3D tlač v praxi
3D tlač je revolučná technológia, s ktorou prinesiete vaše nápady do reality. Vytvárajte realistické a detailné modely, ktoré presahujú hranice tradičného tlačenia. Od tvorby prototypov a výroby súčiastok po umenie a dizajn. 3D tlač je tu, aby vás inšpirovala a presvedčila svojou presnosťou a kvalitou. Objavte nové možnosti a pretvorte svoje predstavy do skutočnosti s 3D tlačou.
Využiteľnosť 3D tlače
Technológia 3D tlače nám poskytuje nekonečne možností. S jej pomocou môžeme vytvárať jedinečné a detailné objekty, bez ohľadu na ich zložitosť. Využiteľnosť 3D tlače je nepopierateľná vo všetkých oblastiach – od architektúry a dizajnu cez medicínu až po priemysel. Už teraz môžeme priniesť svoje nápady a projekty do skutočnosti pomocou tejto inovatívnej technológie. Pustime sa do neobmedzených tvorivých možností so 3D tlačiarňou a oživme svoj svet.
Slovník pojmov
Slovník pojmov k 3D tlači obsahuje definície a vysvetlenia základných a špecifických termínov a pojmov týkajúcich sa 3D tlače
Na čo slúži?
Vzdelávanie a osvetlenie: Poskytuje používateľom a záujemcom o 3D tlač konkrétne a jasné informácie o rôznych termínoch, postupoch a technikách spojených s touto technológiou.
Orientácia v terminológii: 3D tlač má svoju vlastnú špecifickú terminológiu, ktorá môže byť pre začiatočníkov mätúca. Slovník pomáha užívateľom lepšie porozumieť týmto termínom a orientovať sa v nich.
Pomoc pri riešení problémov: Keďže 3D tlač môže byť zložitá a technická, slovník môže poslúžiť ako referenčný zdroj pri riešení problémov alebo pri hľadaní riešení pre konkrétne výzvy spojené s 3D tlačou.
Komunikácia a spolupráca: Slovník zjednodušuje komunikáciu medzi profesionálmi, vývojármi, dizajnérmi a inými zainteresovanými osobami v oblasti 3D tlače tým, že poskytuje jasné a štandardizované definície pre rôzne termíny a pojmy.
Podpora výskumu a vývoja: Pre výskumníkov a vývojárov pracujúcich v oblasti 3D tlače je slovník užitočným nástrojom, ktorý im pomáha lepšie rozumieť a interpretovať literatúru, štúdie a informácie týkajúce sa 3D tlače.
Adhezia
Je to schopnosť tlačového materiálu priľnúť k podložke alebo predchádzajúcej vrstve.
Aditívna výroba
Je to proces vytvárania objektu z digitálneho modelu postupným pridávaním materiálu vrstva po vrstve. Do aditívnej výroby patrí napríklad odlievanie, ale aj 3D tlač.
BMD (Bound Metal Deposition)
Je to technológia 3D tlače z kovových materiálov. Podobne ako pri metóde FDM dochádza k postupnému nanášaniu materiálu s extrúdera na tlačený objekt. Náplňou sú namiesto filamentu špeciálne tyče zložené s kovového prachu, vosku a polymérneho spojiva. Tie sa pri procese tlače tavia a postupne nanášajú vrstva po vrstve na tlačený objekt. Po vytlačení nasleduje proces debindingu (odstránenia polymérneho spojivového materiálu) a následne záverečné sintrovanie (spekanie). Na rozdiel od ostatných metód 3D tlače z kovu je BDM vhodná do kancelárskeho prostredia.
Bridge – premostenie
Jedná sa o tlač horizontálneho spojenia dvoch bodov bez použitia tlačových podpier. Kvalita výsledku závisí na zvolených parametroch tlače (rýchlosť tlače a extrúzie, teplota trysky,...) a kvalite použitého materiálu.
Brim
Ide o špeciálny typ možnosti skirt. Na rozdiel od skirt sa tlačeného objektu dotýka. Svojou plochou na tlačovej podložke tak zlepšuje adhéziu prvej vrstvy a zabezpečuje dostatočnú stabilitu počas tlače.
