Sprievodca 3D tlačou pre začiatočníkov

Vidíme svet v troch rozmeroch. Teraz môžeme tlačiť aj trojrozmerne, a to vďaka výrobnému procesu, ktorý sa v posledných rokoch stal hlavným prúdom: 3D tlač.

3D tlačiareň používa „aditívny výrobný proces“ (čo znamená, že objekt je vytvorený po vrstvách). Väčšina 3D tlačiarní má jednu vytláčaciu hlavu, čo znamená, že ak chcete použiť viacero farieb, môžete musíte vytlačiť svoj objekt po častiach a aj tak budete obmedzení v tom, aký môže byť objekt farebné. To je dôvod, prečo najbežnejšími 3D príkladmi sú objekty ako modrý plastový Yoda – najbežnejšie sú jednofarebné tlačiarne. Ale hoci každý miluje tlač Yoda, realita je taká, že dnešné 3D tlačiarne sa používajú na tlač všetkého od prototypov dizajnu po šperky, remeslá, časti produktov, časti tela a dokonca aj jedlo.

Keď boli stereolitografické tlačiarne prvýkrát predstavené v polovici osemdesiatych rokov, stáli šesťciferné čísla a boli zamerané na komerčné a priemyselné aplikácie. Až približne v roku 2012 ceny dramaticky klesli, tlačiarne stáli 1 000 USD v porovnaní s 20 000 USD. S poklesom cien prišlo aj rozšírenie publika pre 3D tlačiarne: zapojili sa tvorcovia, umelecké a vzdelávacie komunity, rovnako ako dizajnéri, ktorí hľadajú lacné a rýchle prototypovanie. Podľa správy prieskumníka trhu sa v roku 2016 očakáva pokles cien o ďalších 6,4 percenta

Rôzne tlačiarne používajú rôzne techniky tlače. Spotrebiteľské 3D tlačiarne vo všeobecnosti používajú jeden z dvoch hlavných prístupov.

FFM (výroba tavených filamentov, tiež označovaná ako výroba nanášania filamentov alebo tavených filamentov nanášanie) tlačiarne používajú pohyblivú tlačovú hlavu na vytváranie vrstiev roztaveného plastového vlákna v tvare objekt.

Tlačiarne SLA (stereolitografia) tuhnú živicu pomocou ultrafialového lasera (niektoré modely používajú projektory na digitálne spracovanie svetla, ale tie bývajú menej presné). Tlačiarne SLA sú vo všeobecnosti drahšie, ale vďaka rozlíšeniu a presnosti lasera sú schopné vytvárať presnejšie a detailnejšie modely.

Tlačiarne FFM môžu zvyčajne podávať množstvo materiálov prostredníctvom svojich extrudérov. Bežné možnosti zahŕňajú ABS, lacný pevný a recyklovateľný materiál na báze ropy, a PLA (kyselina polymliečna), húževnatý, biologicky odbúrateľný materiál, ktorý je tepelne tvárny a natierateľný, ale je tiež ťažšie lepiť ho ako ABS. Tieto materiály sa často dodávajú v rôznych farbách, ale keďže väčšina tlačiarní má iba jednu tlačovú hlavu, vo všeobecnosti vytlačíte celý objekt v jednej farbe.

Tlačiarne SLA majú obmedzenejší výber v dostupných materiáloch a dostupných farbách. Výber materiálu bude závisieť od toho, či tlačiareň používa ultrafialový laser alebo DLP projektor. Živicové materiály môžu byť pevné alebo flexibilné a sú drahšie ako plastové vlákna používané pri tlači FFM.

Aj keď náklady na tlačiarne aj tlačové materiály značne klesli, nákup 3D tlačiarne zostáva významnou investíciou, ktorá začína okolo 300 USD a odtiaľ rýchlo stúpa.

Asi najväčšou výzvou je použiteľnosť. Nastavenie a používanie tlačiarní sa zjednodušilo, no ak chcete niečo vytvoriť, musíte s niečím začať – konkrétne s 3D modelom.

Ak máte skúsenosti s dizajnom, možno sa vám podarí vytvoriť návrh pomocou softvéru na 3D modelovanie a exportovať hotový digitálny produkt ako súbor STL, ktorý na tlač používajú všetky 3D tlačiarne. Pre nás obyčajných smrteľníkov to však vo všeobecnosti znamená buď používanie voľne dostupných súborov STL (mnohé bezplatné môžete nájsť v online knižnici 3D objektov, napr. Thingiverse), nákup dizajnu z rôznych internetových obchodov alebo vytvorenie vlastných 3D skenov.

Ak plánujete ísť cestou skenovania sami, môžete použiť 3D webovú kameru, ktorá je k dispozícii na niektorých počítačoch (vrátane HP Sprout, ktorý má možnosť použiť rotačnú platformu so vstavaným 3D skenerom) alebo ako samostatné zariadenia, 3D fotoaparát ako Microsoft Kinect, alebo použiť službu 3D skenovania tretej strany.

Predtým, ako si vyberiete lacnú 3D tlačiareň a začnete experimentovať v 3D svete, zvážte veľkosť objektov, ktoré by ste mohli chcieť vytvoriť. Ak je vaším cieľom tlačiť pravítka dlhé nohy (z nejakého dôvodu), tento cieľ nedosiahnete, ak tlačiareň, ktorú si vyberiete, dokáže spracovať iba predmety menšie ako 6 palcov na výšku a šírku.

Ďalšou kontrolou reality je rýchlosť a kvalita tlače. Počas prevádzky tlačiarne budete môcť zvládnuť celodenné práce, pričom typický 4-palcový model si vyžaduje až 12 hodín tlače. Rovnako ako pri bežných tlačiarňach, rýchlosť tlače závisí aj od kvality tlače.

Nakoniec zvážte, aký druh výstupu chcete, a to nielen preto, že musíte zvážiť, aké materiály použijete na vytvorenie svojho objektu. Ak chcete veľmi podrobné predmety, ako sú šperky alebo modely v mierke, zaobstarajte si tlačiareň SLA, pretože dokáže lepšie reprodukovať jemné detaily. Ak chcete nízke náklady a jednoduché použitie, zaobstarajte si tlačiareň FFM.

A hoci sa PLA považuje za materiál o niečo bezpečnejší pre potraviny ako ABS, ani jeden z nich – vytlačený cez 3D tlačiareň – nie je z rôznych dôvodov skutočne bezpečný na konzumáciu. Naša rada: Na tlač tanierov, pohárov a lyžičiek ani nepomyslite.

Ak máte obmedzený rozpočet a ste ochotní urobiť nejaké kompromisy, 349 dolárov Mikro 3D tlačiareň M3D je skvelou voľbou pre začiatok. Tento model FFM vytvorí objekty menšie ako 5 palcov a používa rôzne materiály, je však pomalší ako iné modely, ktoré sme videli.

Pre nadšencov s väčším rozpočtom odporúčame Aleph Objects za 1 250 dolárov Lulzbot Mini, ktorý zaujme jednoduchosťou používania a rozsahom funkcií. Táto tlačiareň FFM podporuje tlač objektov s veľkosťou tesne pod šesť palcov a podporuje pôsobivý rozsah vláknových materiálov a prichádza s prispôsobenou verziou populárneho open source Cura 3D softvér.