3D tlač – predmety rastú pred očami

25. 6. 2018|  Zo sveta techniky

Obrázek k článku

3D tlač = aditívna technológia

Podstatou 3D tlače je pridávanie materiálu, a preto sa používa výstižnejší názov – aditívna technológia. Pozrite sa, ako v 3D tlačiarni vzniká model Eiffelovej veže.

Pridávanie namiesto odoberania
Klasickým sústružením, frézovaním či brúsením dostávajú výrobky svoj tvar pomocou postupného odoberania materiálu. Z veľkého polotovaru odlietavajú triesky, až nadobudne požadovaný tvar. 3D tlačiarne materiál naopak pridávajú, takže nevzniká toľko odpadu. Naviac, je možné 3D tlačou vyrobiť tvary, ktoré nie je klasickými výrobnými metódami vôbec možné zhotoviť.

Výroba ozubeného kolesa 3D tlačou

Výroba ozubeného kolesa obrážaním

Zatiaľ čo klasické tlačiarne pracujú riadok po riadku, 3D tlačiarne ukladajú vrstvu po vrstve a vytvárajú trojrozmerné predmety najrôznejších tvarov. 3D tlač zahŕňa niekoľko rôznych technológií:

Nanášanie nataveného plastu (FFF, FDM): Vlákno z plastu navinuté na cievke je po natavení ukladané na základňu, podľa programu CAD.
Selektívne natavovanie laserom (SLM): Na podklad sa postupne nanášajú vrstvy prášku (nylonového alebo kovového). Prášok sa vždy nataví v miestach, ktoré zodpovedajú prierezu výrobku.
Vytvrdzovanie živice v definovanej vrstve (napr. stereolitografia, SLA): Tlačová doska sa ponorí do nádoby s tekutým polymérom (epoxidovou živicou). Vrstva živice je tvrdená svetlom (laserom alebo DLP projektorom).
Oddeľovanie materiálu vo vrstvách (napr. LOM): Vrstvy materiálu (papier, plast, keramika) sú postupne nalepované na seba a podľa programu CAD orezávané do správneho tvaru laserom alebo nožom.

Všetky tieto postupy majú jedno spoločné – predmety sa vytvárajú postupným ukladaním materiálu do požadovaného tvaru. Podobne, ako keď stavajú včely svoje plásty z vosku: pridávajú vosk kvapôčku po kvapôčke a tvarujú dokonalé šesťhranné komôrky. Rovnakou cestou nadobúdajú svoj tvar aj predmety v 3D tlačiarňach. Materiál (väčšinou natavený) vo forme vlákna alebo prášku, prípadne fólie, sa nanáša vrstva po vrstve, až vznikne požadovaný objekt.

Kde všade sa 3D tlač využíva?

V priemysle
Technológie 3D tlače prekračujú mnohé obmedzenia tradičných výrobných metód, ako je trieskové obrábanie, alebo odlievanie. Nemôže však úplne tieto technológie nahradiť. V súčasnosti je 3D tlač doplnkovou technológiou pre výrobu modelov, atypických súčastí, foriem na odlievanie alebo náhradných dielov.

3D tlač je jasnou voľbou pre kusovú výrobu, zhotovovanie atypických súčiastok a odlievacích foriem.

V zdravotníctve
3D tlač kovov je skvelým pomocníkom v zdravotníctve. Slúži na výrobu lekárskych a dentálnych výrobkov zo zliatin kobaltu a chrómu, alebo aj titánu. 3D tlačiarne si poradia aj so zložitými tvarmi ortopedických alebo dentálnych konštrukcií. 3D tlačou sa vyrábajú napríklad náhradné kĺby, kosti, alebo iné časti tela.

Implantát pre čiastočnú náhradu panvy vyrobený 3D tlačou (zdroj: https://www.konstrukter.cz/2012/03/16/unikatni-nahrady-poskozenych-kosti-vytvari-ceska-firma-v-proengineeru/)

3D dlaha

V umení a architektúre
Pri výrobe šperkov a ozdôb sa taktiež využíva schopnosť 3D tlačiarní vyrobiť veľmi zložité a jemné tvary. Technológie 3D tlače sa veľmi dobre hodia pri zhotovovaní sošiek a iných umeleckých diel komplikovaných tvarov. Poslúži tiež na zhotovenie replík významných sôch (podľa 3D modelu). Architektonické modely priblížia zákazníkovi usporiadanie navrhovanej stavby. 

Architektonický model vytvorený 3D tlačou (zdroj: http://www.archprint.cz/3dtisk.html 1

Digitálny model – plán činnosti 3D tlačiarne

3D tlačiarne fungujú plne automaticky. K tomu aby takto mohli pracovať, im musíme prácu naplánovať, dodať im digitálny model (3D model) dielu, ktorý majú vyrobiť. Digitálny model je dátový súbor zvyčajne vo formáte STL zachytávajúci tvar predmetu.

Ako na to? Digitálny model si vytvoríme na počítači pomocou špeciálneho softwaru kategórie 3D CAD (Computer Aided Design). Také programy (napr. značky SolidWorks) používajú konštruktéri na projektovanie strojov, súčiastok, ale aj stavieb a celých areálov. Tieto profesionálne programy sú väčšinou dosť drahé. Jednoduchšie programy pre 3D tlač sú dostupné zdarma na stiahnutie. Pre začiatočníkov sa hodí napríklad FreeCAD.

Hotové 3D modely bežných súčiastok je možné stiahnuť z niektorého z internetových 3D tržísk. Ak chceme vytvoriť digitálny model existujúceho predmetu, môžeme ho zosnímať pomocou 3D skeneru, alebo digitálneho fotoaparátu.

Obrazovka 3D CAD programu FreeCAD (zdroj: https://www.freecadweb.org/wiki/About_FreeCAD)

Eva Vaculíková

K ukladanie nastavení a správnemu fungovaniu využívame súbory cookies. Používaním webu s ich používaním súhlasíte. Viac informácií

Súhlasím