Průvodce 3D tiskem pro začátečníky

Vidíme svět ve třech rozměrech. Nyní můžeme tisknout také ve třech rozměrech, a to díky výrobnímu procesu, který se v posledních letech stal hlavním proudem: 3D tisk.

3D tiskárna používá „aditivní výrobní proces“ (což znamená, že objekt je stavěn po vrstvách). Většina 3D tiskáren má jednu vytlačovací hlavu, což znamená, že pokud chcete použít více barev, můžete musíte svůj objekt vytisknout po částech, a i tak budete omezeni v tom, jak objekt může být barevný. To je důvod, proč nejběžnějšími 3D příklady jsou objekty jako modrý plastový Yoda - nejběžnější jsou jednobarevné tiskárny. Ale i když každý miluje tisk Yoda, realita je taková, že dnešní 3D tiskárny se používají k tisku všeho možného od prototypů designu po šperky, řemesla, části produktů, části těla a dokonce i jídlo.

Když byly stereolitografické tiskárny poprvé představeny v polovině 80. let, stály šest čísel a byly zaměřeny na komerční a průmyslové aplikace. Až zhruba v roce 2012 ceny dramaticky klesly, tiskárny stály 1 000 USD oproti 20 000 USD. S poklesem cen se rozšířilo publikum pro 3D tiskárny: Tvůrčí, umělecká a vzdělávací komunita se všichni zapojili, stejně jako designéři hledající levné a rychlé prototypování. Očekává se, že ceny v roce 2016 klesnou o dalších 6,4 procenta, podle zprávy průzkumu trhu

Různé tiskárny používají různé techniky tisku. Spotřebitelské 3D tiskárny obecně používají jeden ze dvou hlavních přístupů.

FFM (výroba tavených vláken, také označovaná jako výroba nanášení vláken nebo tavená vlákna nanášení) tiskárny používají pohyblivou tiskovou hlavu k vytváření vrstev roztaveného plastového vlákna ve tvaru objekt.

Tiskárny SLA (stereolitografie) tuhnou pryskyřici pomocí ultrafialového laseru (některé modely používají projektory Digital Light Processing, ale ty bývají méně přesné). Tiskárny SLA jsou obecně dražší, ale díky rozlišení a přesnosti laseru jsou schopny přesnějších a podrobnějších modelů.

Tiskárny FFM mohou obvykle podávat velké množství materiálů prostřednictvím svých extrudérů. Mezi běžné možnosti patří ABS, levný pevný a recyklovatelný materiál na ropné bázi, a PLA (kyselina polymléčná), houževnatý, biologicky odbouratelný materiál, který je tepelně tvárný a natíratelný, ale je také obtížnější jej lepit než ABS. Tyto materiály se často dodávají v různých barvách, ale protože většina tiskáren má pouze jednu tiskovou hlavu, obvykle vytisknete celý objekt jednou barvou.

Tiskárny SLA mají omezenější výběr v dostupných materiálech a dostupných barvách. Výběr materiálu bude záviset na tom, zda tiskárna používá ultrafialový laser nebo DLP projektor. Pryskyřičné materiály mohou být tuhé nebo flexibilní a jsou dražší než plastová vlákna používaná při FFM tisku.

Zatímco náklady na tiskárny i tiskové materiály značně klesly, nákup 3D tiskárny zůstává významnou investicí, která začíná kolem 300 USD a poté rychle stoupá.

Asi největší výzvou je použitelnost. Nastavení a používání tiskáren se zjednodušilo, ale abyste mohli něco vytvořit, musíte s něčím začít – konkrétně s 3D modelem.

Pokud jste znalí designu, možná budete schopni vytvořit návrh pomocí softwaru pro 3D modelování a exportovat hotový digitální produkt jako soubor STL, který všechny 3D tiskárny používají k tisku. Pro nás obyčejné smrtelníky to však obecně znamená buď používat volně dostupné soubory STL (mnoho bezplatných souborů najdete v online knihovně 3D objektů, jako je např. Thingiverse), nákupem návrhu z různých internetových obchodů nebo vytvořením vlastních 3D skenů.

Pokud plánujete jít cestou skenování sami, můžete použít 3D webovou kameru, která je k dispozici na některých počítačích (včetně HP Sprout, která má možnost rotující platformy pro použití s ​​vestavěným 3D skenerem) nebo jako samostatná zařízení, 3D kameru, jako je Microsoft Kinect, nebo použijte službu 3D skenování třetí strany.

Než si vezmete levnou 3D tiskárnu a začnete experimentovat ve 3D světě, zvažte velikost objektů, které byste mohli chtít vytvořit. Pokud je vaším cílem tisknout stop dlouhá pravítka (z nějakého důvodu), nedosáhnete tohoto cíle, pokud si zvolená tiskárna dokáže zpracovat pouze objekty menší 6 palců na výšku a šířku.

Další kontrolou reality je rychlost a kvalita tisku. Za chodu tiskárny budete moci odbourat celodenní práce, přičemž typický 4palcový model vyžaduje až 12 hodin tisku. Stejně jako u běžných tiskáren závisí rychlost tisku také na kvalitě tisku.

Nakonec zvažte, jaký druh výstupu chcete, a to nejen proto, že musíte zvážit, jaké materiály použijete k vytvoření svého objektu. Pokud chcete velmi detailní předměty, jako jsou šperky nebo modely v měřítku, pořiďte si tiskárnu SLA, protože umí lépe reprodukovat jemné detaily. Pokud chcete nízké náklady a snadné použití, pořiďte si tiskárnu FFM.

A zatímco PLA je považován za materiál o něco bezpečnější pro potraviny než ABS, ani jeden z nich – vytlačený 3D tiskárnou – není z různých důvodů skutečně bezpečný ke konzumaci. Naše rada: Na tisk talířů, kelímků a lžiček ani nemyslete.

Pokud máte omezený rozpočet a jste ochotni udělat nějaké kompromisy, 349 dolarů Mikro 3D tiskárna M3D je skvělá volba pro začátek. Tento model FFM vytvoří objekty menší než 5 palců a používá různé materiály, je však pomalejší než jiné modely, které jsme viděli.

Pro nadšence s větším rozpočtem doporučujeme Aleph Objects za 1 250 $ Lulzbot Mini, který zaujme snadnou obsluhou a řadou funkcí. Tato tiskárna FFM podporuje tisk objektů o velikosti těsně pod šest palců, podporuje působivý rozsah vláknových materiálů a přichází s upravenou verzí populárního open source Cura 3D software.