3D tlačiareň slúži najmä na zhmotnenie 3D grafických návrhov. 3D tlač umožňuje vytvárať zložité funkčné tvary s menej materiálmi ako tradičné výrobné metódy. Základný princíp je vo svojej podstate veľmi jednoduchý. Priestorový model, ktorý odošlete z počítača, tlačiareň najčastejšie skladá z postupne nanášaných horizontálnych vrstiev roztaveného plastu.
Najlacnejšie modely možno dnes kúpiť už za menej než pár desiatok eur, domáce tlačiarne však môžu stáť aj stovky eur. Cena sa zvyčajne odvíja od toho, čo tlačiareň dokáže. Domáce 3D tlačiarne slúžia predovšetkým na vytváranie malých 3D modelov, prototypov a najrôznejších doplnkov. Špecializované firmy však používajú 3D tlačiarne aj za desaťtisíce eur, ktoré dokážu vymodelovať aj skutočne veľké veci.
Časy, kedy 3D tlačiarne používali len skutoční nadšenci, sú už minulosťou. 3D tlačiarne dnes slúžia aj dizajnérom, na prácu s prototypmi, návrhárom, architektom. Obľube sa ale tešia aj u domácich majstrov, ktorí si môžu na 3D tlačiarni kedykoľvek vytvoriť ľubovoľnú súčiastku na mieru. Vlastnú 3D tlačiareň má aj veľa škôl a organizácií na študijné účely.
Ak máte akékoľvek otázky alebo naopak nápady ohľadom 3D tlače, radi vás uvidíme v našej facebookovej skupine Alza.cz – 3D tlač: Rady & Triky. Príďte za nami diskutovať!
Zo všetkých 3D tlačiarní sú FDM (alebo tiež FFF) tlačiarne jednoznačne najrozšírenejšie. Na tlač používajú tenké vlákno plastu, ktoré tavia a vytláčajú presne riadenou tlačovou hlavou, čím „stavajú“ výrobok. Filament môže byť vyrobený z veľkého množstva rôznych materiálov s rôznymi vlastnosťami – tieto vlastnosti neskôr získajú samotné výrobky. Môžete si teda vybrať farbu výrobku, jeho ohybnosť, odolnosť, či dokonca vodivosť. Ceny FDM tlačiarní začínajú na desiatkach eur, takže ide o skvelú voľbu aj pre úplných začiatočníkov.
SLA tlačiarne používajú na tlač tzv. resin (živicu), ktorý je fotoreaktívna. Tlač funguje nasledovne: tekutá živica sa naleje do nádoby, do ktorej je ponorená tiež tlačová platforma. Tá sa zospodu ožiari riadeným svetlom (v tvare jednej vrstvy výrobku), na čo živica zareaguje stvrdnutím. Potom sa platforma o nepatrný kúsok zvýši a rovnakým spôsobom dochádza k vytvrdnutiu ďalšej vrstvy. Týmto spôsobom je navrstvený celý výrobok. Výrobky SLA tlačiarní majú potenciál byť dokonalejšie ako výrobky FDM, výber resinov ale nie je tak široký ako výber filamentov.
Chcete zmysluplne zabaviť dieťa alebo si aj sami niečo jednoduchého vyrobiť? V oblasti 3D tlače nie je nič jednoduchšie a lacnejšie než si zaobstarať 3D pero. O pravú 3D tlač síce nejde, pretože výrobky sú len tak presne tvarované a komplexné, ako schopná je vaša ruka. A ani najcvičenejšia ruka sa nemôže rovnať presne riadenej tlačovej hlave tlačiarne. Práca s 3D perom precvičí vašu trpezlivosť aj jemnú motoriku, zároveň ale uvidíte, ako vám výrobok rastie pred očami.
