3D tlač
3D tlač je technológia, ktorá umožňuje výrobu 3D modelov princípom pridávanie vrstiev - všeobecný názov aditívne technológie, často tiež označovaný ako Rapid Prototyping. Najväčší podiel na trhu 3D tlačiarní majú tzv. Hobby 3D tlačiarne pracujúce na princípe technológie FDM, ktoré sú ponúkané buď zostavené alebo vo forme stavebnice. Cena týchto tlačiarní vo forme stavebnice začína už na sume okolo 10 tisíc korún, zostavené a odskúšané tlačiarne začínajú na sume 30-tisíc korún. Súčasťou dodávky tlačiarne je zvyčajne aj program na generovanie dráhy trysky pri stavbe modelu tzv. G-code. V tomto programe sú nastavené základné parametre stavaného modelu, napr. Hustota vnútornej výplne, počet obvodových vrstiev, generovanie pomoci atď. Na prvom obrázku je obrazovka riadiaceho programu 3D tlačiarne UP !, súbor je načítaný vo formáte .stl (strecha Mariánské veže na Karlštejne) , zobrazené sú dve otvorené menu pre nastavenie parametrov modelu. Na druhom obrázku je rovnaký model načítaný do programu Repetier a generované dáta pre tlač na tlačiarni FELIX. V tomto prípade sú vygenerovaná dáta prehraná na pamäťovú kartu a z nej sú odoslaná na tlač pomocou ovládacieho panelu s displejom v spodnej časti tlačiarne.
Po odoslaní modelu k tlači dôjde k prehranie dát do pamäte tlačiarne a tá potom tlačí automaticky bez nutnosti pripojenia k počítaču. Všetky zariadenia na výrobu 3D modelov pracujú na princípe rozloženia počítačového modelu do tenkých vrstiev a ich následnom zostavenie do reálneho modelu v pracovnom priestore tlačiarne. Model je stavaný na základnej doske, ktorá po dokončení každej vrstvy klesne dole práve o hrúbku tejto vrstvy.
Oblasť 3D tlače sa neustále rozvíja a okrem najbežnejšie technológie vytláčania materiálu z nahriate trysky, existuje široké spektrum iných technológií používaných k stavbe modelov, nižšie uvedený prehľad uvádza niektoré z nich:
- SLS - Selective Laser Sintering, zapekanie práškového materiálu laserovým lúčom, hrúbka vrstvy cca 0,1 mm, lacný stavebný materiál, v cene modelu kompenzovaný vysokou obstarávacou cenou stroja, oblasť využitia: neobmedzené, ideálny na subtílne vzdušné štruktúry - EOS, Nemecko, www.eos.info
- SLA - stereolitografie, najstaršie technológia používaná od roku 1986, vytvrdzovanie tekutého kompozitu laserovým lúčom, univerzálna technológia - 3D Systems, USA, www.3dsystems.com
- ZCORP - v tenkej vrstve nanesený prášok je spájaný spojivom, ktoré je vytlačované z tlačových hláv (obdoba inkjetové tlačiarne), je možné vyrobiť aj farebný 3D model, povrch nie je hladký, model je krehký a vyžaduje ďalšie povrchovú úpravu, oblasť využitia: hmotové modely bez požiadavke na kvalitu povrchu a mieru detailu, jediná technológia na výrobu farebných modelov - Zcorporation, USA, www.zcorp.com
- LOM - Laminated Object Manufacturing, každá vrstva je vyrezaná z plastu a plošne prilepená k vrstve predchádzajúcej, hrúbka vrstvy 0,165 mm, najlacnejší stavebný materiál, model je po dokončení umiestnený v kvádra materiáli s maximálnymi rozmermi 3D modelu (X x Y x Z), veľké množstvo stavebného materiálu nevyužitých (odpad), podporný materiál sa odstraňuje mechanicky, najkvalitnejšie povrch vodorovných plôch, oblasť použitia: hmotové modely, nevhodné pre veľmi subtílne konštrukcie, veľmi kvalitný povrch a presnosť - Solido, Izrael, www.solido3d.com
- LOM COLOR - tlačiareň MCOR IRIS vie technológií LOM stavať modely z potlačených listov veľkosť A4, výhodou lacný stavebný materiál, ale pomalá rýchlosť stavby - MCOR, IRE, www.mcortechnologies.com
- FDM - Fused Deposition Modeling, nanášanie roztaveného materiálu v tenkej vrstve, dva stavebné materiály - modelovacie a podporný, hrúbka vrstvy 0,25 mm, minimálny odpad, hrubá štruktúra modelu - veľká hrúbka vrstvy, nerovný povrch vodorovné vrstvy, podporný materiál sa odstraňuje manuálne event . vodou, oblasť využitia: pevné, tvarovo stále mechanické modely bez požiadavky na kvalitu povrchu, nevhodné pre subtílne konštrukcie, najbežnejšie využívaná technológia v kategórii hobby tlačiarní - Dimension, USA, www.dimensionprinting.com
- FDM COLOR - novo aj vo viacerých farbách treba na zariadení HP Designjet 3D Color Printer
Polyjet MATRIX - tlačovými hlavami vytlačovaný fotopolymér je vytvrdzovaný pomocou UV lampy, dva stavebné materiály - modelovacie a podporný, veľmi kvalitný povrch modelov, hrúbka vrstvy 0,016 mm, podporný materiál sa odstraňuje tlakovou vodou, obmedzená životnosť stavebného materiálu cca 1 rok, niekoľko typov stavebného materiálu , oblasť využitia: neobmedzené, vhodné na modely s vysokou mierou detailu - Objet, Izrael, www.2objet.com
- MULTI JET MODELING - termoplastický materiál - vosk - je vytláčaný tlačovými hlavami, dva stavebné materiály - modelovacie a podporný - s rôznou teplory topenia, podpory sa odstráni nahriatím modelu - 3D systems, USA, www.3dsystems.com
- THERMOPLASTIC INKJET WITH MILLING - kombinácia vytláčanie termoplastického materiálu s horizontálnym frézovaním, veľmi presná metóda stavby modelu vhodná pre odlievanie metódou strateného modelu - Solidscape, USA, www.solid-scape.com
- DIGITAL LIGHT PROJECTION - technológia založená na nasvietenie fotopolyméru UV projekciou modelového rezu, univerzálne technológie, prakticky bezodpadová technológie, obmedzená životnosť materiálu - EnvisionTEC, Nemecko, www.envisiontec.de