Jak vybrat 3D tiskárnu?
Jak vybrat 3D tiskárnu? Zjistěte, jaké typy 3D tiskáren existují, na jaké parametry se při výběru zaměřit a který model bude nejlépe vyhovovat vašim potřebám i rozpočtu. V článku najdete přehled technologií, praktické tipy i doporučení pro začátečníky.
O čem se dočtete:
- 3D tisk
- Využití 3D tiskáren
- Materiály pro 3D tisk
- Fungování 3D tiskárny
- Nejdůležitější parametry
- Cena 3D tiskárny
Dnešní 3D tiskárny jsou dostupnější než kdy dříve, a to jak cenově, tak z hlediska nabídky modelů. Výrobci navíc kladou důraz na jednoduché ovládání, automatické funkce a snadné zprovoznění, takže se do 3D tisku mohou bez obav pustit i úplní začátečníci. Díky široké nabídce zařízení si dnes vybere téměř každý – od hobby uživatelů až po profesionály a firmy.
Pokud se aktivně nezajímáte o 3D tisk, tak vás možná v tomto článku hodně překvapíme. Zaprvé vás přivítáme do světa 3D tisku – povíme si o aktuálních možnostech, o dost zářné budoucnosti a zabrousíme malinko i do technologické teorie (opravdu jen malinko). A pak si ukážeme, že ani 3D tiskárna jako taková, ani následný aktivní tisk nemusejí být drahou záležitostí, a poradíme vám, na co byste se při výběru své vlastní 3D tiskárny měli zaměřit. Pojďme na to!
3D tisk: Od hraček pro děti po lékařské vybavení
V našem článku se zaměříme na „hlavní kategorii“ 3D tiskáren, tedy na ty, jež si můžete koupit domů jako normální lidé (slovo „normální“ samozřejmě myšleno se vší úctou).
Zmiňme ale dva extrémy. Tím prvním jsou 3D pera. Tím druhým superdrahé, speciální 3D tiskárny, které mohou stát mnoho milionů a které představují pravděpodobnou budoucnost.
Už jste možná mohli zaznamenat – i když zatím jde o začátky, tato technologie je stále v plenkách – že na 3D tiskárnách se dá tisknout jak jídlo, tak například protézy.
Kovový 3D tisk se dnes běžně využívá při výrobě zdravotnických implantátů, například kyčelních nebo kolenních náhrad, stejně jako dalších zdravotnických pomůcek. Stejná technologie nachází uplatnění také v leteckém průmyslu, kde umožňuje vyrábět lehké, pevné a velmi přesné součástky.
Dost ale snění. Jak jsme říkali, my se dnes zaměříme na levné 3D tiskárny do domácnosti či menšího podniku, například nějakého designového studia. Půjde o zboží za jednotky až nízké desítky tisíc, tedy v uvozovkách „všeobecně dostupné“ a „univerzální“ přístroje.
Reálné využití: Co lze tisknout na 3D tiskárně?
Nechtěli bychom 3D tiskárny odbýt jako hračky – naopak jde o vysoce užitečná zařízení. Využít je mohou různí designéři a technici, návrháři, architekti apod. Snadno vytisknete model nějaké součástky (respektive klidně i funkční prototyp), návrh kusu nábytku, ale klidně i hotovou dekoraci. 3D tiskárny se využívají také na různých odborných školách, protože jde o relativně levný a relativně snadný způsob, jak si žáci a studenti mohou zhmotnit své projekty.
A to samé platí pro domácí tisk. Samozřejmě si můžete s prominutím „hrát“, ale stejně dobře můžete vytisknout například náčiní, domácí potřeby nebo náhradu čehokoli, co se vám rozbije. Ať jsme konkrétní – představte si například, že vám praskne madlo na jedné zásuvce u stolu. Místo nemožného shánění náhradního ho můžete vytisknout. A co třeba stojánek na mobil či chytré hodinky? Kryt na nevzhledné kabely? Nálevku na vodu? Z „hračičkovských“ designů pak zmiňme třeba vykrajovátka na vánoční cukroví – připravte si jakákoli design chcete.
Pokud navštívíte různá fóra a specializované weby, objevíte seznamy s doslova stovkami tipů, co můžete vytisknout. Spousta modelů je opravdu k smíchu (v dobrém slova smyslu!), spousta je naopak opravdu vysoce užitečná a reálně použitelná. Rozhodně se nebojte, že byste neměli co tisknout…
Materiály pro 3D tisk a technologie 3D tisku
I když spousta z nich funguje na stejném či podobném principu, je teoreticky tiskových metod několik desítek.
