Kompletní Průvodce 3D tiskem pro začátečníky

Často se setkáváte s pojmem 3D tisk, ale co to vlastně znamená pro běžného domácího uživatele? Víte, že díky 3D tisku můžete vytvořit vše od vlastních hraček, náhradních dílů až po umělecká díla? Pojďme se podívat na svět 3D tisku z pohledu běžného uživatele. Od základních principů a technologií až po jeho praktické uplatnění u vás doma.

Co je 3D tisk?

3D tisk je proces vytváření třírozměrných fyzických objektů z digitálního modelu. Objekt vzniká postupným přidáváním materiálu vrstvu po vrstvě. Díky tomu je možné vytvářet komplexní tvary, které by pomocí klasických výrobních metod bylo složité vyrobit.

Kdo vymyslel 3D tisk?

Za otce 3D tisku se považuje Chuck Hall, který si v roce 1986 nechal patentovat technologii Stereolitografie. Nicméně už v roce 1981 přišel Hideo Kodama s aditivním nanášením vrstvu po vrstvě s použitím fotocitlivé pryskyřice, která se vytvrzovala pomocí UV světla. Kodamova práce tedy představovala jeden z prvních kroků k modernímu 3D tisku.

V roce 1988 vzniká další technologie 3D tisku - SLS (Selective Laser Sintering) kterou si nechal licencovat Carl Decard z University of Texas.

Krátce poté, v roce 1989, si Scott Crump nechává patentovat technologii FDM (Fused Deposition Modeling), také známou pod názvem FFF (Fused Filament Fabrication) a zakládá firmu Stratasys.

První 3D tiskárnou byla SLA-1 vyrobená v roce 1992 firmou 3D Systems (založená Chuckem Hallem).

V 90. letech minulého století dochází k rozšíření 3D tisku hlavně ve firemní sféře. Vzniká mnoho nových firem a startupů.

RepRap Projekt

2005 je zřejmě nejzásadnější milník v dostupnosti 3D tisku pro běžné uživatele. V tomto roce byl zahájen projekt RepRap, založen Dr. Adrianem Bowyerem, jehož cílem bylo přehodnotit aditivní výrobu (FDM) jako nákladově efektivní výrobu schopnou sebe replikace. Výsledkem pak byla 3D tiskárna, která dokázala vytisknout většinu svých vlastních součástí.

Celý tento projekt byl open-source, díky čemuž se k 3D tisku mohla dostat široká veřejnost. Na základě tohoto projektu vzniklo mnoho projektů 3D tiskáren, včetně tiskáren Průša.

Po roce 2006 končí také některé patenty pro 3D tisk, a díky tomu začíná ještě větší rozšíření 3D tisku mimo firemní prostředí.

Jak funguje 3D tisk?

3D tisk je fascinující technologie, která nám umožňuje vytvářet trojrozměrné objekty z digitálních modelů. Ale jak to vlastně všechno funguje? Pojďme se podívat na základní principy, různé technologie a materiály, které vám pomohou lépe pochopit svět 3D tisku.

Základní principy

Na začátku stojí 3D návrh - digitální model toho, co chcete vytisknout. Tento model je následně "rozkrájen" na tenké vrstvy pomocí speciálního software, a tiskárna pak tiskne jednu vrstvu za druhou, dokud není objekt kompletně vytvořen. Můžete si to představit jako postupnou stavbu domu z cihel, kdy z cihel pokládáte jednu řadu za druhou.

Různé technologie 3D tisku

Víte, že všechny 3D tiskárny nejsou stejné? Existují různé technologie, které se využívají v 3D tisku, a každá má své unikátní výhody a omezení.

1. FDM (Fused Deposition Modeling) - Jedna z nejběžnějších a nejdostupnějších technologií, ideální pro začátečníky. FDM tiskárny vytváří objekt tavením termoplastického materiálu (filamentu), který se taví pomocí tiskové hlavy (hotendu) a postupně nanáší na tiskovou podložku. Po vytvoření první vrstvy na tiskové podložce se další vrstvy nanáší na již vytištěný plast.
   
   Jako materiál pro tisk se využívá termoplastický filament (např. PLA, ABS, PETG, TPU a další) v podobě drátu navinutého na cívce. Tyto cívky mohou mít různé velikosti, nicméně nejčastěji se setkáváme s 1 Kg cívkami. Filament může mít také různé průměry. Z dříve hodně rozšířeného 2,85mm nebo 3mm průměru filamentu se dnes nejčastěji používá filament o průměru 1,75mm.
   
