3D tlač je v dnešnej dobe všade. Ľudia ho používajú na výrobu všetkého od prototypov produktov až po prúdové motory a všetko medzi tým - ale ako vlastne fungujú 3D tlačiarne? Ako tieto magické stroje vyrábajú trojrozmerné objekty - prakticky ľubovoľného tvaru - v priebehu niekoľkých hodín? No, ak ste niekedy boli zvedaví na tieto veci, máte šťastie. Tu je úplne jednoduchý zoznam štyroch najbežnejších technológií 3D tlače, ktoré sa dnes používajú.
FDM
Modelovanie nanášania vlákien, tiež známe ako výroba taveného vlákna, je najbežnejším typom 3D tlače - prinajmenšom na strane spotrebiteľa. Ak ste už 3D tlačiareň videli osobne, je dosť veľká pravdepodobnosť, že to bola FDM tlačiareň.
Funkčne povedané, váš priemerný stroj FDM funguje veľmi podobne ako horúca lepiaca pištoľ, ktorú obsluhuje robot (čo je zaujímavé, v skutočnosti tak vlastne bol FDM vynájdený v 80. rokoch!). Pevný materiál ide na jednom konci, pretlačí sa cez horúcu trysku, roztaví sa a nanáša sa v tenkých vrstvách. To sa deje znova a znova, až kým sa nevynorí trojrozmerný objekt. Jediným rozdielom je, že namiesto lepidla tieto 3D tlačiarne zvyčajne používajú termoplastické vlákno, ako je ABS alebo PLA. Tieto účelovo skonštruované plasty sú navrhnuté tak, aby sa roztavili a stali sa kvapalnými pri veľmi špecifickej teplote, ale po ochladení o pár stupňov sa vrátia do tuhého stavu.
Stručne povedané, 3D tlač FDM je v zásade 2D tlač znova a znova. Zakaždým, keď je vrstva dokončená, tryska sa trochu posunie nahor (alebo sa lôžko niekedy posunie nadol) a na ňu sa vytlačí ďalšia vrstva. Nakoniec, keď sa stovky alebo dokonca tisíce vrstiev naskladajú na seba, výsledkom bude 3D objekt.
SLA / DLP
SLA a DLP sú dve strany tej istej mince. SLA (stereolitografia) a DLP (digitálna laserová projekcia) využívajú svetlo na „pestovanie“ predmetov v bazéne fotoreaktívnej živice. Rozdiel je v tom, že SLA funguje tak, že cez danú oblasť bliká laserom - malou bodkou koncentrovaného svetla - aby sa vytvrdila a vytvorila vrstva. Naproti tomu stroje DLP vytvrdzujú všetky oblasti vrstvy súčasne tak, že na živicu v tvare tejto vrstvy premietajú svetlo.
Bez ohľadu na technické špecifiká však stroje SLA / DLP spravidla fungujú podobným spôsobom. Na začiatok je konštrukčná doska tlačiarne spustená do kaluže tekutej živice a zastaví sa len o zlomok milimetra, kým sa dostane na dno. Táto základová doska je, mimochodom, úplne priehľadná - čo umožňuje, aby svetlo presvitalo cez dno. Keď k tomu dôjde, akákoľvek tekutá živica, ktorá je priamo zasiahnutá svetlom, stuhne, čím sa vytvorí prvá vrstva predmetu a spojí sa s konštrukčnou doskou. Potom sa konštrukčná doska posunie o niekoľko mikrónov nahor (čím sa pod ňou nasaje viac tekutej živice) a proces sa začne znova. Týmto spôsobom sa objekty vytvárajú vrstvu po vrstve, zdola nahor.
SLS
SLS tlač funguje veľmi odlišne ako FDM a SLA. Na vytvorenie predmetu stroj prebleskuje laserom cez vrstvu veľmi jemného prášku a spojí častice dohromady, aby vytvorili tenkú spevnenú vrstvu. Stroj potom zametie viac prášku cez hornú časť tejto vrstvy (účinne ju zakopá) a opakuje postup, kým nie je tlač dokončená.
Tlač predmetov týmto spôsobom má množstvo zreteľných výhod. Pracuje so širokou škálou materiálov, dokáže tlačiť veľké previsy a rozpätia bez použitia podporného materiálu a diely, ktoré vyrába, sú mimoriadne kvalitné. Tlačiarne SLS môžu vyrábať predmety, ktoré sú takmer také dobré ako diely vytvorené vstrekovaním, frézovaním a inými tradičnými výrobnými procesmi.
Jedinou nevýhodou? Tlačiarne SLS sú nehorázne drahé v porovnaní s ich náprotivkami FDM a SLA / DLP. Je to tak preto, lebo vysokoenergetické lasery schopné spojiť spolu veľmi jemné častice sú spočiatku dosť drahé. Všeobecne možno povedať, že aj tie najlacnejšie tlačiarne SLS stoja viac ako 200 000 dolárov - a tie špičkové môžu ľahko stáť milióny. To znamená, že v súčasnosti existuje niekoľko spoločností, ktoré sa usilujú o demokratizáciu a sprístupnenie tejto technológie, takže existuje šanca, že tlačiarne SLS môžu byť v nie tak vzdialenej budúcnosti k dispozícii fandom a spotrebiteľom.
Polyjet
Polyjetovú tlač považujte za vynikajúci hybrid medzi FDM, SLA tlačou a bežnými 2D atramentovými tlačiarňami. Tieto stroje vystriekajú malé kvapôčky fotoreaktívnej živice na povrch konštrukcie a potom ju okamžite vytvrdia (vytvrdia) ultrafialovým svetlom. Tento proces sa potom opakuje stokrát (ak nie tisícky) krát, aby sa vytvorili objekty vrstvu po vrstve. Veľký rozdiel je v tom, že na rozdiel od tlačiarní FDM môžu stroje typu polyjet tlačiť materiál z viacerých dýz (odtiaľ názov) naraz - čo im dáva rôzne výhody.
Pravdepodobne najväčšou výhodou polyjet je, že objekty je možné vytvárať pomocou širokej škály rôznych farieb, prechodov a vzorov. Mnoho polyjetových strojov dokáže tlačiť aj na viac materiálov súčasne. Napríklad, ak ste potrebovali akumulátorové vŕtacie púzdro s nylonovým telom a gumovou rukoväťou, dostatočne pokročilý polyjetový stroj by mohol tento predmet vyrobiť pri jednej tlačovej relácii. Okrem toho sú multifunkčné tlačiarne schopné aj extrémne vysokého rozlíšenia - a to až tak často, že je ťažké povedať, že objekt vyrobený na špičkovom polyjetovom stroji bol vytlačený 3D tlačou.
