Technologie tisku a RepRap
Proč 3D tisk?
- Levná a rychlá výroba prototypů (v řádu hodin)
- Snadné přenesení grafických návrhů do fyzické podoby
- Nejsme dostatečně zruční abychom si to vyrobili sami
- Nechceme sériovou výrobu
- Zábava 8-)
Základní princip
Jak to celé funguje?
Všechny technologie 3D tisku mají společný základní princip kladení vrstev na sebe, kterému se říká aditivní výroba. Je to opačný proces k obrábění materiálu. Místo toho, aby byl objekt z kusu materiálu vyřezán, je z materiálu postupně vyráběn.
3D model je „rozřezán“ na tenké vrstvy, které se pak v tiskárně kladou na sebe. Můžeme si to představit, jako kdybychom chtěli za pomocí stolní tiskárny vyrobit 3D objekt z papíru. Nejprve vytiskneme všechny potřebné vrstvy, poté nůžkami vystříháme a nalepujeme na sebe.
Stereolitografie
Metoda vytváření objektů z tekutého polymeru, který je postupně vytvrzován pomocí záření různých vlnových délek. Ukázka
Práškový tisk
Technologie je založena na kladení tenkých vrstev prášku a následného vytvrzení pouze potřebných míst. Vytvrzení může probíhat buď zapečením prášku laserem, nebo použitím tekutého polymeru a ozářením většinou UV zářením. Ukázka
PolyJet
Podobně jako v inkoustových tiskárnách je polymer vytryskáván z tiskové hlavy pomocí miniaturních trysek. Následně je vrstva vytvrzena UV paprskem.
FFF/FDM/Thermoplastic extrusion
FFF (fused filament fabrication) nebo FDM (Fused Deposition Modeling) je technologie, která je založena na principu „tavné pistole“. Plast je tlačen do trysky, kde je roztaven a následně je kladen na podložku. Ukázka
RepRap
- Adrian Bowyer, Uiversity of Bath 2006
- RepRap Darwin, 2007
- RepRap Mendel, 2009
- 3DPrintLab, 2012
Technologie RepRap
FFF/FDM - technologie tavení plastového drátu v trysce
Výhody
- Levné (Pořizovací náklady cca 10000 Kč, cena plastu cca 0.7 Kč/g)
- OpenSource/OpenHardware
Nevýhody
- Pořízení první tiskárny (slepice/vejce)
Zastoupení RepRap na trhu
Model Darwin
Autor: Adrian Bowyer
První RepRap. Pohyblivá tisková hlava v osách X,Y, deska tvoří osu Z.
Model Mendel
Autor: Adrian Bowyer
Pohyblivá tisková hlava v osách X,Z, deska tvoří osu Y.
Model Prusa Mendel
Autor: Josef Průša
Upravená verze Mendel. Redukován počet součástek a čas tisku.
Model Huxley (mini mendel)
Autor: Adrian Bowyer
Model Prusa i3
Autor: Josef Průša
Model Rostock (delta robot)
Autor: Johann (Rostock je jeho rodné město v Německu)
Model Golem
Autor: Jan Vaněk
Vstupní formát (Slicing)
STL (STereoLitography) - mesh trojúhelníků
Exportovaný z jakéhokoliv 3D modelovacího programu.
Vstupní formát tiskárny
GCode – instrukce pro tiskárnu
Příklad:
- G1 X10 Y10 Z10 E10
- M220 S150
Tiskové materiály
SLA
Fotopolymer - pro domácí použití příliš drahý
SLS
Práškový materiál (kov nebo plast)
FDM/FFF
Plastový materiál v drátu
Literatura a užitečné odkazy
Najdete v sekci Literatura