Metodiky 3D tiskáren: Skokem od papíru k reálnému objektu
3D tiskárny se těší velké oblibě a zájem o ně roste. Pro dosažení správného výsledku je třeba mít nejprve adekvátní data v neutrálních formátech, mezi ně patří například STEP, IGES, SAT či Parasolid. Nebo musí být v datovém formátu CAD systémů, jako jsou Inventor, SolidWorks, NX, Pro/E, SolidEdge atd. Soubory si můžete vytvořit sami nebo je stáhnout hotové z veřejných knihoven. Zmiňme alespoň pár z nich - Exchange3D.com, Thingiverse.com a Artist-3D.com. Vytisknuté objekty jsou nejčastěji z plastu, ale používá se také kov, vosk, sádra, pískovec, sklo, keramika nebo papír. Existuje několik postupů tisku. Nejpoužívanější z nich je takový, kdy se předmět tiskne postupně zespoda nahoru po jednotlivých vrstvách.
Metody trojrozměrného tisku
FDM (Fused Deposition Modeling)
Nejrozšířenější technologie pro tvorbu trojrozměrných objektů, jejíž princip spočívá v zavedení tiskového materiálu do tiskové hlavy, kde je roztaven a následně vytlačen ven malou tryskou. Soustava se pohybuje nad tiskovým stolem a výsledný objekt vzniká vrstvením materiálu. Stroje využívající uvedenou metodu nabízí mimo jiné společnost Stratasys.
SLS (Selective Laser Sintering)
Jedna z nejstarších metod výroby prototypů, kterou v 80. letech vynalezl doktor Carl Deckard. Laserový paprsek taví jemná zrnka tiskového materiálu a vytváří z nich požadovaný tvar. Objekty vznikají taktéž postupně po vrstvách. Tisknout lze z různých materiálů, které jsou dodávány v práškové podobě. Tato technologie je však energeticky náročná a nelze s ní tisknout dutiny. Nejznámější výrobce zařízení s touto metodou je 3D Systems.
SLA (Stereolitography)
Také poměrně rozšířená metoda 3D tisku. Podobně jako SLS využívá k výrobě objektu paprsek, v tomto případě ultrafialový, který vykresluje vrstvu na hladinu polymerové tekutiny, k vytvrzovaní se používá UV světlo. Jakmile se dokončí jedna vrstva, objekt se ponoří do polymeru a pokračuje se s další vrstvou. Tiskárny s touto technologií rovněž hojně vyrábí 3D Systems.
EBM (Electronic Beam Melting)
Jelikož je tato technologie docela náročná, není moc rozšířená. Objekty jsou vytvářeny usměrněným proudem elektronů, který je vháněn do titanového prachu. Výsledek je hodně přesný. Metodu je možné využít pouze ve vakuu, proto tento způsob patří k těm nákladnějším.
Laminování
Pro svou cenovou dostupnost se začíná dostávat do popředí metoda laminování. Jednotlivé pláty materiálu jsou laminovány na sebe, čímž vzniká výsledný tvar. Přebývající materiál je odřezán. Průkopníkem laminačního 3D systému je společnost Solido.
Poptávka po 3D tiskárnách je velká, jak dokazuje Bre Pettis, ředitel firmy MakerBot Industries: "Očekávali jsme, že se zavedením nové generace 3D tiskáren se objednávky zdvojnásobí, jenže ony se zčtyřnásobily." Jejich cenově dostupná trojrozměrná tiskárna MakerBot Thing-O-Matic zaujala širokou veřejnost už v roce 2011 na veletrhu CES. Tento open source model byl za tu dobu nahrazen vylepšeným zařízením Replicator 2, který pořídíte za 2200 dolarů. Jedná se o čtvrtou generaci, která tiskne s přesností 100 mikrometrů. Maximální rozměry vytisknutého modelu jsou 285 x 153 x 155 mm.
MakerBot Replicator 2
Firma MakerBot má od září letošního roku i vlastní prodejnu na Manhattanu, v níž si můžete prohlédnout Replicator 2 na vlastní oči nebo si zakoupit nejrůznější vytisknuté produkty. Jednou z nových služeb je nafocení vašeho obličeje, převedení získaných dat do počítače a vytisknutí na 3D tiskárně. Podle velikosti repliky vaší hlavy zaplatíte 20, 40 nebo 60 dolarů.
Prodejna MakerBot v New Yorku
K dalším firmám, které nabízí stroje pro tisk plastických předmětů, patří američtí Stratasys. Zaměřují se na menší tiskárny i na celé výrobní systémy pro výrobu rozměrných dílů. Jejich nejlevnější produkt 3D tiskárna Mojo, která se prodává od května 2012 za necelých 200 tisíc korun, získala ocenění CAXMIX INOVACE 2012. "Tiskárna Mojo je prvním profesionálním zařízením pro 3D tisk metodou FDM, které lze označit za opravdu kompaktní a cenově příznivé. Její nevelké rozměry, ale zejména snadnost ovládání díky jednoduše použitelnému kompletu 3D Print Pack, z ní dělají dostupnou pomůcku, jež si jistě najde místo na stolech mnoha designérů, architektů a konstruktérů," vyjádřil se k rozhodnutí šéfredaktor časopisu CAXMIX Ing. Jan Homola.
Tisknout si můžete snadno i doma. Například v prosinci bude dostání mini 3D tiskárnička s názvem Cube 3D, kterou seženete za 30 tisíc korun. Zvládá tisknout v deseti barvách do velikosti 140 x 140 x 140 mm a data jí stačí poslat přes Wi-Fi. Součástí balení je speciální software Cubify, s nímž si můžete kupovat a stahovat návody na nové doplňky, hračky a další výrobky. Nechybí ani designová pouzdra na iPhone 5.
Projekt RepRap
Určitě stojí za zmínku známý projekt RepRap, což je zkratka pro "Replicating Rapid Prototyper" - do češtiny by se dala přeložit jako "replikující se 3D tiskárna". Projekt je open source a je nejrozšířenějším na světě. Jedním z klíčových vývojářů těchto tiskáren je Čech Josef Průša, který v současnosti učí na Karlově univerzitě a VŠUP, přednáší, pořádá workshopy o RepRapu, pro amerického vydavatele o něm píše knihu a se svými vědomostmi cestuje po světě.
Vytisknuté objekty ve filmu
V letošním roce díky 3D tisku vznikl první celovečerní film Norman a duchové. Barevné 3D tiskárny ZPrinter 650 vytiskly mimo jiné přes 31 tisíc částí obličejů hlavních hrdinů, které vyjadřovaly jejich emoce. Film byl natočen metodou stop motion, kdy se pro každou sekundu videa použije až deset zachycených políček scény s loutkami. Tvůrci nejprve museli postavičky navrhnout, vytvořit jejich makety a nakonec všechny díly vytiskly.