Moderní zařízení pro výrobu trojrozměrných předmětů
3D tisk je technika aditivní výroby mechanických detailů . Až donedávna se používal pouze k výrobě prototypových prvků pro zkoušky shody a estetické hodnocení. V současné době však díky pokroku v technologii materiálů a konstrukci systémů 3D tisku umožňují výrobu prvků pro skutečné použití . To vše se promítlo do zvýšení rozlišení 3D tiskáren a zlepšení kvality vyráběných detailů - hlavně jejich konstrukční pevnosti a mechanické odolnosti. Díky zlepšení efektivity 3D tiskáren je nyní ekonomicky oprávněné používat tuto technologii pro výrobu v krátkých sériích, kde nahrazuje například vstřikování plastů. 3D tiskárna - Cena tohoto typu produktu se postupně snižuje a dnes dokonce umožňuje koupit 3D tiskárnu pro hobby účely.
Historie 3D tisku - počátky 3D tiskárny
Počátky aditivních výrobních metod sahají do přelomu 70. a 80. let . V roce 1974 navrhl David EH Jones myšlenku tisku trojrozměrných prvků. V roce 1981 byly vytvořeny první dva způsoby 3D tisku pomocí foto-kalení speciálních polymerů. O tři roky později byla vyvinuta stereolitografická metoda, která k polymeraci pryskyřice používala dva ultrafialové lasery. Tehdy se zrodil formát souboru STL , klasicky spojený se systémy 3D tisku až do současnosti. V roce 1988 S. Scott Crump patentoval technologii výroby předmětů z roztaveného plastu, napájenou pomocí speciálního extruderu (FDM) . Tuto technologii dosud používá většina 3D tiskáren - zejména hobby a spotřebitelské modely. V roce 1992 se na trhu objevila první tiskárna tohoto typu. Do roku 2009 byl Stratasys monopolem na tomto trhu, ale po vypršení patentu na technologii FDM vstoupilo na trh mnoho konkurentů.
Tiskárny FFM / FDM - konstrukce a princip činnosti
Technologie FDM (známá také jako FFM ) je řešení, které využívá kontinuální vlákno vyrobené z termoplastického materiálu - tzv. vlákno . Napájí se z velké cívky pohyblivou, vyhřívanou hlavou. Tisková hlava se pohybuje pod kontrolou počítače, aby definovala tištěný tvar. Obvykle se pohybuje ve dvou rozměrech, aby uložil jednu vrstvu; poté je hlava mírně posunuta svisle, aby se začala nanášet nová vrstva. Rychlost materiálu v hlavě extruderu lze regulovat, což dokonce umožňuje zastavit a zahájit výrobní proces v jiné zóně zařízení, což umožňuje výrobu složitých geometrií. FDM tiskárny v současné době nabízejí poměrně vysoké rozlišení s vysokou opakovatelností a nízkými náklady na provoz a nákup samotného zařízení.
3D tisk - fotopolymerizační tiskárny
V systémech využívajících tekuté fototvrditelné materiály je objekt postaven z vrstev ultrafialového záření ozářeného materiálu. Položka se vyrábí ve speciální vaně, ve které je základna motorizována v ose Z. Světelný zdroj - ultrafialový laser (nebo dva, v případě stereolitografie), infračervený laser (v případě multifotografického procesu), diodové skenery atd. - ozařuje horní vrstvu kapaliny, což způsobuje fotopolymerizaci materiálu v ní obsaženého. Poté se potištěný předmět sníží a proces optického vytvrzení polymeru se opakuje pro další vrstvu. Optické systémy nabízejí vynikající rozlišení, ale cena tohoto typu zařízení a spotřebního materiálu pro něj je poměrně vysoká.
