Jak funguje 3D tisková tiskárna?
CO JE TO 3D TISK?
3D tisk využívá specializované zařízení k vytváření pevných, trojrozměrných objektů z digitálního souboru. Praxe existuje od 80. let 20. století, kdy Charles W. Hull vynalezl proces a vytvořil první 3D vytištěný díl. Od té doby se oblast 3D tisku exponenciálně rozrostla a nabízí nespočet možností.
Přehled 3D tisku
3D tisk je proces, který využívá počítačově podporovaný design neboli CAD k vytváření objektů vrstvu po vrstvě. 3D tisk se běžně používá ve výrobním a automobilovém průmyslu, kde se nástroje a díly vyrábějí pomocí 3D tiskáren.
Jak možnosti 3D tisku neustále rostou, roste i jeho hodnota: Odhaduje se, že do roku 2029 dosáhne průmysl 3D tisku hodnoty 84 miliard dolarů. Tento růst znamená, že jsme povinni interagovat s produkty – a dokonce i s domy a budovami – vyrobenými pomocí 3D tisku.
3D tisk otřásá také zdravotnickým průmyslem. V roce 2020 pandemie COVID-19 zachvátila nemocnice a zvýšila potřebu osobních ochranných prostředků. Mnoho zdravotnických zařízení se obrátilo na 3D tisk, aby svým zaměstnancům dodalo tolik potřebné ochranné vybavení a také součásti pro upevnění ventilátorů. Velké korporace, startupy a dokonce i středoškolští studenti s 3D tiskárnami přistoupili na talíř a přijali hovor. 3D tisk nejen změní způsob, jakým vyrábíme OOPP a lékařské vybavení, ale také zefektivní protetiku a implantáty.
Ačkoli 3D tisk není nezbytně nový, stále existují lidé, kteří se stále ptají, co je 3D tisk a jak funguje. Zde je návod, jak porozumět 3D tisku.
Co jsou 3D tiskárny?
Stručně řečeno, 3D tiskárny používají CAD k vytváření 3D objektů z různých materiálů, jako jsou roztavené plasty nebo prášky. 3D tiskárny mohou mít různé tvary a velikosti, od zařízení, které se vejde na stůl, až po velké konstrukční modely používané při výrobě domů z 3D tisku. Existují tři hlavní typy 3D tiskáren a každá používá trochu jinou metodu.
TYPY 3D TISKÁREN
Stereolitografické, neboli SLA tiskárny, jsou vybaveny laserem, který formuje tekutou pryskyřici do plastu.
Selektivní laserové slinování neboli SLS tiskárny mají laser, který spéká částice polymerního prášku do již pevné struktury.
Fused deposition modeling neboli FDM tiskárny jsou nejběžnější. Tyto tiskárny uvolňují termoplastická vlákna, která se roztaví horkou tryskou a vytvoří objekt vrstvu po vrstvě.
3D tiskárny nejsou jako ty kouzelné krabice ve sci-fi představeních. Tiskárny, které fungují poněkud podobně jako tradiční 2D inkoustové tiskárny, používají k vytvoření požadovaného objektu metodu vrstvení. Pracují od základu a hromadí vrstvu po vrstvě, dokud objekt nevypadá přesně tak, jak si představoval
Proč jsou 3D tiskárny důležité pro budoucnost?
Flexibilita, přesnost a rychlost 3D tiskáren z nich dělá slibný nástroj pro budoucnost výroby. Dnes se mnoho 3D tiskáren používá pro to, čemu se říká rychlé prototypování.
Společnosti po celém světě nyní využívají 3D tiskárny, aby vytvořily své prototypy během několika hodin, místo aby ztrácely měsíce času a potenciálně miliony dolarů ve výzkumu a vývoji. Ve skutečnosti některé podniky tvrdí, že 3D tiskárny dělají proces prototypování 10krát rychlejší a pětkrát levnější než běžné procesy výzkumu a vývoje.
3D tiskárny mohou plnit roli prakticky v každém odvětví. Nejsou používány pouze pro prototypování. Mnoho 3D tiskáren má za úkol tisknout hotové výrobky. Stavební průmysl ve skutečnosti používá tuto futuristickou metodu tisku k tisku kompletních domů. Školy po celém světě používají 3D tiskárny, aby přinesly praktické učení do tříd tiskem trojrozměrných dinosauřích kostí a dílků robotů. Flexibilita a přizpůsobivost technologie 3D tisku z ní činí zásadní změnu pro každé odvětví.
Co můžete 3D tisknout?
3D tiskárny mají extrémní flexibilitu v tom, co lze s nimi vytisknout. Mohou například používat plasty k tisku tuhých materiálů, jako jsou sluneční brýle. Mohou také vytvářet flexibilní předměty, včetně pouzder na telefony nebo rukojetí na kola, pomocí hybridního pryžového a plastového prášku. Některé 3D tiskárny mají dokonce schopnost tisknout pomocí uhlíkových vláken a kovových prášků pro extrémně pevné průmyslové produkty. Zde je několik běžných aplikací, pro které se 3D tisk používá.
Rychlé prototypování a rychlá výroba
3D tisk poskytuje společnostem nízkorizikovou, levnou a rychlou metodu výroby prototypů, která jim umožňuje testovat efektivitu nového produktu a urychlit vývoj bez potřeby drahých modelů nebo vlastních nástrojů. Společnosti v mnoha průmyslových odvětvích využívají 3D tisk pro rychlou výrobu, což jim umožňuje ušetřit náklady při výrobě malých sérií nebo zkrátit dobu tisku.
Funkční díly
3D tisk se postupem času stal funkčnějším a přesnějším, což umožňuje vytvářet a získávat proprietární nebo nepřístupné díly, takže produkt může být vyroben podle plánu. Stroje a zařízení se navíc časem opotřebovávají a mohou vyžadovat rychlou opravu, což 3D tisk představuje efektivní řešení.
Nástroje
Stejně jako funkční díly se i nástroje časem opotřebovávají a mohou se stát nedostupnými, zastaralými nebo nákladnými na výměnu. 3D tisk umožňuje snadnou výrobu a výměnu nástrojů pro různé aplikace s vysokou odolností a opětovnou použitelností.
Modelky
I když 3D tisk nemusí být schopen nahradit všechny formy výroby, představuje levné řešení pro výrobu modelů pro vizualizaci konceptů ve 3D. Od vizualizací spotřebitelských produktů po architektonické modely, lékařské modely a vzdělávací nástroje. Vzhledem k tomu, že náklady na 3D tisk klesají a jsou stále dostupnější, otevírá 3D tisk nové dveře pro modelování.
