3D tiskárny nenajdeme jen v průmyslu, u návrhářů a architektů, ale i v domácnostech, ve školách a jiných organizacích. Vyrábí se na nich součásti používané ve zdravotnictví, stavebním průmyslu i elektronice. A stejně jako je široká škála jejich využití, je široká i škála jejich specifických vlastností, materiálů a cenové rozpětí.
Pokud chceme správně vybrat 3D tiskárnu, musíme v prvé řadě vědět, co chceme tisknout (více o možnostech využití 3D tisku). Od toho se odvíjí typ 3D tiskárny, její konkrétní specifika i volba materiálu .
Typů 3D tiskáren a patentů s nimi souvisejících existuje mnoho, ale v prodeji se v zásadě setkáváme se dvěma typy. Jejich účel a vzájemné výhody a nevýhody si srovnáme a ve stručnosti načrtneme, jak tyto tiskárny fungují.
Detailnější informace o principu fungování a krátké historii 3D tisku najdete v článku Jak funguje 3D tiskárna.
Zdaleka nejrozšířenějším typem 3D tiskáren je FDM (Fusion Deposition Modeling), která tiskne produkt za pomocí materiálu, který prochází tryskou. V ní se za vysoké teploty taví a tryska (extruder) jej nanáší vrstvu po vrstvě na sebe, dokud výrobek není kompletně hotový.
Jedná se o aditivní typ tiskárny (na rozdíl od obrábění, které produkt vyřezává). Tryska má průměr v řádu desetin milimetru a pohybuje se v prostoru díky souřadnicovému systému. Alternativně se může hýbat i podložka, na které výrobek stojí. Ta také může disponovat schopností nahřátí, což zvyšuje přilnavost některých materiálů.
Velkou výhodou tohoto typu tiskárny je univerzální použití zejména díky širokému spektru použitelných materiálů. Výtisky mohou být provedené v různých barvách a mohou být různě pružné či pevné, houževnaté, roztažné, odolné nebo i vodivé.
Výběru vhodného materiálu se věnujeme v článku Jak vybrat materiál pro 3D tisk.
Některé tiskárny dokáží pracovat rychlostí 250 mm/s. To je ve světě 3D tisku vysoká rychlost, ale pokud chcete kvalitní výsledek, stejně budete tisknout pomaleji, např. 100 mm/s, aby nedošlo k nepřesnostem a vadám. Oproti SLA tiskárnám je to pořád jako rychlost světla.
Tiskárny FDM mají svá úskalí. Jedním z nejčastějších je deformace výrobků při chladnutí, špatné nastavení os extruderu (trysky), různé problémy s filamenty nebo nedostatečná přilnavost. Jsou také poruchovější, protože se jedná o konstrukčně složité zařízení.
FDM je však nejlevnější 3D tiskárnou. Ceny základních tiskáren pro nejméně náročné začínají na nižších řádech tisíc a stoupají až do stovek tisíc. Jejich provoz je mnohem levnější než tiskáren SLA. Jsou vhodné i pro začátečníky a domácnost.
Výhody FFF/FDM tiskáren
Nevýhody FFF/FDM tiskáren
I SLA (Stereolitografie) se počítá jako aditivní typ tiskárny, protože tisk vyrábí postupným “přidáváním” vrstev na sebe. Tentokrát zde ale nenajdeme trysku. Místo ní tu najdeme tekutou pryskyřici a laser, který ji bod po bodu osvětluje. Místa, která zasáhne, zatuhnou. Takto se z tekutého skupenství stane pevný model.
SLA tiskárny jsou pomalejší, zato ale přesnější. Díky vysokému rozlišení dokáží vytvořit jemnější detaily a krásně hladký povrch. Existují i rychlejší varianty tohoto typu tiskárny: DLP SLA a MSLA. U DLP SLA nahrazuje laser projektor a u MSLA LCD. I tak přibývá ale například jen okolo 20 mm vrstev za hodinu.