CAD software (Computer – Aided Design)
Je to počítačový program na vytváranie, úpravu a analýzu 3D alebo 2D digitálnych modelov. Dizajnérom z rôznych odvetví umožňuje vytvárať a testovať ich koncepty v digitálnom prostredí pred fyzickou realizáciou. Medzi najznámejšie CAD programy patria AutoCAD, SolidEdge, SolidWorks či Fusion360.
Digitálny model
Jedná sa o digitálny zápis 3D modelu vymodelovanom v CAD softwari. Najčastejším formátom digitálneho modelu je STL. Okrem neho sa používajú ešte AMJ, OBJ, 3MF.
DLP (Digital Light Processing)
Tiež sa jedná o technológiu 3D tlače z tekutého fotopolyméru. Narozdiel od stereolitografie je každá vrstva vytváraného objektu polymerizováná naraz, čo umožňuje výrazné zrýchlenie tlače. Nevýhodou je voxelizácia oblých plôch ako prejav rozlíšenia svetelného zdroja.
Elephant foot
Je to nežiadúci jav prejavujúci sa deformáciou (rozšírením) niekoľkých vrstiev podstavy tlačeného objektu. Spôsobený býva slabým chladením prvej vrstvy. Nedostatočne stuhnutá prvá vrstva sa začne pod váhou vyšších vrstiev deformovať.
Fazeta
Ide o názov pre rovinnú plôšku na povrchu objektu. V 3D tlači sa fazetami najčastejšie označujú polygonálne rovinné útvary (zvyčajne trojuholníky – napríklad v STL súbore), ktorých súbor tvorí plochu objektu.
FDM – Fused Deposition Modeling (FFF – Fused Filament Fabrication)
Je to technológia 3D tlače, ktorá funguje na princípe tavenia tlačovej struny z termoplastu (filamentu). Postupným nanášaním roztaveného materiálu vrstvu po vrstve vzniká finálny produkt.
Filament
Jedná sa o náplň do 3D tlačiarní typu FDM (FFF). Filament alebo tlačová struna je v hotende 3D tlačiarne roztavený a následne po vrstvách nanášaný na tlačiarensku podložku až kým nevznikne výsledný produkt.
Fotogrammetria
Je to metóda získavania 3D digitálneho modelu či rozmerov objektu z fotogrfií tohto objektu. Umožňuje skenovanie objektu bez 3D skenera len za pomoci fotoaparátu či mobilného telefónu.
G – CODE
Jedná sa o najrozširenejší programovací jazyk pre riadenie počítačom ovládaných strojov (CNC strojov). Obsahuje sériu inšturukcií ovládajúcich pohyb a funkcie jednotlivých častí 3D tlačiarne (pohyby motorov, ventilátory, teplota trysky či tlačiarenskej podložky,...).
Ghosting (Ringing)
Jedná sa o chybu tlače prejavujúcu sa vlnovým vzorom na povrchu tlačeného objektu. Je spôsobený vibráciami, ktoré vznikajú najmä v blízkosti oblastí, kde tlačová hlava mení smer (rohy, okraje objektu).
Homing
Je to proces nastavenia polohy motorov 3D tlačiarne ovládajúcich pohyb po osiach x, y a z do východiskovej polohy.
Ironing
Je to vyhladenie vrchných vodorovných plôch tlačeného objektu pomalšou tlačou veľmi tenkej. Prebieha v rovnakej výške ako tlač najvyššej vrstvy. Malé množstvo extrudovaného filamentu vyplní úzke medzery vzniknuté pri tlači poslednej vrstvy.
Kalibrácia tlačiarne
Ide o proces nastavenia rôznych parametrov tlačiarne (vodorovná poloha podložky, pohyb po osiach – kalibrácia osi z kvôli vytváraniu rovnomerných vrstiev, teplota podložky a trysky,...) a ich následného overenia na základe senzorov pre dosiahnutie optimálnych výsledkov tlače.