   Je to nejrozšířenější technologie 3D tisku, se kterým se můžeme běžně setkat v domácnostech a malých (ale i větších) firmách. Nejznámějšími 3D tiskárnami využívající tuto technologii jsou například Průša, Creality, Bambu Lab a mnoho dalších.
2. SLA (Stereolithography) - Tato technologie používá ultrafialové světlo k tomu, aby vytvrdila kapalnou pryskyřici vrstvu po vrstvě a vytvořila tak fyzický objekt. Používá se tam, kde je potřeba vysoká úroveň detailů, jako jsou například lékařství nebo stomatologie. Tato technologie umožňuje vytvářet složité geometrie, jemné detaily a velmi hladké povrchy. SLA druhá nejrozšířenější technologie v domácím prostředí.
   
   SLA pak můžeme dále rozdělit:
   • DLP (Digital Light Processing)
     Namísto UV laseru používá digitální světelný projektor. Tento projektor nasvítí celou vrstvu pryskyřice naráz, což umožňuje rychlejší tisk.
   • LCD (Liquid Crystal Display)
     Využívá tekuté krystaly k ovládání průchodu UV světla skrze osvitovou plochu. V zásadě je to podobné DLP, ale obvykle je méně nákladné.
   • MSLA (Masked Stereolithography)
     MSLA je varianta SLA technologie, která používá LED světla společně s LCD maskou pro projekci světla na pryskyřici.
   • a další a další "pod"technologie SLA
3. SLS (Selective Laser Sintering) - SLS je další pokročilou technologii 3D tisku, která používá laser ke "spékání" práškových materiálů. Může se jednat o kovy, keramiku nebo i některé druhy plastů. SLS tiskárny postupně "spékají" prášek do pevného objektu, aniž by potřebovaly jakékoliv podpůrné struktury. Tato metoda je oblíbena v průmyslu pro vytváření komplexních a robustních komponent. Na rozdíl od SLA je SLS obvykle rychlejší a umožňuje vytvářet objekty s vyšší mechanickou odolností. Hlavní nevýhoda? SLS tiskárny jsou obvykle velmi drahé a jejich provoz vyžaduje speciální dovednosti a zařízení.

Články a informace uvedené zde, nebo v jiných článcích na tomto webu, se zabývají nejrozšířenější technologií 3D tisku v domácnostech - FDM. A pouze okrajově pak SLA. Pokud někde píšu o 3D tisku, myslím tím 3D tisk s použitím technologie FDM.

Materiály pro 3D tisk

Není to jen o 3D tiskárně. Materiál, který zvolíte, je klíčovým faktorem úspěchu vašeho 3D tisku. Každý materiál má své vlastní unikátní vlastnosti, výhody a nevýhody, a je ideální pro různé typy projektů. Pojďme si představit několik základních materiálů pro 3D tisk.

Materiály pro FDM 3D tiskárny

PLA (Kyselina polymléčná)

Co je PLA?

PLA je biodegradabilní materiál vytvořený z rostlinných surovin (vyráběný z kukuřičného nebo bramborového škrobu či z cukrové třtiny). Je jedním z nejběžnějších materiálů v 3D tisku.

Filament PLA stále zůstává jedničkou pro začátečníky. Snadno se tiskne a nevyžaduje speciální podmínky pro tisk (například vyhřívanou komoru jako u ABS). Vyrábí se v široké paletě barev a je to velmi dostupný materiál. Pokud začínáte s 3D tiskem, rozhodně začněte s PLA.

Výhody

• Snadný tisk
• Nízká teplota tisku
• Široká škála barev

Nevýhody

• Méně odolný proti teplu
• Křehký materiál

Konkrétní využití

PLA je ideální pro tisk dekorativních předmětů (jako jsou květinové vázy), různé figurky nebo vybavení do domácnosti (věšáky, držáky atd.).

PET-G (polyethylentereftalát glykol)

Co je PETG?

PET-G je vylepšená varianta PET (znáte například z plastových PET lahví), která je odolnější a snadněji zpracovatelná a to díky přidání Glykolu (To je to písmeno G na konci).

Výhody

• Vysoká pevnost a pružnost
• Odolný vůči chemikáliím
• Dobrá adheze mezi vrstvami

Nevýhody

• Náročnější na nastavení tiskárny

Konkrétní využití

PETG je skvělý pro tisk náhradních dílů nebo outdoorového vybavení. Například plastové díly tiskáren Průša jsou tištěné z PET-G.

