Jak funguje 3D tisk?

2D tisk je proces vkládání obrazu na papír, zatímco 3D tisk je proces výroby objektu z některých materiálů, často plastů, prášků, pryskyřic, kovů, uhlíkových vláken, grafitu a grafenu. Vytiskne jednu vrstvu, počká, až zaschne, a pak vytiskne další vrstvu nahoře a nakonec vytvoří trojrozměrný objekt.

Nyní se 3D tisk stal synonymem pro výrobu. Pomocí 3D tiskárny mohou výrobní společnosti rychle vytvářet prototypy pro účely testování a zajištění kvality. I když existuje mnoho různých typů procesů 3D tisku, téměř všechny se skládají ze tří základních kroků.

Modelování

Před vytvořením objektu pomocí 3D tiskárny musí být navržen model. Modelování je prvním krokem 3D tisku. Výrobní společnosti obvykle navrhují objektové modely pomocí speciálního typu počítačového softwaru známého jako balíček CAD (Computer-Aided Design). Výsledkem 3D tištěných modelů vytvořených pomocí CAD je relativně méně chyb než u jiných metod. Chyby v modelech s možností 3D tisku lze identifikovat a opravit před tiskem, což umožňuje kvalitnější návrhy. CAD software navíc efektivně zvyšuje produktivitu – umožňuje projektantům snížit výrobní náklady, pracovat rychleji a chytřeji a v konečném důsledku vede k rychlejšímu dokončení projektu. To je obrovská výhoda na konkurenčním globálním trhu.

Proces ručního modelování přípravy geometrických dat pro 3D počítačovou grafiku je podobný plastickému umění, jako je sochařství. 3D skenování je proces shromažďování digitálních dat o tvaru a vzhledu skutečného objektu a vytváření digitálního modelu založeného na něm.

Polygrafie

Druhým krokem 3D tisku je tisk nebo stavba objektu.

Objektový model je obvykle uložen jako stereolitografie (STL) nebo formát souboru aditivní výroby (AMF). Vše, co musíme udělat, je nahrát soubor do 3D tiskárny. 3D tiskárna pak použije pokyny v příslušném souboru, aby určila, kde a jak je materiál uložen.

Většina 3D tiskáren staví objekty nanesením vrstev materiálu na postel. Proces 3D tisku promění celý objekt na tisíce malých řezů, pak ho udělá zdola nahoru, řez po řezu. Tyto drobné vrstvy se drží pohromadě a tvoří pevný objekt. Každá vrstva může být velmi složitá, což znamená, že 3D tiskárny mohou vytvářet pohyblivé části, jako jsou závěsy a kola, jako součást stejného objektu.

3D tiskárny mohou používat různé materiály k vytváření objektů, ačkoli termoplast je nejběžnějším materiálem používaným pro tento proces. Funguje tak, že vytlačuje roztavený plast přes malou trysku, která se pohybuje přesně pod kontrolou počítače. Vytiskne jednu vrstvu, počká, až uschne, a pak vytiskne další vrstvu nahoře.

Dokončení

Třetím a posledním krokem 3D tisku je provedení finálních úprav tištěného objektu, a to dokončení. Větší přesnosti lze například dosáhnout vytištěním mírně nadrozměrné verze požadovaného objektu ve standardním rozlišení a následným odstraněním materiálu pomocí subtraktivního procesu s vyšším rozlišením. K tištěnému objektu můžete také přidat rozpouštědla, abyste odstranili jakékoli povrchové nedokonalosti a zároveň vytvořili hladší povrchovou úpravu. Některé tiskové techniky vyžadují, aby byly během výstavby vytvořeny vnitřní podpěry pro převislé prvky. Tyto podpěry musí být po dokončení tisku mechanicky odstraněny nebo rozpuštěny.