Jejich největší nevýhodou je omezení na pouze jeden jediný materiál, kterým je fotoreaktivní pryskyřice neboli tzv. UV resiny. Je jich sice více druhů, ale výběr se nedá srovnat s filamenty pro FDM tiskárnu. UV resiny jsou také dražší, stejně jako většina SLA tiskáren. Ty nejmenší s tiskovým prostorem okolo 12x7x16 cm lze naštěstí pořídit v akci už od 5 000 Kč.
Tiskárny FDM i SLA se užívají v průmyslu, ale do domácího prostředí se SLA tiskárna nehodí - je vhodná pro zkušenější tiskaře. Do domácností, škol, atd., se určitě doporučuje spíše typ FDM.
Výhody SLA tiskáren
Nevýhody SLA tiskáren
Na okraj se zmíníme o SLS tiskárnách. Selective Laser Sintering pracuje úplně stejně jako SLA, akorát místo tekuté pryskyřice používá prášek, který laser speče k sobě.
Oproti SLA tiskárně můžeme použít větší množství materiálů, i když ani to se nedá srovnat s FDM tiskárnou. Většinou se používá hlavně nylon nebo polystyren obohacený o uhlíková vlákna, hliník nebo sklo.
SLS tiskárny jsou ze všech nejdražší - ceny začínají na statisících a jdou do milionů. Zejména proto se s nimi téměř nikdy nesetkáme a pro většinu běžných zákazníků jsou nezajímavé.
V případě, že vás 3D tisk zaujal, přečtěte si i náš článek Začínáme s 3D tiskem. Popisujeme zde, co vše budete před vytištěním vašeho prvního 3D objektu potřebovat.
Tiskový prostor je jednoduše maximální prostor, který tiskárna může využívat ke zhotovení produktu. Udává tedy maximální velikost objektu. Větší tiskárny jsou pochopitelně dražší, ale vždy je možné produkt slepit z většího počtu malých vytisknutých částí. Teoreticky vám tedy stačí základní tiskárna s prostorem například 10x8x20 cm.
Navíc u FDM tiskáren je riziko, že čím je výtisk větší, tím větší hrozí riziko deformace. Chladnoucí materiál má totiž tendenci se deformovat a kroutit. A ani vyhřívaná podložka tomuto nedokáže vždy účinně zabránit. Obecně se doporučuje raději pořídit víc menších tiskáren než jednu velkou.
Tak jako klasické tiskárny mají určitou kvalitu tisku, i 3D tiskárny tisknou v různých kvalitách. Ta se neudává v DPI, ale v mikronech. 1 mikron je tisícina milimetru. Výrobci udávají přesnost např. do 20, 50, atd., mikronů, což je v převodu 0,02 nebo 0,05 mm. Podstatné je, že lidské oko rozezná detaily do velikosti 0,05 mm, což je 50 mikronů. Jakékoliv rozlišení do 50 mikronů tedy vnímá jako dokonalé a nad 50 mikronů vidí jednotlivé nepřesnosti.
S rozlišením do určitě míry souvisí i průměr trysky. Většina tiskáren v prodeji má trysku o průměru 0,4 mm, ale v případě potřeby se dají jednoduše vyměnit za jinou.
Výhody a nevýhody většího průměru trysky
Výhody a nevýhody menšího průměru trysky
Tiskárny s vyšším počtem trysek umožňují kombinovat víc materiálů, barev a zhotovení tisku je rychlejší. Patřičně si za to ale připlatíte.
K pohybu trysky ve třídimenzionálním prostoru je zapotřebí systém souřadnic, podle kterého se systém orientuje. Tyto systémy jsou čtyři a liší se principem fungování i efektivitou.
Za zmínku také stojí fakt, že tisk doprovází malé otřesy, v důsledku čehož mohou vznikat nepřesnosti. Hmotnější tiskárna je stabilnější, což riziko nepřesností redukuje.
3D tiskárny jsou dostupné ve dvou variantách prodeje.
