Na první pohled se může zdát, že 3D tiskárna je jednoduchý přístroj, který vám bez problémů a s minimální námahou vytiskne vše, co si jen představíte. Mnoho lidí si představuje, že stačí zmáčknout tlačítko a za několik minut máte hotový výrobek, ať už jde o náhradní díl, ozdobný předmět nebo prototyp. Ve skutečnosti je však pořízení 3D tiskárny o něco složitější, než se může na první pohled zdát. 3D tisk vyžaduje technické znalosti, trpělivost a pochopení celého procesu od návrhu až po finální výtisk.

Pro mnoho nadšenců a malých firem může být 3D tisk obrovským přínosem. Umožňuje nejenom vytvářet unikátní výrobky, ale také ušetřit čas a peníze při výrobě prototypů nebo náhradních dílů. Na druhou stranu, pro ty, kteří si myslí, že 3D tisk je záležitost, kterou zvládne každý bez technických dovedností, může být zklamáním. Představuje totiž nejen finanční investici, ale také vyžaduje určité zázemí, prostor a čas na zvládnutí celé technologie.

Jednou z hlavních výzev při používání 3D tiskárny je nejen její samotná kalibrace a údržba, ale i pochopení procesu tvorby 3D modelů. Než vůbec dojde k samotnému tisku, je nutné připravit a upravit model ve speciálních programech, tzv. slicerech, což pro mnoho lidí představuje nemalý technický krok. Výběr správného materiálu, nastavení teplot a vhodné vrstvení jsou další aspekty, které je potřeba pečlivě zvážit, jinak se tisk může stát neúspěšným.

Další důležitý aspekt je samotné prostředí, kde bude tiskárna umístěna. Nejen že tiskárna může být hlučná, ale při tisku některých materiálů, jako je například ABS plast, dochází k uvolňování zápachu nebo dokonce zdraví škodlivých par. Tiskárna potřebuje svůj vlastní prostor, který bude dobře větraný a kde nebude rušit ostatní. Kromě samotné tiskárny je také potřeba vyčlenit místo pro uskladnění materiálů, nástrojů a prostor na údržbu zařízení.

Pokud přemýšlíte o pořízení 3D tiskárny, je důležité si nejprve položit otázku, k čemu ji budete využívat a zda jste připraveni na všechny technické a prostorové požadavky. Tento návod vás provede tím, co vše obnáší vlastnictví 3D tiskárny, komu se vyplatí ji pořídit a jaké náklady s sebou přináší její pořízení a provoz.

Zdroj: Shutterstock

1. Pro koho je 3D tiskárna skutečně užitečná?

a) Nadšenci do technologií a kutilové

Pokud patříte mezi ty, kteří se rádi věnují tvorbě, opravám nebo přizpůsobování věcí na míru, 3D tiskárna může být skvělým doplňkem vaší dílny. Díky ní můžete vytvářet díly pro vlastní projekty, náhradní součástky pro domácí přístroje, modely pro zábavu nebo třeba vlastní designové předměty. 3D tisk umožňuje realizovat myšlenky, které by jinak bylo těžké, ne-li nemožné, zhmotnit pomocí tradičních metod výroby.

b) Domácnosti

3D tiskárny už nejsou výsadou pouze profesionálů. Pokud máte domácnost, kde se často něco opravuje nebo tvoří, 3D tiskárna vám může ušetřit čas a peníze. Představte si situaci, kdy se vám rozbije plastový díl nějakého spotřebiče, který se již nevyrábí. Místo hledání náhradního dílu můžete navrhnout a vytisknout nový. Navíc 3D tisk umožňuje vyrábět personalizované předměty – od hraček pro děti po unikátní dekorace do bytu.

c) Studenti a vzdělávací instituce

Pro studenty, zejména technických, architektonických či designových oborů, může být 3D tiskárna nenahraditelným nástrojem. Umožňuje vytvářet fyzické prototypy projektů a vizualizovat své nápady. Vzdělávací instituce mohou využívat 3D tisk pro projekty, které učí základy technologií, designu a inženýrství. Pochopení 3D tisku a jeho aplikace v praxi je navíc obrovskou výhodou na trhu práce.