Layer shifting – posun vrstvy
Ide o chybu tlače prejavujúcu sa nesprávnym zarovnaním tlačenej vrstvy s predchádzajúcou. Najbežnejšou príčinou bývajú slabo napnuté remene ovládajúce pohyb po osiach x a y alebo obmedzenie pohybu v týchto osiach.
Litofania
Jedná sa o umeleckú techniku projekcie obrazu. Rozličná hrúbka priesvitného materiálu v rôznych oblastiach ovplyvňuje množstvo prenikajúceho svetla, čím vzniká obraz. Pri zvolení správneho filamentu je možné tento efekt dosiahnuť 3D tlačou.
Nesting
V 3D tlači sa jedná o techniku slúžiacu na optimalizáciu využitia tlačovej plochy 3D tlačiarne. Spočíva v správnom zoskupení tlačených objektov na podložku tak, aby minimalizovala nevyužitá plocha a umožnila tlač čo najväčšieho množstva objektov súčasne. Mnohé slicery disponujú funkciou automatického nestingu (usporiadania).
Overhang – previs
Ide o oblasti tlačeného modelu so zníženou podporou nižších vrstiev. Pre zachovanie kvality tlačeného modelu je dobré zvoliť použitie podpier pri previsoch väčších ako 45°.
PolyJet
Ide o pomerne novú technológiu 3D tlače založenú na postupnom nanášaní veľmi tenkých vrstiev fotopolyméru, ktoré sú okamžite vystavené UV žiareniu. To spôsobí ztuhnutie nanášaného materiálu, čím vzniká výsledný produkt. Táto technológia umožňuje tlač z viacerých materiálov a tým dosiahnutie rôznych požadovaných vlastností pre pre jednotrlivé časti tlačeného modelu. Zo všetkých metód 3D tlače najviac pripomína klasickú tlač na papier.
Post – processing
Jedná sa o rôzne typy úpravy vytlačeného modelu slúžiace na zlepšenie jeho vzhľadu či mechanických vlastností (vyhladenie povrchu – mechanické či chemické, farebný náter,...)
Printbed - tlačiarenská podložka
Ide o časť 3D tlačiarne. Vyhrievaný rovný povrch, na ktorom je umiestnený tlačený objekt. Najčastejšie sa naň ešte umiestňujú tlačiarenské pláty na základe preferovaného tlačového povrchu.
Raft
Jedná sa o podstavu z niekoľkých vrstiev vytlačenú pod objektom. Slúži na zlepšenie adhézie prvej vrstvy (zabraňuje warpingu či odtrhnutiu celého výtlačku).
Rapid Prototyping – rýchle prototypovanie
Ide o inovatívny prístup k výrobnému procesu založený na rýchlej produkcií prototypov z digitálneho modelu za účelom ich následného testovania a prípadného vylepšenia. Proces sa opakuje až kým návrh nedosiahne finálnu podobu. Najčastejšou metódou výroby pri rapid prototypingu je 3D tlač.
Resin
Ide o náplň do 3D tlačiarní, ktoré fungujú na princípe stereolitografie(SLA). Jedná sa o tekuté fotopolyméry tvrdnúce pod UV žiarením.
Retrakcie
Jedná sa o krátkodobé spätné navinutie filamentu po dobu presunu tlačovej hlavy z jednej oblasti tlače na druhú. Pri správne nastavených parametroch retrakcia zabezpečí minimalizáciu nežiadúceho úniku materiálu z extrúdera (stringovanie).
Rozlíšenie tlače
Je definované mnohými parametrami v závislosti na type 3D tlačiarne, ale najzákladnejšim parametrom je výška vrstvy. Čím je vrstva minimálna výška vrstvy nižšia, tým presnejšie objekty je tlačiareň schopná vytlačiť.
Sintrovanie – spekanie
Jedná sa o metódu výroby predmetov z práškového materiálu. Dostatočným zahriatím práškového materiálu pričom teplota nepresiahne bod tavenia, dochádza k vzájomnému splynutiu častíc.
Skirt
Jedná sa o tenký pás materiálu vytlačený okolo podstavy tlčeného objektu. Objektu sa nedotýka. Slúži na očistenie trysky od prebytočného materiálu uvoľneného pri zahrievaní.