Tlačových materiálov je celý rad a v prvom rade je potrebné rozlíšiť filamenty FDM tlačiarní a UV resiny používané SLA tlačiarňami. Filamenty sú tenké vlákna plastového materiálu, kdežto resin je tekutý a dodáva sa v nádobách rôznych objemov. Filamentov máme v porovnaní s resinmi viac druhov a vďaka popularite FDM tlačiarní sú tiež oveľa rozšírenejšie. Najpoužívanejšími sú vlákna ABS, PLA a PETG. Tie sa líšia radom vlastností, ako je pevnosť, ohybnosť, odolnosť či ekologická odbúrateľnosť. Medzi materiálmi sú tiež rozdiely v teplote, ktorá musí byť pri tlači na ich tavenie vyvinutá.
Rozlíšenie sa udáva horizontálna a vertikálna, v desatinách milimetrov. Horizontálne rozlíšenie sa vzťahuje na osi X a Y, zatiaľ čo vertikálne na os Z. Jeho hodnota označuje minimálnu možnú hrúbku jednej vrstvy. V súčasnej dobe sa odporúča horizontálne rozlíšenie pod 0,1 mm a vertikálne do 0,2 mm. Čím drobnejšie vrstvy tlačiareň zvládne, tým detailnejšie budú vytlačené objekty, zároveň však bude tiež pomalšia. Pri zložitejších modeloch je tiež potrebné počítať s rôznymi podpornými konštrukciami, čo je pre tlačiareň práca navyše. Tlač väčšieho objektu vo vysokej kvalite tak môže trvať pokojne aj celý deň. SLA tlačiarne sú schopné tlačiť tenšie vrstvy ako tlačiarne typu FDM.
Rýchlosť tlače závisí na parametroch tlačiarne, ale taktiež na zložitosti spracovávaného objektu a type použitého materiálu. Udáva sa v milimetroch za sekundu. Pri 3D tlačiarňach je vždy udávaná maximálna rýchlosť tlače, je ale treba pamätať na to, že s vyššou rýchlosťou tlače klesá jej kvalita. To znamená, že aj keď máte tlačiareň, ktorá zvláda tlačiť rýchlosťou 250 mm/s, pravdepodobne budete chcieť tlačiť pomalšie a presnejšie.
Tlačová podložka je doska, na ktorej tlačiareň stavia výrobok. Najdôležitejšie je vedieť, že poriadna tlačová podložka by mala byť vyhrievaná. Prečo? Pretože pri FDM tlači je bežné, že sa materiály pri chladnutí nepatrne zrážajú. Náhle a nekontrolované vychladnutie materiálu na podložke by mohlo zhoršiť presnosť tlače, a dokonca aj spôsobiť deformáciu výrobku. Vyhrievaná podložka zaručuje, že je chladnutie kontrolované. Teplota podložky by sa mala líšiť v závislosti od zvolenom tlačovom materiáli.
Ide o zariadenie 3D tlačiarne, ktoré realizuje 3D tlač tak, že vlákno roztaví a upraví na potrebnú hrúbku. Teploty v tryske sa najčastejšie pohybujú okolo 250 – 260 °C. Väčšina spotrebiteľských modelov je vybavená len jednou tryskou. Dve trysky pri vyšších modeloch umožňujú dvojfarebnú tlač.
Ide o dve rozdielne technológie tlače. SLA používa namiesto trysiek laser, v súčasnosti je však už na ústupe práve v prospech FDM, ktorá pracuje s tryskami.
Tzv. VRML je štandardný súborový formát trojrozmernej vektorovej grafiky, využívaný pri tvorbe webovej grafiky, ale aj na 3D tlač farebných modelov.
Tlačový priestor
Tlačový priestor sa najčastejšie udáva v milimetrech a troch osách. Posledný z nich označuje výšku. Všetky tieto rozmery bývajú často podobné alebo rovnaké. Tlačiareň určená pre domácnosť by mala disponovať tlačovým priestorom s rozmermi najmenej 100 × 100 × 100.