d) Podnikatelé a malé firmy

Malé firmy a podnikatelé, kteří potřebují vyrábět malé série výrobků, prototypy nebo personalizované předměty, mohou díky 3D tisku výrazně ušetřit. Místo investic do drahých forem či nástrojů umožňuje 3D tisk flexibilní a rychlou výrobu dílů na míru. Firmy, které se zabývají malosériovou výrobou, mohou pomocí 3D tiskárny experimentovat s návrhy a rychle přecházet od prototypování k produkci.

e) Designéři, umělci a kreativci

3D tisk nabízí designérům a umělcům možnost tvořit unikátní předměty, které by jinými výrobními technikami byly velmi složité nebo nemožné realizovat. Design šperků, soch, interiérových doplňků nebo customizovaných předmětů je s 3D tiskárnou otázkou jen fantazie a technických dovedností. Kreativci mohou svou práci posunout na novou úroveň a objevovat nové možnosti ve výrobě na míru.

2. Výhody a nevýhody 3D tisku

Výhody:

• Výroba na míru – Můžete si vytisknout cokoliv, co si navrhnete nebo najdete v online knihovnách modelů, a přizpůsobit si to dle svých potřeb.
• Kreativní svoboda – 3D tisk umožňuje vytvářet složité a detailní objekty, které by bylo obtížné nebo drahé vyrábět tradičními metodami.
• Malé výrobní série – Pro malé firmy nebo jednotlivce je 3D tisk ekonomickou variantou pro výrobu malých sérií výrobků, kde by klasické metody nebyly rentabilní.
• Úspora času a nákladů – Místo dlouhého čekání na dodávky náhradních dílů nebo hotových výrobků si je můžete vytisknout doma.

Nevýhody:

• Počáteční investice – Pořízení 3D tiskárny a dalšího vybavení může být nákladné, obzvlášť pokud se chcete věnovat pokročilému tisku s vysokou kvalitou.
• Náročnost na prostor a čas – Tisk není vždy rychlý a každý tiskový úkol vyžaduje prostor, kde nebudete rušit ostatní. Samotné nastavení, kalibrace a údržba také mohou být časově náročné.
• Technická náročnost – Práce s 3D tiskem vyžaduje minimálně pokročilou znalost technologií a software pro 3D modelování. Musíte umět pracovat s modely, přizpůsobit je tiskárně a umět řešit případné chyby při tisku.

Zdroj: Shutterstock

3. Co vše je třeba zvážit před pořízením 3D tiskárny?

a) Typy 3D tiskáren

Existuje několik druhů 3D tiskáren, ale pro většinu domácích uživatelů a malých firem jsou relevantní následující technologie:

• FDM (Fused Deposition Modeling): Nejrozšířenější a cenově nejdostupnější technologie. Tiskárna pracuje s plastovými vlákny (filamenty), která jsou tavená a vrstvu po vrstvě nanášena na podložku. Tento typ tiskárny je ideální pro většinu domácích projektů.
• SLA (Stereolitografie): Používá pryskyřici a UV světlo k vytvrzování modelů. Tento typ tiskárny má vyšší přesnost a kvalitu detailů, ale je náročnější na obsluhu a vyžaduje více údržby.
• SLS (Selective Laser Sintering): Tato technologie využívá laser k vytváření modelů z práškového materiálu. SLS tiskárny jsou velmi drahé a najdete je spíše v průmyslu.

b) Prostorové požadavky

3D tiskárna není malá zařízení, a pokud tisknete větší objekty, potřebujete dostatek prostoru nejen pro samotný tisk, ale i pro uskladnění materiálů a nástrojů. Navíc tiskárna produkuje hluk a v některých případech i zápach, takže byste měli mít prostor, kde nebudete rušit rodinu nebo kolegy. SLA tiskárny například vyžadují odvětrávané místo, protože pryskyřice může být toxická a nepříjemně zapáchat.

c) Další náklady

Kromě pořizovací ceny tiskárny musíte počítat s pravidelnými náklady na spotřební materiál, jako jsou filamenty (pro FDM tiskárny) nebo pryskyřice (pro SLA tiskárny). Také budete potřebovat nástroje na údržbu tiskárny, náhradní díly (například trysky), a pro SLA tiskárny i prostředky pro čištění pryskyřice.