ABS (Akrylonitril butadien styren)

Co je ABS?

ABS je jedním z nejoblíbenějších a nejvíce používaných termoplastů na světě. Je známý svou vysokou odolností, pevností a schopností snášet vysoké teploty. Je to ideální materiál pro vytváření trvanlivých dílů a je také možné jej po tisku dále upravovat, například broušením, vrtáním nebo lakováním.

Výhody

• Vysoká odolnost a pevnost
• Možnost povrchové úpravy (broušení, lakování)
• Vysoká tepelná odolnost

Nevýhody

• Vyžaduje vyhřívaný box
• Může vydávat nepříjemné páry

Konkrétní využití

ABS je často používán pro tisk funkčních prototypů nebo konstrukčních dílů. Vytištěný objekt snese vyšší teploty, a tak je vhodný například pro tisk držáku na mobil do auta (z PLA nebo PETG by se v letních měsících v autě zdeformoval). Materiál ze kterého se tisknou díly pro stavebnice 3D tiskáren Voron.

ASA (Akrylonitril-styren-akrylát)

Co je ASA?

ASA je modifikovaná forma ABS, která je vysoce odolná vůči UV záření a povětrnostním podmínkám. Je to ideální materiál pro venkovní použití, kde je odolnost proti slunci a vodě klíčová. ASA je v poslední době velmi oblíbený materiál.

Výhody

• Odolný proti povětrnostním vlivům
• Možnost dlouhodobého použití venku

Nevýhody

• Vyšší náklady (je dražší oproti ABS)
• Vyžaduje speciální nastavení tiskárny, podobně jako u ABS

Konkrétní využití

Materiál ASA je ideální pro tisk venkovních dílů nebo jakýchkoliv předmětů, které budou vystaveny slunci. Oblíbený materiál, ze kterého se tisknou díly pro stavebnice 3D tiskáren Voron.

TPU (Termoplastický polyuretan)

Co je TPU?

TPU je elastický materiál, který má schopnost vrátit se do své původní formy po deformaci. Na rozdíl od tvrdých plastů, jako jsou PLA nebo ABS, TPU je flexibilní a může se používat v široké škále aplikací, kde je flexibilita klíčová. Tento materiál se vyznačuje svou odolností proti opotřebení, olejům a tukům.

Tvrdost a stupnice

Jedna z unikátních vlastností TPU je možnost výběru různých stupňů tvrdosti. V praxi se často používá stupnice Shore, která měří tvrdost elastomerů a dalších polymerů. Stupnice Shore A je nejběžnější pro TPU a hodnoty se obvykle pohybují mezi 85A až 95A. Vyšší hodnota značí vyšší tvrdost, což má za následek menší pružnost materiálu.

Výhody

• Vysoká flexibilita
• Odolný vůči opotřebení

Nevýhody

• Náročnější na nastavení tiskárny
• Vyžaduje pomalejší tiskovou rychlost

Konkrétní příklad

Měkké TPU s tvrdostí Shore 85A je ideální pro tisk například obalů na telefony, zatímco tvrdší varianty (např. 95A) jsou vhodné pro výrobu pružin nebo těsnění, které musí odolávat většímu mechanickému namáhání.

Shrnutí materiálů pro 3D tisk:

• PLA: Ekologický, snadno tisknutelný, jasná volba pro začátečníky.
• PETG: Odolný a pružný, vhodný pro náhradní díly.
• ABS: Trvanlivý a odolný, vhodný pro konstrukční díly a prototypy.
• ASA: Odolný vůči povětrnostním vlivům, ideální pro venkovní použití.
• TPU: Flexibilní, různé stupně tvrdosti, odolný vůči opotřebení a chemickým látkám.

Výběr materiálu pro 3D tisk může vypadat jako složitý proces, ve kterém je třeba zvážit různé aspekty. Pokud začínáte s 3D tiskem, určitě sáhněte po PLA, a další materiály si nechce na později.

Jakmile se naučíte trochu tisknout a začnete zvládat základy, můžete se poohlédnout po dalších typech materiálů.

Materiály pro SLA 3D tiskárny

Jak jsem zmínil výše, SLA (Stereolitografie) je forma 3D tisku, která funguje na principu vytvrzení tekutého resinu (pryskyřice) pomocí UV světla. Tyto resiny jsou obdobou filamentů v FDM 3D tisku.