SLA (stereolitografia)
Je to technológia 3D tlače, pri ktorej jednotlivé vrstvy objektu vznikajú postupným ožarovaním veľmi tenkých vrstiev tekutého fotopolyméru. Ožiarené oblasti stúhnú v dôsledku polymerizácie, čím vzniká vrstva finálneho produktu. SLA technológia umožňuje vytvárať detailnejšie objekty s vyššou kvalitou povrchu.
Slicer
Jedná sa o software, ktorý umožňuje transformáciu digitálneho modelu do série inštrukcií vykonateľných 3D tlačiarňou na základe zvolených parametrov (výška vrstvy, množstvo výplne, teplota tlačovej trysky, rýchlosť tlače, generovanie podpier,...). Medzi najznámejšie slicery patrí PrusaSlicer, Cura a Simplify3D.
Slicing
Ide o proces rozdelenia digitálneho modelu na jednotlivé vrstvy pomocou programu nazývaného slicer. Výstupom tohto programu je súbor vo formáte GCODE obsahujúci sériu inštrukcií pre 3D tlačiareň.
SLS (selective laser sintering)
Je to technológia 3D tlače založená na sintrovaní (spekaní) určitých oblastí tenkej vrstvy práškového termoplastického materiálu. Neožiarený materiál sa hromadí okolo vznikajúceho produktu. Táto technológia umožňuje vytváranie tvarovo zložitejších objektov kvôli nadbytočnému vstupnému materiálu, ktorý slúži ako podpera.
STL formát – stereolitografický formát, Standard Triangle Language
Ide o najrozšírenejší formát súboru obsahujúceho dáta, ktoré popisujú geometriu povrchu 3D modelu. Povrch objektu zachytáva ako súbor vzájomne sa dotýkajúcich trojuholníkových plôch, pričom nehovorí nič o jeho skutočnej veľkosti.
Stringovanie
Ide o nežiadúci jav výskytu veľmi tenkých vlákien filamentu medzi jednotlivými časťami tlačeného objektu. Je spôsobený nežiadúcim únikom tlačového materiálu z trysky extrúdera pri presune tlačovej hlavy. Miera stringovania závisí na mnohých faktoroch, ale zabrániť by sa jej malo dať správnym nastavením retrakcií.
Substraktívna výroba
Ide o proces, pri ktorom výsledný objekt vzniká z väčšieho kusu materiálu (bloky, kvádre, tyče) postupným odoberaním materiálu až kým nie je dosiahnutý požadovaný tvar. Substraktívnou výrobou je vŕtanie, frézovanie, sústruženie, brúsenie a podobne...
Tlačiarenský plát
Je to spotrebná časť 3D tlačiarne. Na základe preferovaného povrchu podstavy tlačeného objektu je možné zvoliť príslušný typ tlačiarenského plátu (sklenené, so zrnitým povrchom, so saténovým povrchom,...).
Tlačová komora
Ide o príslušenstvo 3D tlačiarne zabezpečujúce oddelenie tlačového priestoru od okolitého prostredia. Slúži na udržanie optimálnych podmienok prostredia pre 3D tlač (konštantná teplota a vlhkosť).
Tlačové podpery
Jedná sa o štruktúry tlačené spolu s hlavným objektom, ktorých cieľom je zabrániť zrúteniu tlačeného modelu počas tlače. Po dokončení tlače sú z modelu odstránené buď mechanicky alebo chemicky v prípade, že boli tlačené z rozpustného materiálu.
Voxel
Predstavuje bezrozmernú jednotku objemového rozlíšenia. Je analógiou k pixelu v 3D priestore.
Výplň (infill)
Označuje vnútornú štruktúru tlačeného objektu (hustotu). Uvádza sa v percentách. Na základe požadovaných mechanických vlastností je tiež možné zvoliť vzor výplne (lineárny, hexagonálny, triangulárny,...).
Warping – skrútenie
Je to chyba tlače prejavujúca sa deformáciou (ohnutím, skrútením) obvodových častí tlačeného objektu. Najčastejšie sa vyskytuje pri materiáloch citlivých na zmenu teploty či vlhkosti (ABS, ASA, nylon).