Jak vybrat 3D tiskárnu

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.

Typů 3D tiskáren existuje mnoho, ale v běžném prodeji se v zásadě setkáváme hlavně s FDM a SLA tiskárnami. | Foto: Corepics | Zdroj: Depositphotos.com

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 .

Druhy 3D tiskáren podle technologie

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).

FFF/FDM tiskárny

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. 

Široké spektrum materiálů FDM tiskáren

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.

FDM tiskárna tiskne produkt za pomocí materiálu, který prochází tryskou. | Foto: Moreno Soppelsa | Zdroj: Depositphotos.com

Vysoká rychlost za cenu nepřesnosti

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.

Problémy s FDM tiskem

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 jako domácí 3D tiskárna

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.

Plusy a mínusy FFF/FDM tiskáren

+    Nízké pořizovací náklady-    Nižší přesnost tisku
+    Nízké provozní náklady-    Vyšší závadovost než u SLA tiskáren
+    Široká nabídka materiálů-    Občasné problémy s tiskem
+    Vhodné i pro začátečníky
+    Univerzálně použitelná

SLA tiskárna

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.

Nízké tempo, vysoká kvalita

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.

SLA tiskárny díky vysokému rozlišení dokáží vytvořit jemnější detaily a krásně hladký povrch. | Foto: Moreno Soppelsa | Zdroj: Depositphotos.com

Jediný materiál jsou UV resiny

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.

Průmyslová 3D tiskárna

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. 

Plusy a mínusy SLA tiskáren

+    Vysoce detailní tisk−    Vysoká pořizovací cena tiskárny
+    Čistě hladký povrch−    Vysoké provozní náklady

−    Malý výběr tiskových materiálů

SLS tiskárna

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.

Tip: 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.

důležité charakteristiky 3D tiskáren

Tiskový prostor

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.

Rozlišení neboli kvalita tisku

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.

Tryska

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.

Větší průměr trysky Menší průměr trysky
+    Vyšší rychlost tisku+    Vyšší přesnost a kvalita tisku
+    Tryska se méně zanáší+    Podpory se snadno odstraní
+    Výtisky jsou pevnější+    Hodí se pro tisk textu
-    Vznikají nepřesnosti, nejčastěji hrbolky na šikmých plochách-    Pomalejší tisk
-    Hůře se odstraňují podpory (přídavné konstrukce, kterými si tiskárna pomáhá postavit složitější předměty)-    Tryska se více zanáší

Počet trysek

Tiskárny s vyšším počtem trysek umožňují kombinovat víc materiálů, barev a zhotovení tisku je rychlejší. Patřičně si za to ale připlatíte.

Souřadnicový systém

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.

  • Kartézský
    Jeden z nejpoužívanějších je kartézský systém. Zatímco tisková hlava se pohybuje vertikálně, podložka se pohybuje horizontálně. Tento systém je vhodný pro tisk menších modelů.

  • Delta
    Delta využívá k pohybu tiskové hlavy tři ramena. Hodí se pro tisk vysokých a úzkých objektů. Pořizovací cena je vyšší.

  • Polar
    Podložka rotuje a hlava tisku se pohybuje ve dvou osách. Polar je vhodný pro tisk kuželovitých a vázovitých tvarů. Snadno se staví.
  • Scara
    I Scara se snadno staví a k tomu pracuje velice efektivně. Používá buď jednokloubové rameno, nebo dvě robotická ramena. Běžná je u ní vysoká pořizovací cena.

Hmotnost tiskárny

Za zmínku také stojí fakt, že tisk doprovází malé otřesy, v důsledku čehož mohou vznikat nepřesnosti. Hmotnější tiskárna je stabilnější, což riziko nepřesností redukuje.

Dvě možnosti pořízení 3D tiskárny

3D tiskárny jsou dostupné ve dvou variantách prodeje.

Open Source aneb stavba vlastní 3D tiskárny 

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.

Zkompletovaný model

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.

Kolik stojí 3D tiskárna?

Na závěr se ještě pobavme konkrétněji o ceně domácích a profesionálních tiskáren.

Nejlevnější 3D tiskárny do 10 000 Kč

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.

Profesionální tiskárny nad 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.

Nejdražší 3D tiskárny dosahují stovek tisíc

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.

chcete s výběrem 3D tiskárny poradit?

Pokud máte k výběru 3D tiskárny dodatečné dotazy, není nic jednoduššího, než se na nás obrátit.​​ 

Kam dál

Návod na tisk do PDF: Word, Excel a fotky
před 5 dny, 26.9.2022

Návod na tisk do PDF: Word, Excel a fotky

Určitě se vám někdy stalo, že jste chtěli otevřít dokument ve Wordu nebo Excelu, a objevilo se vám okénko upozorňující na problém s kompatibilitou. Pokud míváte tento problém, bude vás zajímat tisk do PDF. Číst celý článek

clanek-kategorie-Jen Tisk
Zkušební tisk a test barev tiskárny
před 5 dny, 26.9.2022

Zkušební tisk a test barev tiskárny

Určitě se vám někdy stalo, že tiskárna tiskla nevýrazné barvy, šmouhy nebo tiskla neostře. Zkušební stránka slouží jako test, podle kterého lze poznat, co v tiskárně funguje a nefunguje. Jak vytisknout zkušební stránku a co z ní lze vyčíst? Číst celý článek

clanek-kategorie-Jen Tisk
Jak a kdy řešit skartaci dokumentů
před 6 dny, 25.9.2022

Jak a kdy řešit skartaci dokumentů

Údaje o zaměstnancích a klientech, účetní záznamy, výroční zprávy, know-how a další citlivá data se musí správně archivovat, ale i likvidovat. A to nejde bez pochopení základních pojmů jako jsou skartační znaky, úrovně utajení a další. Číst celý článek

clanek-kategorie-IT Bezpečnost
Jak naskenovat dokumenty a fotografie
před 7 dny, 25.9.2022

Jak naskenovat dokumenty a fotografie

Určitě si říkáte, že naskenovat dokument do počítače není nic těžkého. Víte ale, co znamenají jednotlivé parametry v nastavení skenování a jaké jsou rozdíly mezi skenováním dokumentů a fotografií? Číst celý článek

clanek-kategorie-Hardware
Využití 3D tisku - co vše lze vytisknout na 3D tiskárně
před 1 měsícem, 23.8.2022

Využití 3D tisku - co vše lze vytisknout na 3D tiskárně

Není to tak dávno, co jsme psali o tom, jak vybrat 3D tiskárnu. Pokud se chystáte tiskárnu pořídit, nebo ji již máte, může vás zajímat, co vše lze na ní vlastně vytisknout a na co ji použít. Číst celý článek

clanek-kategorie-3D tisk
Jak bezpečně smazat data z disku
před 1 měsícem, 22.8.2022

Jak bezpečně smazat data z disku

Jak bezpečně vymazat citlivá data před vyhozením nebo odprodáním disku? A to samozřejmě aniž by se disk poškodil nebo se snížila jeho životnost? Přinášíme jasný a detailní návod všech alternativ. Číst celý článek

clanek-kategorie-IT Bezpečnost