Jdi na navigaci předmětu

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

stereolithography apparatus

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

f0hg3k6gijg2h2t.large

PolyJet

Podobně jako v inkoustových tiskárnách je polymer vytryskáván z tiskové hlavy pomocí miniaturních trysek. Následně je vrstva vytvrzena UV paprskem.

polyjetprocess72dpi

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

1 - tryska vytlačující plast, 2 - vymodelovaná část objektu, 3 - pohybující se platforma

RepRap

  • Adrian Bowyer, Uiversity of Bath 2006
  • RepRap Darwin, 2007
  • RepRap Mendel, 2009
  • 3DPrintLab, 2012

Více na http://reprap.org/wiki/RepRap_history

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

3d printing user chart

Model Darwin

Autor: Adrian Bowyer

První RepRap. Pohyblivá tisková hlava v osách X,Y, deska tvoří osu Z.

reprap darwin

Model Mendel

Autor: Adrian Bowyer

Pohyblivá tisková hlava v osách X,Z, deska tvoří osu Y.

reprap v2 mendel

Model Prusa Mendel

Autor: Josef Průša

Upravená verze Mendel. Redukován počet součástek a čas tisku.

assembled prusa mendel

Model Huxley (mini mendel)

Autor: Adrian Bowyer

linuxalt 2012 29

Model Prusa i3

Autor: Josef Průša

prusai3 metalframe

Model Rostock (delta robot)

Autor: Johann (Rostock je jeho rodné město v Německu)

rostock

Ukázky tisku: jedna, druhá

Model Golem

Autor: Jan Vaněk

dsc 0037 dsc 0081

Ukázka hluku

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

  • ABS - lego a tiskárny
  • PLA - ekologický
  • Nylon - vysoce odolný
  • PVA - rozpustný ve vodě
  • FilaFlex - elastický
  • a mnoho dalších

Literatura a užitečné odkazy

Najdete v sekci Literatura