 1)

Digitální model – plán činnosti 3D tiskárny

3D tiskárny fungují zcela automaticky. Aby tak mohly pracovat, musíme jim jejich práci naplánovat, dodat jim digitální model (3D model) dílu, který mají vyrobit. Digitální model je datový soubor obvykle ve formátu STL zachycující tvar předmětu.

Jak na to? Digitální model si vytvoříme na počítači pomocí speciálního softwaru kategorie 3D CAD (Computer Aided Design). Takové programy (např. značky SolidWorks) používají konstruktéři při projektování strojů, součástek, ale i staveb i celých areálů. Tyto profesionální programy jsou většinou dost drahé. Jednodušší programy pro 3D tisk jsou zdarma ke stažení. Pro začátečníky se hodí

Hotové 3D modely běžných součástí je možné stáhnout z některého z internetových 3D tržišť. Chceme-li vytvořit digitální model existujícího předmětu, můžeme ho sejmout pomocí 3D skeneru nebo digitální fotoaparátu.

Obrazovka 3D CAD programu FreeCAD (zdroj: https://www.freecadweb.org/wiki/About_FreeCAD)

 

Eva Vaculíková

K ukládání nastavení a správnému fungování využíváme soubory cookies. Používáním webu s jejich používáním souhlasíte. Více informací

Souhlasím