Druhy resinových materiálů

• Standardní resiny: Standardní resin je obecně nejvíce dostupný a to i cenově. Je ideální pro základní prototypování a modelování, kde nejsou vyžadovány speciální mechanické vlastnosti.
• Tvrdé inženýrské resiny: Tento typ resinu je navržen tak, aby vytiskl velmi odolné a pevné objekty. Je často používán v průmyslu a inženýrství.
• Flexibilní resiny: Jak název napovídá, tento resin je určen pro tisk flexibilních a pružných objektů.
• Odlévatelný resin: Tento speciální typ resinu je navržen pro odlévání. Po vytisknutí se snadno odstraní, což umožní vytvoření precizního odlitku.
• Dentální Resin: Resiny této kategorie jsou určeny pro dentální aplikace, jako jsou korunky, mosty nebo modely čelisti.

Výhody

• Vysoká úroveň detailu a přesnosti
• Široká škála specializovaných resinů
• Možnost tisku složitých a detailních struktur

Nevýhody

• Vyšší cena materiálu - od stovek korun za litr až po tisíce
• Nutnost dodatečného zpracování (mytí, vytvrzení)

Různé typy resinů nabízejí různé možnosti a omezení. Je tedy důležité pečlivě zvážit, který materiál nejlépe odpovídá potřebám vašeho projektu.

Software

3D tisk se neskládá pouze z materiálů a tiskáren. Dalším nepostradatelným prvkem je software, který slouží jako most mezi vaším digitálním designem a vytištěným fyzickým objektem. Podíváme se na základní software, bez kterého se neobejdete.

Nyní přeskočím software pro modelování ve 3D, protože pro samotný tisk nemusíte nic modelovat. Existují různé katalogy modelů, kde můžete stáhnout stovky tisíc již hotových modelů pro tisk.

Software, bez kterého se ale neobejdete, je Slicer.

Slicer

Slicing software vezme váš 3D model a "rozřeže" ho na tenké vrstvy. Vezme v potaz specifika vaší tiskárny, doplní o různá nastavení tisku, jako je rychlost, výška vrstvy, počet perimetru a další a další parametry, a nakonec vám připraví soubor (gcode) kterému bude vaše 3D tiskárna rozumět a podle kterého bude tisknout.

Nejlepší slicing software pro 3D tisk

Představím vám několik slicing programů, které vám pomohou "nařezat" vaše modely pro tisk. Každý z nich má své silné a slabé stránky, takže si vyberete podle toho, co vám nejlépe sedí a vyhovuje. Samozřejmě slicovacích programů existuje celá řada, ale zde si představíme ty absolutně nejpoužívanější.

Prusa Slicer

Open-source Slicer od českého výrobce 3D tiskáren Prusa Research. Má intuitivní rozhraní a je optimálně nastavený pro tiskárny od Prusa. Nabízí tři úrovně nastavení, aby začátečníky nezahltil nastavením ale zároveň vyhověl i velmi pokročilým uživatelům. Původně vychází ze Sli3er.

Výhody:

• Optimalizováno pro Prusa tiskárny
• Bezplatný
• Často aktualizován

Nevýhody:

• Horší integrované profily pro tiskárny jiných značek
• Někdy složitější nastavení

Ultimaker Cura

Jedná se o jeden z nejznámějších a nejrozšířenějších slicing programů na trhu. Ultimaker Cura je známý svou uživatelskou přívětivostí a velkým množstvím nastavení. Za vývojem tohoto programu stojí firma Ultimaker.

Výhody:

• Bezplatný
• Uživatelsky přívětivý
• Široká komunita a podpora

Nevýhody:

• Některé funkce mohou být pro začátečníky složité
• Možná náročnost na hardware

Další oblíbené slicery:

