Tiskněte si doma předměty

Úvodní obrázek k článku o 3D tisku

3D tisk už není jenom doménou laboratoří nebo automobilek.

Můžete si tisknout prostorové předměty i doma.

Začněme hezky zkraje… Historie 3D tisku není dlouhá– něco málo přes 30 let. Vývoj byl ale obrovsky rychlý.

Nejdříve se používal UV laser, který svítil na polymer, což způsobí jeho tuhnutí. (Je to podobné, jako když zubař vytvrzuje UV světlem bílé plomby, nebo když si dámy dělají gelové nehty). Poté se zrodila technika, kdy tisková hlava nanáší lepidlo do vrstvičky keramického prášku. Tím vzniká vrstvičku po vrstvičce 3D model. Základním rozdílem od jiných metod výroby prostorových těles je ten, že materiál neodebíráme z nějakého většího bloku (například broušením, frézováním…) ale naopak, materiál přidáváme.

Nejdříve se této nové technice říkalo „stereolitografie“, později se ujal termín „3D tisk“. Postupně se technologie ujal automobilový průmysl, strojírenský průmysl – výroba modelů a prototypů dílů se mnohonásobně urychlila a zlevnila.

Dnes lze „vytisknout“ z betonu obří tiskárnou rodinný dům, v medicíně se tisknou náhrady kostí a kloubů. Blízko je doba tisku „živých“ buněk jako náhrady orgánů. Dělají se pokusy s tiskem potravin nebo cukrovinek. Tisknou lze i v nanovelikostech… Každým dnem se objevují nové možnosti využití 3D tisku. Mně osobně se nejvíc líbí, když 3D tiskárny tisknou nové 3D tiskárny (nebo jejich plastové díly).

Jak souvisí 3D tisk s tímto blogem?

Jsme hračičkové, kteří se o nové technologie zajímají, když se s nimi dá doma vyblbnout, nebo ještě lépe – prakticky je využít 😊.

Existuje spousta modelů „domácích“ 3D tiskáren. Nejde o nic jiného, než o plotter, který se nepohybuje jenom po 2 osách (X a Y), ale který ještě jezdí nahoru a dolů (v ose Z). Plotter může nést různé hlavy – například  tavící hlavu, která taví plastové vlákno. Taveninu nanáší na pracovní plochu vrstvu po vrstvě, kde opět ztuhne. Nejvíce ze všeho tisková hlava  připomíná tavnou pistoli na plastové tyčinky. Z jednotlivých vrstviček vzniká 3D objekt.

Doma lze tisknout sošky, hračky, hry … cokoliv. Dnes už jsou tiskové materiály k dostání z různých druhů plastu a různých barev.  Lepší tiskárny umožňují dokonce tisk z více barev najednou.

 

Jak ví 3D tiskárna co má tisknout?

Nejdříve se vytvoří virtuální 3 D model – buď se naprogramuje v nějaké aplikaci (CAD nebo i Windows 10 má nástroj pro jednoduché 3D modely), nebo se naskenuje speciálním skenerem již existující předmět. Na internetu jsou tyto „projekty“ volně ke stažení.

Princip je ten, že program 3D objekt „nakrájí“ na jednotlivé vrstvičky a řekne tiskárně, aby jednu vrstvičku vytiskla – například z roztaveného plastu. Poté se tisková hlava o kousíček zvedne a vytiskne další vrstvičku. Takto pokračuje, dokud není objekt hotový. Zní to jednoduše, ale výrobci 3D tiskáren museli překonat spoustu úskalí. Například se tištěný objekt nesmí pohnout… Jde o horký proces, proto výtisk se nesmí teplem deformovat… a mnoho další oříšků bylo potřeba vyřešit.

Soubory pro 3D tisk jsou nejčastěji vytvořené a uchovávané ve formátu STL. (To je pozůstatek původního názvu této technologie – STereoLitografie).

 

Mohu si koupit vlastní 3D tiskárnu?

Určitě  – a nejenom koupit, ale i postavit.