Veškerá technická dokumentace a popis fungování Open Source tiskáren jsou zdarma přístupné na Internetu. Kdokoliv si může nastudovat, jak tiskárna funguje a jak ji sestavit, následně objedná jednotlivé díly (prodává je několik společností) a tiskárnu vlastnoručně sestaví. Dál ji může vylepšovat a upravovat dle vlastního uvážení.
Díly open source jsou snadno dostupné a tiskárna ve výsledku stojí méně peněz. Nejlevnější 3D tiskárna je určitě Open Source, ale doporučuje se hlavně technicky nadaným jedincům, konstruktérům a kutilům.
Oproti tomu se prodává klasické komerční zkompletované řešení. Výrobce garantuje funkčnost, spolehlivost a kvalitu tisku. Toto jednodušší řešení ocení kdokoliv, kdo nemá zájem stavět 3D tiskárnu, a je ochoten si za to připlatit.
Existuje i třetí, málo rozšířený a trochu kuriózní způsob prodeje: zákazník zakoupí technický plán 3D tiskárny, kterou si vytiskne na jiné 3D tiskárně. Ale to je už pro experty.
Na závěr se ještě pobavme konkrétněji o ceně domácích a profesionálních tiskáren.
Ty nejlevnější tiskárny pořídíte už “za pár tisíc”, a to FDM i SLA. Jsou to malé modely s velmi omezeným tiskovým prostorem, ale většině začátečníků, kutilů a jiných nadšenců to budou stačit. Občas si vytisknou figurku akčního hrdiny pro děti, ozdobu na vánoční stromeček, knoflík nebo jiné věci, a jsou spokojení. Pokud máte s tiskárnou tyto plány, nemá smysl překračovat cenu 10 000 Kč.
U tiskáren nad 10 000 Kč najdeme širší podporu materiálů, vyšší rychlost a konektivitu. Tyto 3D tiskárny už vyhovují profesionálnímu použití v menších podnicích a náročnému kutilovi.
Špičkové 3D tiskárny jsou určeny k extrémně přesnému, rychlému a všestrannému tisku. Podporují všechny možné materiály a výsledek bývá ve srovnání s ostatními cenovými kategoriemi nadprůměrný.
Na závěr vám dáme jednu radu: nechte si prodejcem vytisknout zkušební model. Snadno si tak ujasníte, jaký výsledek můžete očekávat.
Pokud máte k výběru 3D tiskárny dodatečné dotazy, není nic jednoduššího, než se na nás obrátit.
Pokud tisknete fotografie, propagační materiály či jiné grafické dokumenty, budete chtít využít papír až k jeho samotným okrajům. Pro tyto účely se hodí tzv. bezokrajový tisk, ale jeho nastavení není snadnou záležitostí. V tomto článku si proto vysvětlíme, co je potřeba udělat. Číst celý článek
Stále více firem u svých zaměstnanců zavádí tzv. hybridní pracovní model, který kombinuje práci v kanceláři s home office. Ten ale v oblasti zabezpečení i flexibility vyžaduje zcela nový přístup k tiskovým řešením. Číst celý článek
Střih videa zažívá v posledních letech velký rozmach. Ať už se jedná o laiky, úplné začátečníky či profesionální střihače videí, všichni mají jedno společné – ke své práci potřebují velmi výkonný notebook. Číst celý článek
Potřebujete efektivně tisknout trvanlivé čárové kódy, etikety či firemní loga? V této oblasti je naprosto bezkonkurenční termotransferový tisk. Co to je, na co se to používá a na jakém principu to funguje? Tuto problematiku vám přiblížíme v následujícím článku. Číst celý článek
Ačkoliv je riziko ztráty USB flash disku či externího disku poměrně velké, ochraně těchto uložišť se zpravidla nevěnuje dostatečná pozornost. V tomto článku vás proto naučíme, jak zabezpečit svůj externí disk vhodným způsobem. Číst celý článek
Každý uživatel počítače by měl mít přehled o aktuálním stavu svého disku. Na disky si totiž ukládáme to nejcennější, co v počítači máme. Informace o aktuálním stavu HDD či SSD disku můžete získat přitom velmi snadno. Číst celý článek