• OrcaSlicer: Slicer který vychází z Bambu Studio (které vychází z Pruša Sliceru) se spoustou zajímavých funkcí. Je to slicer, který osobně používám denně. Zjednodušuje dost úkonů s kalibrací tiskárny, a má funkce které nabízí jen některé slicery. A to vše v uživatelsky příjemném rozhraní.
• Simplify3D: Placený software, který si vybudoval skvělou pověst díky svým funkcím, ale bohužel jej vývojáři přestali na pár let aktualizovat. Díky tomu jeho oblíbenost mezi uživateli začala silně upadat, a ani nově vydaná 5. verze už nedokázala obnovit jeho slávu.
• IdeaMaker: Pokročilý slicer vytvořený firmou Raise3D. Je známý svým rychlým a efektivní slicovacím enginem a bohatými funkcemi.
• Bambu Studio: Vychází z Průša Sliceru a přináší jednoduché rozhraní a spoustu zajímavých funkcí. Nutnost pokud máte tiskárnu od Bambu, ale můžete používat i pro jiné tiskárny.
• KISSlicer: Slicer, který je známý svým minimalistickým (a dost retro) rozhraním. Je vhodný pro pokročilé uživatele, kteří chtějí mít plnou kontrolu nad tiskovým procesem.
• Slic3r: Opensource nástroj, který byl jedním z prvních ve svém oboru. Nyní už je trochu zastaralý, ale má stále silnou komunitní podporu a je vhodný pro ty, kteří si chtějí software upravit podle svých potřeb.
• MatterControl: All-in-one 3D tiskový software, který kromě slicingu nabízí i možnost designu. Jeho uživatelské rozhraní je snadné na pochopení, a software je vhodný pro začátečníky i pokročilé. U nás není tolik známý, používá se hlavně v USA.

Slicery pro SLA tisk

• ChiTuBox: Jedná se o jednu z nejoblíbenějších možností pro SLA tisk. Umožňuje detailní nastavení a má user-friendly rozhraní.
• Lychee Slicer: Lychee Slicer je zaměřen na jednoduchost a efektivitu. Je známý svou intuitivností a rychlým nastavením.
• Formware 3D: Formware 3D je komplexní nástroj, který nabízí spoustu funkcí a je ideální pro pokročilejší uživatele.
• Photon Workshop: Tento software je často balen s Anycubic Photon tiskárnami, ale je kompatibilní i s dalšími modely. Je jednoduchý a snadný na použití.
• NanoDLP: Velmi flexibilní slicer s možností použití na různých operačních systémech. Je oblíbený pro jeho schopnost rychlého slicingu.
• PreForm: Tento software je vyvinut firmou Formlabs a je optimalizován pro jejich tiskárny. Nabízí vysokou úroveň kontroly a precizní nastavení.
• Asura: Asura je slicer vytvořený firmou Peopoly (a vychází z Ultimaker Cura). Je designován pro tiskárny této značky, ale je kompatibilní i s jinými.

Software pro modelování

Pokud máte ambice si vytvářet vlastní modely pro 3D tisk, můžete využít některý z níže uvedených programů. Software pro modelování ve 3D existuje opravdu široká škála. Zde si představíme ty nejznámější.

• Autodesk Fusion 360: Jedná se o komplexní nástroj pro 3D modelování, který je oblíbený jak mezi profesionály, tak hobbyisty. Umožňuje nejen modelování, ale také simulace a analýzy.
• TinkerCAD: Tento web-based nástroj je ideální pro začátečníky v 3D modelování. Je jednoduchý na použití a skvělý pro menší projekty.
• Onshape: Pokročilý CAD program, podobně jako Fusion 360. Velkou výhodou je že běží ve vašem prohlížeči a není potřeba nic instalovat.
• Blender: Bezplatný a open-source software s širokou škálou nástrojů nejen pro 3D modelování, ale také pro animace a rendering.
• SketchUp: Intuitivní program, který je populární zejména v architektonickém návrhu. Jeho snadné ovládání umožňuje rychlé vytvoření modelů.
• SolidWorks: Další profesionální software zaměřený na inženýrské a průmyslové aplikace. Je velmi robustní a nabízí široké možnosti simulací.
• FreeCAD: Tento open-source program je modulární a velmi rozšiřitelný, což jej činí flexibilním nástrojem vhodným pro řadu různých aplikací.
• ZBrush: Pokud se vám hodí více organické modelování, ZBrush je vynikající volba. Je ideální pro sochaření a komplexní organické formy.
• OpenSCAD: OpenSCAD je pro ty, kteří se cítí pohodlněji v programovacím prostředí. Umožňuje vytvářet 3D modely pomocí skriptovacího jazyka.

Každý z těchto programů nabízí něco unikátního, od jednoduchých nástrojů pro začátečníky až po komplexní systémy pro profesionální inženýry a designéry. Vyberte ten, který nejlépe odpovídá vašim potřebám a schopnostem.

Co potřebujeme pro 3D Tisk?

Pokud jste rozhodnuti začít s 3D tiskem, je dobré mít přehled o tom, co všechno budete potřebovat. Není to jen o tiskárně. Je tu pár dalších věcí, které budete muset zvážit, aby byl celý proces 3D tisku hladký a efektivní.

3D Tiskárna

Samotná 3D tiskárna je základ. Ceny 3D tiskáren (pro domácí použití) se pohybují od několika tisíc (například za Creality Ender 3) až po několik desítek tisíc (Prusa MK4). Profesionální 3D tiskárny se pak mohou pohybovat v úplně jiných cenových relacích. Zde záleží na vašich finančních možnostech a vašich potřebách 3D tisku (stačí mi malá tiskárna? Budu tisknout ABS/ASA a potřebuji uzavřenou tiskárnu? atd.).

Co je třeba zvážit:

• Typ tiskárny (FDM, SLA)
• Velikost tiskového prostoru (Co plánujete tisknout a jak to bude velké)
• Kompatibilita s materiály (Vystačím si s PLA? Nebo potřebuji tisknou ABS?)
• Cena (Kolik si můžu dovolit investovat do tiskárny?)

S výběrem tiskárny vám může pomoct článek "Jak vybrat 3D tiskárnu".

Tiskový materiál

Nabídka materiálů je široká, a na českém trhu najdete mnoho výrobců a typů materiálů pro 3D tisk. Pokud začínáte, doporučuji začít s PLA. Na začátku se nesnažte na materiálu šetřit a kupovat nejlevnější materiál. S kvalitními filamenty si ušetříte potíže, které z počátku nemusíte být schopni vyřešit. Zkrátka s kvalitním filamentem eliminujete jeden potencionální zdroj problémů.

Co je třeba zvážit:

• Typ materiálu (PLA, PETG, ABS, atd.)
• Dostupnost
• Cena

Program pro slicování

Co je třeba zvážit:

• Kompatibilita s vaší tiskárnou (Ideální je použít slicer výrobce tiskárny)
• Uživatelská přívětivost
• Cena (bezplatný vs. placený)

Model pro tisk

Co je třeba zvážit:

• Zda si model vytvoříte, nebo ho stáhnete
• Kompatibilita modelu s vaší tiskárnou (velikost tiskárny, možnosti tisku potřebného materiálu)

Doplňkové příslušenství

U FDM tisku si vystačíte v podstatě jen s 3D tiskárnou a filamentem. S tímto základem už můžete tisknout.

Pro další práci s 3D tiskárnou pak doporučuji:

• Pinzeta
• Štípací kleštičky (na práci s filamentem, ustřižení, seříznutí atd)
• Špachtli (pro odstranění tisku z podložky)
• Prostředek pro zlepšení Adheze k tiskové podložce (3Dlac, Dimafix, Magigoo). Pro začátek si vystačíte s 3Dlac.
• Klíč na trysku

U SLA tisku to není tak jednoduché. Ačkoliv si opět vystačíte jen s 3D tiskárnou a resinem, potřebujete do mixu přidat minimálně nějaký čistič (obvykle Isopropyl alkohol). Vytištěné tisky mají na sobě nevytvrzený resin, který je potřeba opláchnout, a výtisk následně vytvrdit. Můžete využít slunce, ale není to úplně ono. Resiny jsou chemikálie a je potřeba k nim takto přistupovat. Proto navíc potřebujete další vybavení jako například rukavice, filtry a další způsoby ochrany. A vše musíte čistit od resinu.

U SLA 3D tisku výrazně doporučuji:

• Isopropyl alkohol (IPA) - několik litrů
• Vytvrzovací a čistící stanici
• Gumové rukavice
• Roušku
• Ochranné brýle
• Jednorázové utěrky (ideálně textilní, ale papír taky postačí)
• Filtry pro filtrování IPA
• Špachtli (pro sundání výtisku z podložky)
• Pinzetu
• Skalpel pro sundávání podpor

Pokud nemáte potřebu tisknout drobné detailní věci, například prsteny, brože, malé figurky do deskových her atd. doporučuji (už jen s ohledem na výše uvedené potřeby) sáhnout spíše po FDM 3D tiskárně.

Příklady využití 3D tisku v domácnosti

3D tisk se rychle stal oblíbeným nástrojem pro kreativní duše, kutily a všechny, kdo si rádi vytvářejí věci sami. Ale co všechno lze vlastně vytisknout a jaké jsou praktické aplikace 3D tisku v domácnosti? Podívejme se na několik příkladů.