Nabídka 3D tiskáren, které lze používat doma a které mají dnes již dostupné ceny, je v poslední době opravdu pestrá. Na webu lze nalézt dostatek srovnávacích studií a nás může potěšit, že se v nich často na předních místech objevuje český výrobce Průša. Například tiskárna  Prusa i3 MK2, získala prvenství v roce 2016 ve srovnávacím testu časopisu Make.

Mezi další výrobce patří například FORMLABS z USA, polský ZORTRAX, holandský ULTIMAKER, maďarský CRAFT UNIQUE či britský CEL-ROBOX.

Pro úplné nadšence, hračičky a technicky zručné jedince je dobrou zprávou, že si můžete tiskárnu postavit doma. Tím nemyslím dřevní časy, kdy si nadšenci frézovali, soustružili díly a elektroniku stvořili pomocí Arduina. Tyto doby jsou tatam. Můžete si koupit kompletní stavebnici, kterou můžete doma  dle návodu sami složit a oživit. Cena necelých 19 tisíc Kč s DPH už stojí za zvážení. Musíte samozřejmě připočítat nákup tiskových strun, bez kterých není tiskárna k ničemu.

 

Stavebnice 3D tiskárny Original Prusa i3 MK2S.
(http://www.prusa3d.cz)

Je to jako se vším – když si chci koupit 3D tiskárnu, musím si o nich něco zjistit a musím si předem ujasnit několik základních parametrů:

  • Velikost tiskové plochy – může mít 20 x 20 cm, ale i 40 x 40 cm. Menší je levnější, ale časem nemusí stačit .S jídlem roste chuť a v tomto případě s tiskem roste chuť. Opravdu velký objekt je těžké vytisknout kvůli tomu, jak postupně chladne a deformuje se, vzniká v něm pnutí. Některé tiskárny to řeší vytápěnou tiskovou plochou, aby nedocházelo k rychlému chladnutí. Další možností je rozdělit větší objekt na menší a po vytištění je slepit. Pokud potřebujete tisknout víc kusů takového objektu (například něco vyrábíte), tak je efektivnější mít víc menších tiskáren.
  • Kvalita tisku – obvykle se udává ve výšce vrstvy (nejmenší), kterou je tiskárna schopna nanést. V této oblasti se mohou ale výrobci dost chlubit a skutečnost nemusí být tak růžová. Udávají třeba nejmenší krok tiskárny 0,02 mm (20 mikronů), jenomže kvalit tisku je dána velikostí trysky, přes kterou se roztavený plast nanáší. A ta může být např. 0,4 mm (400 mikronů). K čemu je to dobré? Jednotlivé vrstvičky jsou na objektu vidět jako drobné rýhy a až pod cca 100 mikronů je volným okem nevidíte.
  • Čas tisku – úzce souvisí s kvalitou – čím více slabounkých vrstviček, tím déle tisk trvá. Když máme tiskárnu pro zábavu, asi to neřešíme. Když nám však má vydělávat, je to důležitý parametr.
  • Materiál – nejčastěji využívaným materiálem je PLA a ABS. (PLA je kyselina polymléčná a BSA je Acrylonitrile Butadien Styren). ABS je levnější (kilogram za 500 Kč a víc), ale chce vyhřívanou podložku. PLA je vhodný na větší objekty. Používá se také PET (600 Kč za kilo), Flex (1000 Kč za kg). Jsou i další materiály, obzvláště ty s výraznější barvou mohou stát i více než 2000 Kč za kilogram. Pokud se budete chtít na netu něco o materiálech pro 3D tisk přečíst, hledejte pod heslem Filament. To je jiný název pro tiskové struny.

P.S.

Ambicí tohoto článku není podat vyčerpávající informace o 3D tisku. Spíše vnuknout myšlenku těm „technickým hračičkům“, kteří tento způsob trávení volného času vyhledávají a ještě je nenapadlo, že 3D tisk pronikl už i do domácností…

Tak bádejte, bádejte, bádejte!

 

Komentáře
  1. Peter napsal:

    Zajímavý článek. Článek jednoduše a stručně shrnuje základní informace o této nové technologii, dostupnosti i jeho využití pro zábavu a nejen pro zábavu doma. Zajímavé, doporučuji.

Přidat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *