Historie

Historie 3D tisku sahá do 80. let 20. století, kdy vznikla technologie SLA - stereolitografie (proces vytvrzování).

3D tisk

3D tisk je výrobní proces, při kterém výrobek vzniká postupným nanášením materiálu v jednotlivých vrstvách, které se vzájemně spojují například tavením nebo lepením. Na rozdíl od konvenčních způsobů výroby, jako je třeba třískové obrábění, lze 3D tiskem vyrábět i velmi komplikované tvary a zpracovávat těžkoobrobitelné materiály.

Největších výhod 3D tisku je dosud využíváno ve výrobě prototypů (Rapid Prototyping) nebo v malosériové výrobě. 3D tisk má stejný význam jako aditivní výroba, nicméně používá se častěji v souvislosti se stolními 3D tiskárnami, zatímco aditivní výroba je pojem používaný pro průmyslové stroje a procesy. (https://www.3d-tisk.cz/wiki/3d-tisk/)

3D tiskárny

3D tiskárny můžeme rozdělit do kategorií podle technologie:

• FFF (Fused Filament Fabrication)/FDM (Fused Deposition Modeling)

Obojí odkazuje na stejnou technologii. Ta zahrnuje všechny 3D tiskárny, které pracují na bázi zahřívání (tavení) polymerů a následném protlačování skrze trysku (tiskovou hlavu) na tiskovou plochu, na které je model vytvářen. Materiál pro tisk je ve formě filamentu navinutého na cívkách o průměru filamentu 1,75 mm nebo ojediněle až 2,85 mm. Rozdíly v typech tiskáren spočívají v tom, jak se pohybuje extruder a tisková platforma, aby vytvořily model. (https://help.prusa3d.com/cs/article/typy-tiskaren-a-rozdily-mezi-nimi_112464)

• SLA (Stereolithografie)

Model při tomto postupu vzniká působením ultrafialového laserového paprsku na tekutou fotopolymerickou pryskyřici, která je působením laseru ztvrzována ve vrstvách, jejichž tvar vždy odpovídá dané vrstvě řezu STL modelu. Po vytvrzení vrstvy se platforma posune ve vertikálním směru o tloušťku další vrstvy (mezi 0,05 až 0,15 mm), nanese se další vrstva pryskyřice a laser v ní opět vytvrdí vzor dle řezu STL modelu. Pro stavbu tvarově složitějších modelů je při stereolitografii nutno budovat dočasné podpory, které se po vyhotovení modelu manuálně odstraňují.

Výhodou stereolitografie je možnost vytvářet velké modely s dobrými fyzikálními vlastnostmi, pro které lze takové výrobky dále obrábět nebo využívat například jako formy pro vstřikování plastů. Zařízením pro stereolitografii je však vlastní vyšší cena, což se týká také používaných materiálů. (https://www.3d-tisk.cz/wiki/stereolitografie/)

• SLS (Selektivní laserové spékání)

Selektivní laserové spékání (Selective Laser Sintering) vytváří výrobky spékáním práškových plastických materiálů jako je nylon nebo polyamid prostřednictvím laseru. Díky tisku do práškového lože a nízké hmotnosti používaných materiálů u tohoto procesu obvykle není potřeba vytvářet dočasné podpěry. Výrobky vytvářené metodou SLS bývají pevné, pružné a často slouží jako namáhané funkční díly. (https://www.3d-tisk.cz/wiki/sls/)

2D a 3D grafika

Počítačová 2D grafika vzniká několika způsoby. Nejčastější je pořízení pomocí fotoaparátu. Druhým možným způsobem je naskenování předlohy a třetím je samotná tvorba v grafickém editoru. Ve všech uvedených způsobech se pohybujeme ve 2D zobrazení (na fotografii se díváme na telefonu, naskenovaný obrázek vidíme na monitoru, stejně jako obrázek, který malujeme v nějakém programu). U 3D počítačové grafiky, kde pracujeme s trojrozměrnými objekty (např. hranoly) je to ale obdobné. Vytváříme 3D modely, ale stále ve 2D zobrazení, tedy na monitoru. Pouze nástroj (program), které pro modelování používáme, nám umožňuje měnit zobrazení i do třetí osy. Výsledkem je pak proces, který nazýváme renderování - převod 3D modelu do 2D zobrazení.

3D modelování

Trojrozměrné modelování představuje tvorbu počítačové grafiky, která nám umožňuje pracovat ve třech osách (x, y, z). Z tvaru jako je obdélník, kruh či trojúhelník přecházíme na kvádr, koule nebo jehlan. Proto nám může připadat, že je 3D modelování podstatně obtížnější než tvorba 2D grafiky - jakmile si ale zvykneme na třetí osu ve 2D zobrazení, budou obě grafiky srovnatelné.

Programů pro tvorbu 3D grafiky je několik a stejně jako je tomu u 2D grafiky, můžeme je rozdělit podle ceny za pořízení:

• Jednoduché, dostupné a zdarma: MS Malování (2D) x MS 3D Malování (3D)

• Pokročilejší a zdarma: Gimp (2D) x Blender (3D)

• Profesionální a zpoplatněné: Adobe Photoshop, CorelDraw (2D) x AutoCAD, Adobe Substance, CorelCAD (3D)

3D modelování pro 3D tisk

• Naučte se pracovat s 3D návrhem

• 3D tisk s Ábíčkem