Domácí dekorace

• Květinové vázy
• Svícny
• Obrazy na stěnu

Kuchyňské pomůcky

• Odměrky
• Podtácky
• Formy na led
• Držáky na vajíčka, plechovky či lahve

Osobní předměty

• Telefonní obaly
• Klíčenky
• Šperky

Náhradní díly

• Díly do spotřebičů
• Úchytky, kliky

Hry a hračky

• Figurky do deskových her
• Stavebnice
• Náhradní kostky pro LEGO či jiné stavebnice

Zahrada a Exteriér

• Zavlažovací systémy
• Ozdoby do zahrady
• Redukce či spojky na hadice

Ať už jste kreativní duše, kutil, nebo jednoduše někdo kdo si chce zjednodušit každodenní život, 3D tisk vám otevře nové možnosti.

Příklady využití 3D tisku ve firmách

3D tisk nejenže nalezl cestu do našich domovů, ale také pronikl do světa podnikání. Pro malé firmy to může být neocenitelný nástroj, který nabízí různé možnosti výroby a návrhu. Podívejme se na několik příkladů, jak 3D tisk pomáhá malým firmám růst a inovovat.

Prototypování a testování

• Modely produktů
• Prototypy součástek
• Funkční modely pro testování

Výroba na míru

• Personalizované produkty
• Součástky na míru
• Reklamní materiály

Krátkodobá výroba

• Limitované edice produktů
• Náhradní díly na počkání
• Krátkodobé promo materiály

Vzdělávání a školení

• Modely pro prezentace
• Didaktické pomůcky
• Součástky pro tréninkové účely

Maloobchod a prodej

• Prodejní expozice
• Stojany na produkty
• Cenovky a štítky

Výroba součástek

• Náhradní díly pro stroje
• Konkrétní nástroje pro provoz
• Adaptéry a spojky

V malých firmách může 3D tisk dramaticky urychlit vývoj nových produktů, zefektivnit výrobu a dokonce pomoci vytvořit jedinečné zákaznické zážitky. Tato technologie je tak všestranná, že možnosti jsou téměř neomezené a limitem je obvykle pouze vaše představivost. Je to investice, která se může rychle vrátit a pomoci vašemu podnikání k prosperitě.

Máte už nějaký nápad, jak by 3D tisk mohl pomoci vaší firmě?

Jaké jsou náklady na 3D tisk?

Tento titulek jistě upoutá pozornost většiny lidí, kteří uvažují o zakoupení 3D tiskárny. Investice do 3D tisku není v řádech stokorun. Ale jaké jsou skutečné náklady, na které byste měli myslet? Opět připomínám, že se na tisk díváme z pohledu domácnosti či malé firmy a pořizujeme hobby 3D tiskárnu.

Náklady na samotnou tiskárnu

Rozpětí cen:

• Základní modely: 4 000 - 10 000 Kč
• Střední třída: 10 000 - 20 000 Kč
• Pokročilé tiskárny: 20 000 Kč a více

Proč je to důležité: Cena tiskárny je jenom první krok. Náklady se nezastavují po zakoupení stroje.

Materiál pro tisk

Rozpětí cen:

• PLA: cca 300 - 900 Kč za kg
• PETG, ABS, ASA: cca 400 - 1000 Kč za kg
• resiny: 600 - 2000 za litr
• Speciální materiály: cena se může lišit

Proč je to důležité: Materiál tvoří podstatnou část provozních nákladů, zvláště pokud tisknete ve velkém.

Pro začátek nemusíte kupovat hromadu materiálu. Stačí vám jedna kilová špulka filamentu, případně jedna lahev resinu.

Elektřina a Energie

Průměrné náklady:

• Malé tiskárny: 1 - 3 Kč/hod
• Větší tiskárny: 5 - 10 Kč/hod

Proč je to důležité: Energie je často opomíjený, ale neméně důležitý faktor při provozu 3D tiskárny. 3D tiskárna spotřebuje v průměru 80 - 200 W (podle velikosti vyhřívané tiskové podložky).

Řekněme že 3D tiskárna má při tisku spotřebu 120 W (0,12 kWh). Tisknete v průměru 2 hodiny denně (730 hodin ročně). A cena za kWh je 6 Kč.

Výpočet pak bude vypadat nějak takto:

0,12 x 730 x 6 = 525,6 Kč ročně

Software

Slicovací software je ve většině případů zdarma, poplatky se tak objevují až u programů pro modelování.

A i přesto je většina software zdarma (pro hobby nebo domácí použití). A to i opravdu pokročilý software pro modelování jako Fusion360 a jiné programy. Ovšem pro firemní použití se tyto podmínky mohou lišit.

