3D tlačiareň je tlačové zariadenie, ktoré vytvára 3D objekty vrstvu po vrstve z digitálnej vzorky. To, ako 3D tlačiareň funguje, závisí od toho, ktorá technológia je v nej implementovaná: FDM, SLS, SLA, LOM, SGC, PolyJet, DODJet alebo Binding prášok lepidlami. Najpopulárnejšia je technológia tlače FDM, ktorá sa používa v lacných domácich 3D tlačiarňach.
3D tlač je jednou z najrevolučnejších technológií našej doby. Pomocou 3D tlačiarní môžete tlačiť na topánky, odevy, nábytok, hudobné nástroje, vozidlá, potraviny, domácnosti a dokonca aj na živé ľudské orgány a tkanivá.
Konštrukcia 3D tlačiarne
3D tlačiareň s technológiou tlače FDM sa skladá z kovového tela (rámu), priehradky na zaistenie cievky s vláknom, extrudéra a stolného počítača. Jedno-extrudérové 3D tlačiarne môžu tlačiť jednofarebné objekty, multi-extrudérové tlačiarne viacfarebné. Čím viac extrudérov má tlačiareň, tým je to nákladnejšie. Elektronické plnenie a ohrev a chladenie sú skryté pod telom tlačiarne. Niektoré modely majú LCD displeje na zobrazovanie aktuálnych informácií o tlači a USB porty.
Spotrebný materiál pre 3D tlač
Typická 3D tlačiareň s technológiou tlače FDM používa na prácu tenké polymérové vlákna s priemermi 1, 75 mm a 3 mm. Takéto vlákna sú najčastejšie vyrobené z PLA alebo ABS plastu, ale existujú aj kombinované materiály s prídavkom drevených vlákien, nanopráškov, biologicky odbúrateľných častíc, fosforizujúcich pigmentov a ďalších komponentov. Priadze sa dodávajú v cievkach s hmotnosťou od 0,5 kg do 1,5 kg. Cievka z polymérnych vlákien je umiestnená v špeciálnom oddelení 3D tlačiarne a koniec vlákna je privádzaný do dýzy extrudéra.
3D modelovanie objektu
Predtým, ako budete môcť 3D tlačiť 3D objekt, musíte si vytvoriť jeho digitálnu verziu v programe 3D modelovania. Môžete použiť hotové vzorky, ktoré sú k dispozícii na internete, alebo si pripraviť 3D modely na tlač sami. Pripravený model je načítaný do špeciálneho programu na generovanie G-kódu, ktorý rozdelí objekt na tenké vodorovné vrstvy a vytvorí reťazec príkazov, ktorým tlačiareň dokáže porozumieť. Hotový objekt sa odošle na tlač.
Tvorba objektu po vrstvách
3D tlačiareň s technológiou tlače FDM formuje fyzické objekty vrstvu po vrstve a stláča tenký prúd roztaveného materiálu na pracovnú plošinu. Tlačiareň pohybuje extrudérom presne podľa digitálneho modelu, takže vytlačený fyzický objekt sa úplne zhoduje s jeho virtuálnym prototypom. Najčastejšie sa extrudér tlačiarne, z ktorého je vytlačený mäkký plast, pohybuje pri práci na pevnej pracovnej plošine, existujú však zariadenia, v ktorých sú extrudér aj pracovná plošina pohyblivé. Proces tlače začína spodnou vrstvou, po ktorej tlačiareň použije ďalšiu vrstvu na prvú. Tavený plast, ktorý sa dostane do pracovnej oblasti, veľmi rýchlo ochladí a vytvrdne.
3D tlač nosných konštrukcií a povrchová úprava objektov
Aby sa zabránilo deformácii objektu počas tlače, 3D tlačiareň tlačí podporné štruktúry (aka podporné štruktúry, podporné štruktúry). Takéto štruktúry sa nevytlačia vždy, ale iba ak sú v štruktúre objektu medzery alebo previsnuté časti. Predstavte si, že chcete tlačiť na hubku z plastu hubu. So základňou nohy spočíva na pracovnej ploche, nie je tu potrebná žiadna podpora, ale pre okraje čiapky, ktoré akoby viseli vo vzduchu, bude takáto podpora jednoducho nevyhnutná. Po vytlačení je možné nosné konštrukcie ľahko odstrániť rukou alebo ich rezať ostrým nožom alebo nožom.
