Jak funguje 3D tiskárna?

Vznik tiskáren, které umožňují tisk v trojrozměrném formátu, výrazně rozšířil možnosti člověka v různých oblastech činnosti. Nyní si můžete doma vytvářet různé díly libovolné složitosti a konfigurace. V tomto případě se pro práci používají polymerní materiály, které lze snadno zakoupit v obchodě nebo objednat online.

Samotný proces tisku je však složitý sled akcí. Abyste porozuměli moderním technologiím a správně používali zařízení, musíte znát princip jeho fungování. Více se o tom můžete dozvědět v našem článku.

Co je to 3D tiskárna, jak funguje?

3D tiskárna, zjednodušeně řečeno, je zařízení, které vytváří trojrozměrné objekty tiskem vrstvy po vrstvě. Nejprve se ve speciálním programu vytvoří model, poté se zpracuje pomocí tzv. generátoru G-kódu - rozdělí se do horizontálních vrstev a převede do digitálního kódu. Ten se stává příkazem pro tiskárnu, kde a jak nanést materiál.

Jde o složitou konstrukci, ve které se tisková hlava pohybuje pouze horizontálně. V důsledku nanášení materiálu v několika rovinách najednou vzniká trojrozměrný obrazec.Figurka se tvoří na speciálním pracovním stole, který zajišťuje lepení polymeru a jeho fixaci.

Při nanášení jedné vrstvy se plocha stolu sníží o úroveň níže - přesně o tloušťku 1 vrstvy a tisková hlava nanáší další vrstvu, dokud není objekt zcela vytvořen.

DŮLEŽITÉ! V dnešní době našel 3D tisk uplatnění ve všech oblastech lidské činnosti: od stavebnictví až po medicínu.

Technologie SLA

Abyste tomu porozuměli, měli byste zvážit několik možných možností použití polymerního materiálu k vytvoření produktu. Jedním takovým způsobem je použití technologie SLA:

1. Do nádoby se nalije polymer nebo pryskyřice, která při vystavení laserovému paprsku ztvrdne.
2. Po zapnutí systému se laser začne pohybovat podél vozíků.
3. V určitých místech, kde se laser dotýká polymeru ztvrdne, změní se jeho struktura.
4. Po průchodu vrstvou padá nádoba níž a tvoří rám.

DŮLEŽITÉ! To produkuje čiré díly s vysokou pevností a kvalitou materiálu, ale použití této technologie je příliš nákladné.

Technologie SLS

Tato metoda je založena na použití laserového paprsku k vytvoření součásti vrstvu po vrstvě. Uprostřed zařízení je instalován válec s plošinou. Z něj je dodáván speciální polymerní materiál pro vytvoření obrobku. Po nanesení tenké vrstvy laser rovnoměrně slepí části polymeru dohromady a vytvoří jednu úroveň. Toto prochází několika cykly, dokud se neobjeví hotový formulář.

Tato možnost je poněkud obtížnější implementovat, ale není horší v přesnosti. Náklady jsou v průměru nižší ve srovnání s jinými verzemi.

Technologie DLP

Možnost tisku DLP je relativně novým vynálezem v oblasti 3D modelování, ale princip se prakticky neliší od výše uvedených metod. Stojí za to pochopit, že při tisku DLP je hlavním nástrojem pásek s připojenými LED namísto laserové jednotky, jako u technologie SLA. To vám umožní nejen urychlit proces, získat vynikající kvalitu, ale také ušetřit na zařízení. Prezentovaná verze je vylepšenou verzí a zaujímá vedoucí pozici.

Technologie EBM

Další možností využívanou v oblasti 3D tisku je vývoj EBM. Technologie zahrnuje použití směrovaných paprsků z emitorů (elektronových děl). Díky vysoké teplotě získané při zahřívání proudem paprsků se materiál začíná tavit a následně umožňuje vznik produktu různých konfigurací a velikostí. Teploty mohou dosahovat až 1000°C, což umožňuje pracovat i s některými kovy.

DŮLEŽITÉ! Hlavní výhodou této metody je vysoká rychlost a vysoká produktivita, což je mimořádně užitečné při vysokých rychlostech práce a výrobě ve velkém měřítku.

Ovládání 3D tiskárny

Pro zajištění souhry všech systémů je nutné správně spravovat parametry tisku a konfigurovat zařízení. Pro regulaci provozu 3D tiskárny existují různé programy a aplikace. Hlavním způsobem je použití nastavení softwaru nainstalovaného v počítači. S ním můžete upravit následující parametry:

1. Teplota trysky, ze které je přiváděn polymerní materiál k výrobě modelu.
2. Teplota pracovního stolu pro lepší přilnavost materiálu k povrchu.
3. Rychlost a intenzita přísunu polymeru na pracovní plochu. Tento parametr také zlepšuje nanášení vrstev.
4. Činnost elektromotorů pro pohyb tiskového stroje.

Existují také speciální programy, které používají kódování k interakci s ovladači a ke správě pracovního postupu.

Jak vznikají modely pro 3D tisk

Pro zajištění takto složitého procesu je nutné použít speciální modely, na kterých bude budoucí produkt postaven. Pokud s technologií teprve začínáte, vyplatí se naučit se používat standardní programy a aplikace. Obvykle sada obsahuje instalační disk se základním vybavením a sadu hotových figurek.

Můžete si najít aplikaci na internetu nebo si vytvořit figurku online. V této části je třeba absolvovat školení, abyste pochopili základní postup. Poté si můžete sami zkusit vytvořit vlastní rozvržení budoucí části. Program sám převede formát souboru a odešle jej k tisku.