4. Jak probíhá příprava a tisk 3D modelů?

a) Zdroje 3D modelů

Jednou z výhod 3D tisku je široká dostupnost již hotových 3D modelů, které lze zdarma stáhnout. Mezi nejpopulárnější knihovny 3D modelů patří například:

• Thingiverse
• MyMiniFactory
• CGTrader

Přestože je výběr modelů bohatý, ne všechny jsou vhodné pro okamžitý tisk. Mnohdy budete muset upravit rozměry, případně zjednodušit model, aby ho tiskárna zvládla vytisknout. Je proto dobré mít alespoň základní znalost 3D modelování, abyste model přizpůsobili svým potřebám.

b) Tvorba vlastních 3D modelů

Pokud chcete tvořit vlastní modely, musíte zvládnout práci s některým z programů pro 3D modelování. Mezi nejoblíbenější nástroje patří:

• Tinkercad – online nástroj pro začátečníky, který nabízí základní funkce pro tvorbu jednoduchých modelů.
• Fusion 360 – pokročilý CAD program pro designery a inženýry, který umožňuje přesné návrhy a pokročilé modelování.
• Blender – open-source program zaměřený na tvorbu složitějších modelů a animací.

Tvorba vlastních modelů může být časově náročná, ale poskytuje největší flexibilitu, protože můžete vytvořit cokoliv podle svých představ.

c) Příprava modelu na tisk

Jakmile máte 3D model, musíte ho přenést do tiskového formátu, kterému rozumí vaše tiskárna (nejčastěji formát .STL). Model pak musíte upravit v tzv. sliceru, což je software, který model „rozkrájí“ na jednotlivé vrstvy a přizpůsobí parametry tisku. Mezi oblíbené slicery patří:

• Cura
• PrusaSlicer
• Simplify3D

V tomto kroku také zvolíte hustotu výplně (jak pevný bude objekt), výšku vrstev (ovlivní kvalitu tisku) a podporu modelu (pokud je objekt komplikovaný, slicer vytvoří podpory, které pomohou modelu správně tisknout).

d) Kalibrace tiskárny

Před zahájením tisku musíte správně nastavit tiskárnu. Jedním z klíčových kroků je vyrovnání tiskové podložky. Pokud není podložka dokonale rovná, tisk se nemusí podařit. Musíte také nastavit správné teploty pro tiskový materiál a podložku.

5. Prostor, kde nebudete nikoho rušit

3D tisk, zejména FDM technologie, může být hlučný a časově náročný. Tisk jednoho objektu může trvat několik hodin, a během této doby tiskárna pracuje na plné otáčky. Proto je dobré vyhradit si místo, kde tiskárna nebude nikoho rušit. Kromě hluku může tiskárna při práci vydávat zápach, zejména při tisku z materiálů jako ABS. Dobrou volbou je proto místnost s dostatečným větráním nebo dílna.

6. Praktické tipy pro efektivní 3D tisk

• Testování různých materiálů: Začněte s jednoduššími filamenty, jako je PLA, který je snadno tisknutelný a vhodný pro začátečníky. Experimentujte také s různými materiály podle potřeb vašich projektů.
• Pravidelná údržba: Udržujte tiskárnu v čistotě, pravidelně kontrolujte trysku a podložku, aby tisk probíhal bez problémů.
• Místo pro tiskárnu: Vyberte místo, kde tiskárna nebude rušit ostatní členy domácnosti nebo kolegy. Dílna nebo garáž s dobrým větráním je ideální volbou.

Závěr

3D tiskárna je skvělým nástrojem pro ty, kteří mají chuť tvořit, experimentovat a investovat čas do nových technologií. Vyžaduje to však určitý prostor, technické znalosti a trpělivost. Přesto pro kutily, studenty, podnikatele nebo nadšence do designu může být 3D tisk velmi užitečnou a vzrušující investicí, která otevírá dveře k nekonečným možnostem.