Zmiňme například stereolitografii („SLA“ či „SL“), která funguje na principu postupného vytvrzování polymerů pomocí různého záření, obvykle UV záření. Jde o opravdu mimořádně přesnou metodu, která umožňuje i tisk titěrných elektronických součástek. I takovéto tiskárny si navíc „běžně“ můžete koupit domů, i když jsou už dražší – s modely za cenu kolem 10 tisíc korun vytisknete jen drobnější objekty, větší tisková plocha může stát desetitisíce.
Zajímavé jsou také laserové metody, jmenovitě selective laser sintering („SLS“) či direct metal laser sintering („DMLS“), kdy laser spéká práškový materiál – klidně ocel či titan. Právě takto, pomocí technologie DMLS, můžete vytisknout například lékařské implantáty nebo vytvořit komplikované součástky, které by jinak bylo nutné extrémně složitě soustružit.
Přijde nám to zajímavé i relevantní a doufáme, že vás předchozí dva odstavce inspirovaly k tomu, abyste si o 3D tisku třeba našli nějaký další článek. Pojďme ale zpět na zem, a to k nejběžnější metodě, na základě které bude tisknout vaše domácí 3D tiskárna: fusion deposition modeling („FDM“).
Tiskový materiál FDM – čím tisknete?
3D tiskárny postavené na technologii FDM vytvářejí jednotlivé vrstvičky tavením tzv. filamentů neboli tiskových strun. Ty jsou dostupné v různých barvách, liší se také materiálem, tloušťkou, teplotou tavení apod.
Vlastně ale nejde o žádný zázračný materiál – je to „jen“ plast různého chemického složení, vytvarovaný do podoby struny, který může být relativně poddajný (dejme tomu připomíná gumu) i relativně pevný, podle vašich potřeb a podle toho, co vyžaduje daná tiskárna.
Konkrétně mluvíme například o levném a ekologicky šetrném materiálu PLA. Ten se hodí například na různé dekorační a obecně méně namáhané předměty, protože není nijak extrémně odolný. Řešením, pokud chcete vytištěný objekt nějak náročněji „využívat“, může být použití mateiálu ABS, které odolá i teplu. Mezi běžně používané materiály pak patří například ještě nylon nebo PET.
Jak funguje 3D tiskárna?
Konečně se dostáváme k tomu, jak vlastně 3D tiskárna funguje. Základem je 3D model. Ten teoreticky můžete vytvořit v „jakémkoli“ příslušném softwaru, ale obrovské množství modelů je dostupné online, a to i zdarma. Tak jako tak ho poté musíte nahrát do programu 3D tiskárny, který mimo jiné model doplní o podpůrnou konstrukci, jež se bude tisknout buď velmi tence, nebo z jiného materiálu. Po vytištění ji odstraníte například odlomením, rozpuštěním či obroušením.
Proč podpůrnou konstrukci? Jde totiž o princip, na kterém 3D tisk technologií FDM funguje. Jak konkrétně FDM 3D tiskárna zhmotní bajty do skutečného 3D objektu?
Tisk probíhá po tenkých vrstvičkách. Můžete si to představit (zjednodušeně) jako balík papírů, který je jako celek vysoký, ale tvoří ho jednotlivé tenké listy. Vrstva vždy musí zatvrdnout, a protože samozřejmě nemůžete tisknout „do vzduchu“, respektive by se model propadnul, využívá tiskárna ony podpěry, které většinou software dokáže do modelu zakomponovat sám.
Jak vybrat 3D tiskárnu? Nejdůležitější parametry
Není jedna „nejlepší 3D tiskárna“ – jako u snad veškeré elektroniky záleží na konkrétních potřebách konkrétního uživatele.
Velikost tiskové plochy
Jak velké modely chcete tisknout? Je možné rozdělit model na více menších částí a ty poté sestavit dohromady? To jsou hlavní otázky, které musíte zodpovědět, abyste vybrali vhodně „velkou“ tiskárnu. Počítejte ale vždy s hodnotou maximálně 40 cm (a spíše s polovinou) – sporák ani auto si doma bohužel nevytisknete. Zatím!
Tloušťka vrstvy = Kvalita tisku
Proces 3D tisku jsme připodobňovali k balíku papírů, tedy k celku složenému z vrstev (v našem příkladu z listů papíru). Tloušťka jedné této vrstvy je ve světě 3D tiskáren ekvivalentem rozlišení. SLA tiskárny umějí tisknout 0,01mm vrstvy, které ve výsledku ani nevidíte – vytištěný objekt působí jako jednolitý kus, u kterého byste neodhadli, že byl vytvořený vrstvením.
FDM 3D tiskárny většinou začínají na vyšší hodnotě, např. 0,05 mm (u světoznámých tiskáren PRUSA Research našeho Josefa Průši), přičemž maxima mohou být u různých značek i řádově větší, dejme tomu do 0,5 mm (pokud například tisknete jen hrubý model a spěcháte).