Rozpětí cen:

• Zdarma (Open Source)
• Placené verze: 1 000 - 100 000 Kč (pro pokročilý software pro modelování ve 3D)

Proč je to důležité: Náklady na software mohou být jednorázové nebo pravidelné a je dobré je zahrnout do rozpočtu.

Údržba a Opravy

Průměrné náklady:

• Jednoduchá údržba: 500 - 1 000 Kč/rok
• Komplexní opravy: 2 000 - 10 000 Kč

Proč je to důležité: Stroj potřebuje pravidelnou údržbu a výměnu dílů, což zahrnuje i náklady na práci a materiál.

Ostatní náklady

Co zahrnuje:

• Servis (pokud opravy a údržbu nezvládneme sami)
• Vzdělávání a školení
• Možné licenční poplatky (u software nebo nákupu modelů)

Proč je to důležité: Těchto „skrytých“ nákladů si často nejsme vědomi, ale mohou se rychle sčítat.

Když se podíváme na celkový obraz, náklady na 3D tisk nejsou jen o počáteční investici do tiskárny. Je důležité započítat všechny aspekty, od materiálu až po energii a údržbu. S pečlivým plánováním a rozpočtem může být 3D tisk skvělou investicí do vašeho koníčku či podnikání.

Bezpečnost při 3D tisku

3D tiskárna je stroj, a tak stejně jako u každého jiného stroje je potřeba si dát pozor na několik věcí.

Bezpečnost při FDM 3D tisku

FDM tiskárny tisknou roztavením plastového filamentu, což může jednak uvolňovat nežádoucí plyny a mikročástice, ale hlavně hotend dosahuje teplot 200 - 300 stupňů celsia a tisková podložka může mít při tisku až 120 stupňů.

Rady:

• Nepřibližujte se a nedotýkejte se tiskové hlavy (hotendu) během tisku.
• Počkejte, až tiskárna zcela vychladne, než sundáte model.
• Používejte tiskárnu v dobře větraném prostoru.
• Pokud je to možné, instalujte HEPA filtr pro odstranění mikročástic.

Bezpečnost při SLA Tisku

Resinové materiály jsou často toxické a dráždivé. Jedná se o chemikálie, a je potřeba s nimi jako s chemikáliemi zacházet a práci s nimi nepodceňovat.

Rady:

• Vždy používejte rukavice a ochranné brýle.
• Manipulujte s resiny a s IPA v dobře větrané místnosti.
• Nevystavujte se přímo UV záření (při vytvrzování).
• Používejte ochranné brýle s UV filtrem.

3D tisk je radost!

3D tisk je fascinující a rychle se rozvíjející obor a má potenciál zásadně ovlivnit, jak budeme vytvářet a používat věci v každodenním životě, ať už v domácnostech nebo malých firmách. Prošli jsme si historií 3D tisku, technologie, materiály, softwarem a měli byste mít základní představu o tom co 3D tisk obnáší.

Zajímali jsme se o různé materiály, od tradičního PLA až po flexibilní TPU a dokonce i resinové materiály používané v SLA tisku. Každý z nich má své specifické vlastnosti, které otevírají dveře k nekonečným možnostem. S různými typy slicing software, jako je Cura nebo Průša Slicer, máte k dispozici pokročilé nástroje, abyste získali ten nejlepší výsledek.

Pokud jde o náklady a bezpečnost, důležité je, abyste byli informovaní a připravení. 3D tisk není jen o tisku. Je to také o správném zacházení s materiály, správném nastavení vaší tiskárny a dodržování základních bezpečnostních protokolů.

A konečně, co nás čeká v budoucnosti 3D tisku? Růst tohoto odvětví je nezastavitelný, a s ním i jeho aplikace. Představte si svět, kde si každá domácnost může vytisknout náhradní díly, dekorace, jednoduché elektronické komponenty, nebo dokonce i jídlo! Možnosti jsou skoro neomezené.

Děkuji že jste dočetli až sem a doufám, že vám tento článek poskytl ucelený a informativní pohled na 3D tisk. Mě osobně 3D tisk úplně fascinuje, a tak bych i vás rád povzbudil k dalšímu objevování tohoto úžasného světa.
Tak co, pustíte se do toho?

Bonus

Měl jsem stream na téma jak začít s 3D tiskem. Pokud máte hromadu otázek, mrkněte na video.