Jste zde

Technologie 3D tisku

Petr Tůma, 17. Březen 2010 - 9:17

Technologie 3D tisku, tedy vytváření trojrozměrných objektů pomocí speciální tiskárny, již dávno není žhavou novinkou. První typy tiskáren se na trhu objevily již před více než dvaceti lety. V současné době se však na našem trhu objevuje nový typ tiskárny, který díky přijatelné cenové politice - kompletní kit lze pořídit již za cca 26.000 Kč bez DPH - může znamenat výrazný posun směrem k domácím uživatelům z řad modelářů, výtvarných umělců a mnoha dalších odvětví.

Zařízení dostalo název RapMan a jeho výrobcem je anglická firma BitsFromBytes (http://www.bitsfrombytes.com ), zastoupená na českém trhu společností 4ISP s.r.o. (http://www.easycnc.cz ). Rapman je odvozen z původního open-source projektu RepRap, jehož stránky naleznete na adrese http://www.reprap.org . Původní filozofií tohoto projektu bylo vytvořit stroj, schopný sám sebe dále replikovat. Tento úkol byl částečně splněn, neboť v současné době jsou již tato zařízení skutečně schopna vytvořit veškeré své plastové komponenty.

Tiskárna RapMan 3.1 je dodávána ve formě kitu, obsahujícího veškeré potřebné komponenty pro sestavení celého zařízení. Postup stavby je pak podrobně popsán pomocí několika manuálů, které jsou nyní plně lokalizovány do českého jazyka. Kromě jejich základní verze, určené k vytištění, je k dispozici i animovaná 3D PDF verze a verze obsahující video s celým postupem stavby. V případě, že nejste kutil a nechcete se do zdlouhavého procesu stavby pouštět sami, je možné celý kit objednat již sestavený a oživěný.

Stroj využívá technologie FDM - Fused Deposition Modeling. Princip je jednoduchý. 3D objekt je pomocí programu, dodávaného s tiskárnou, rozdělen na jednotlivé vrstvy. Ke každé vrstvě jsou následně dopočítány dráhy tiskové hlavy, do které je při tisku pod tlakem zaváděn tiskový materiál. Tento je následně v tiskové hlavě taven a protlačován tenkou tryskou ven. Tisková hlava se pohybuje nad tiskovým stolem a "kreslí" vždy jednu vrstvu z tištěného objektu tenkým vytlačeným vláknem. Po dokončení vrstvy se tiskový stůl posune směrem dolů a celý proces se opakuje až do vytvoření kompletního objektu. Na stránkách http://www.easycnc.cz/ naleznete odkazy na několik záznamů průběhu tisku.

V současné době jsou k dispozici dva druhy software pro převod 3D objektu na soubor G-Code, podporovaný tiskárnou. Základní varianta - program Skeinforge - je k dispozici bezplatně. I tato varianta nabízí celou řadu možností pro definici výsledného objektu. Kromě základních parametrů, jako je výška jednotlivých vrstev, rychlost a teplota tavení materiálu a dalších parametrů lze definovat například také hustotu vnitřní výplně. Objekt je tištěn jako pevná schránka s maximální úrovní detailů, ale pro zvýšení tiskové rychlosti a podstatné snížení spotřeby materiálu je možné vnitřní výplň vytvořit formou mřížky.

Další variantou dodávaného software je pak NetFabb studio for RapMan.Tento program vychází z původní aplikace Netfabb, kterou
naleznete na www.netfabb.com , doplněné o engine pro generování kódu pro tiskárnu. Jeho ovládání je pro běžného uživatele výrazně přehlednější, než aplikace skeinforge. Navíc je systém doplněn o další možnosti, jako je automatická oprava .stl souborů, či "rozřezání" objektů, jejichž rozměr přesahuje maximální možnosti tiskárny, na menší kusy. Cena tohoto programu se pohybuje kolem přijatelných 3000 Kč.

V nabídce materiálů pro tisk nalezne zákazník celou řadu termoplastů v mnoha barevných provedeních. Mezi nejpoužívanější materiály patří bezesporu ABS, výborných výsledků však lze dosáhnout například pomocí PLA (Poly Lactic Acid). Tento materiál je vyráběn z kukuřičného škrobu a je plně biologicky odbouratelný. Dodává se v plnobarevných i průhledných variacích. Také materiály pro tisk jsou již dnes cenově dostupné. Balení 1kg materiálu se cenově pohybuje v rozmezí 650-1350 Kč. Vzhledem k tomu, že množství odpadu při tisku je skutečně minimální a objekty jsou zpravidla tištěny jako duté, či pouze s 7-15ti procentním vyplněním, vydrží toto balení na poměrně velké množství výtisků. Základní (a nejlevnější) verze tiskárny je dodávána formou kitu, který je třeba sestavit. Přestože stavba není technicky příliš náročná, může být montáž pro některé zákazníky problémem. Dovozce zařízení, společnost 4ISP s.r.o., proto nabízí jako službu i kompletní sestavení a nastavení celého zařízení.

Kromě této základní varianty, cílené obchodně především na domácí zákazníky a kutily, dodává anglický výrobce také modely tiskáren určené k profesionálnímu použití pod označením BFB-3D 3000. Tyto profesionální 3D tiskárny využívají stejný princip tisku jako cenově dostupnější model RapMan, nicméně použitím kvalitních a přesných částí mechaniky dosahuje BFB-3D vyšší přesnosti a snadnější ovladatelnosti. V nabídce naleznete celkem 3 varianty, lišící se počtem tiskových hlav. Další tiskové hlavy pak umožňují jednak vícebarevný tisk, ale především možnost použití dvou různých materiálů, kdy je jeden užíván jako podpora při tisku pro místa, která by bez této funkce nebylo možno vytvořit. I tyto profesionální tiskárny, vhodné například k tvorbě prototypů výrobků dle počítačového návrhu, jsou dnes cenově dostupné. Nejdražší variantu BFB-3D 3000 Triple - pořídíte za částku lehce převyšující 70.000 Kč bez DPH. V porovnání s cenou konkurenčních zařízení, začínajících na částce přes 200.000 Kč, se jedná o skutečnou revoluci v dané oblasti.

U zařízení tohoto typu český zákazník jistě ocení i podporu lokálním distributorem. Prodejce tiskáren garantuje dostupnost veškerých samostatných náhradních dílů v ČR s odesláním do 24 hodin od objednání. Pro kit RapMan 3.1 navíc nabízí celou řadu doplňků, od speciálního držáku na materiál až po připravovanou možnost rozšíření o další tiskovou hlavu pro tisk supportu u složitých objektů.¨