Rychlost tisku
Raději se smiřte s tím, že budete čekat, než abyste tisk uspěchali a skončili s deformovaným či nekvalitním modelem. U některých tiskáren výrobce uvádí rychlost v mm/s, ale jiní ani hodnoty rychlosti nezveřejňují – odvíjejí se od konkrétního 3D modelu, od použitého materiálu a dalších vlivů, takže extrémně kolísají.
Konstrukce 3D tiskáren
Běžnější jsou 3D tiskárny s otevřenou konstrukcí, ale pokud například hodláte tisknout v prašné dílně, vězte, že existují také uzavřené modely (s průhledným krytem kolem tiskové plochy). Každopádně počítejte s tím, že 3D tiskárny většinou nebývají „hezké“ a designově „čisté“. Ty s otevřenou konstrukcí a viditelnými dráty a tryskami občas spíše připomínají zařízení ze sci-fi nebo postkapokalyptikého filmu. To jim ale dodává nezaměnitelné kouzlo.
Trysky
U trysky je zásadní hodnotou šířka, ale zohlednit byste měli i samotný počet trysek. Běžná je jen jedna, ale existují i 3D tiskárny, které umějí tisknout barevně nebo kombinovat (za určitých podmínek) různé tiskové materiály. Nejde přitom jen o to, že byste si „hráli s barvičkami“. Představte si například model, jehož podpůrné části jsou vytištěné z materiálu, který můžete po vytištění rozpustit v nějaké konkrétní chemikálii, takže vám zůstane v ruce jen žádoucí část modelu.
Jaká je cena 3D tiskárny? A kolik stojí samotný tisk?
Neodbudeme vás samozřejmě hloupou odpovědí typu „třeba i milion“. Buďme konkrétnější – zcela použitelnou, plnohodnotnou 3D tiskárnu (FDM) seženete klidně za 5 000 Kč. Chcete-li větší tiskový prostor (např. na 30 × 30 × 30 cm), přehoupnete se přes hranici 10 000 Kč, a lepší modely (rychlejší, ještě větší atp.) stojí dejme tomu dvacet až třicet tisíc.
Tiskárna českého původu: Original Prusa MINI+
Jak jsme již zmínili, můžete koupit i SLA 3D tiskárnu, která bude dražší (a bude mít menší tiskový prostor), ale zase bude řádově (!) přesnější. A ano, samozřejmě připomeňme také to, že existují ty různé speciální modely za miliony. O těch sice tento článek není, ale jestli jsme ve vás probudili zvědavost ohledně 3D tisku, jsme rádi.
Co se ceny jednoho tisku týče, zanedbáme-li elektrickou energii, mluvíme v závislosti na použitém materiálu o desítkách až stovkách Kč – pochopitelně podle toho, jestli tisknete 2cm model z bílého plastu, nebo 20cm model z materiálu, který svítí v noci. A samozřejmě že ten titanový kloub, který vám vytisknou chirurgové, bude dražší…
FAQ – na co se ptáte nejčastěji?
3D tiskárna vytváří trojrozměrné objekty postupným nanášením nebo vytvrzováním materiálu podle digitálního 3D modelu. Model je nejprve rozdělen na jednotlivé vrstvy pomocí speciálního softwaru (sliceru) a tiskárna je následně jednu po druhé vytváří, až vznikne hotový výrobek.
Mezi nejrozšířenější patří FDM tiskárny, které tisknou z plastového filamentu a jsou vhodné pro domácí i hobby použití. SLA a DLP tiskárny využívají tekutou pryskyřici vytvrzovanou světlem, díky čemuž dosahují velmi vysoké přesnosti a jemných detailů. Profesionální technologie, jako jsou SLS nebo MJF, pracují s práškovými materiály a používají se především v průmyslu.
Nejčastěji se používají plasty, například PLA, PETG, ABS nebo pružné TPU. Pokročilejší tiskárny zvládnou také technické materiály, jako je nylon, polykarbonát nebo kompozitní filamenty s uhlíkovými či skelnými vlákny. V průmyslové 3D výrobě je možné tisknout také z kovů, pryskyřic nebo keramiky.
Cena 3D tisku závisí na velikosti modelu, použitém materiálu, zvolené technologii i době tisku. Jednoduché plastové výtisky mohou stát jen několik desítek korun, zatímco větší nebo detailnější modely z technických materiálů mohou vyjít na stovky až tisíce korun. Pokud vlastníte 3D tiskárnu, je potřeba počítat také s náklady na filament, elektrickou energii a běžnou údržbu zařízení.
Související články:
Další aktuality
DualSense pro GTA VI: limitovaná edice ve stylu Vice City
Jak správně sušit prádlo v sušičce?
Recenze: Herní klávesnice Razer Huntsman Tenkeyless V3 8KHz – e-sportová bojovnice
☘️ Co je to greenwashing, jak ho poznat a jaké změny přináší nová směrnice EU?
