3D tisk

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
3D tiskárna Easy3DMaker

3D tisk je proces, při kterém se prostřednictvím specifického zařízení vytvářejí trojrozměrné objekty z vhodného materiálu. Tisk po vrstvách je řízen ovládací elektronikou na základě programové předlohy.

Historie[editovat | editovat zdroj]

Počátky technologie 3D tisku spadají do druhé poloviny 20. století, kdy si Charles Hull nechal v roce 1986 patentovat technologii stereolitografie.[1] Tato technika spočívá v trojrozměrném laserovém tisku s využitím UV laseru a tekutého fotopolymeru. Před koncem 90. let pak Hull pod hlavičkou jeho nové firmy 3D Systems vytvořil první zařízení tisknoucí v 3D formátu pro širokou veřejnost, tzv. stereolitografický aparát SLA-1. V té době se tomu ještě neříkalo 3D tiskárna, nicméně modely SLA se také staly základem vývoje dnešních 3D tiskáren či CNC strojů. SLA-1 byl využíván pouze beta zákazníky a postupně upravován až přišla na svět podoba SLA-250, která byla nabídnuta široké veřejnosti. StereoLithography Apparatus SLA-1 je doposud k vidění ve Fordově muzeu v Dearborn, Michigan.

Nástup konkurence na trh přinesl nové technologie, např. modelování depozicí taveniny (FDM, Fused Deposition Modeling) využívající termoplast či selektivní laserové spékání (SLS, Selective Laser Sintering) pracující s CO2 laserem a práškovým materiálem.

3D Systems si však dlouho držela vedoucí pozici na trhu. Pro ukázku, do roku 1996 se po celém světě prodalo přes 600 různých přístrojů SLA.

V roce 1993 Massachusettský technologický institut (MIT) patentoval technologii trojrozměrných tiskařských technik, která pracovala s práškovým materiálem a tekutým spojovačem. Licenci k této technologii poté koupila firma Z Corporation a na její bázi započala vývoj 3D tiskáren jako takových.

Pojem 3D tiskárna tedy pochází až z druhé poloviny 90. let.

Trendy[editovat | editovat zdroj]

Po roce 2003, kdy byl vývoj technologie urychlen vypršením některých patentů, se objevuje nová technologie polyjet, která pracuje s fotopolymerem, který v tenkých vrstvách pokládá na podložku. Hlavice taví plast ze zásobníku a dvojrozměrně ho pokládá na podstavec, který se pohybuje ve třetím směru. Z konkrétních materiálů se využívají akrylonitrilbutadienstyren (ABS), polylaktid (PLA) či polyethylen (HDPE).

V praxi je tato technologie vhodná i pro 3D tiskárny menších rozměrů, což dává předpoklady pro možnosti domácího nasazení.

Technologie tisku roztaveným plastem jde současně s vývojem malých domácích 3D tiskáren.

Příkladem domácí tiskárny je RepRap, který je vyvíjen mezinárodní DIY/ Maker komunitou a jeho kompletní návrh je volně k dispozici jako otevřený hardware.

V současné době lze tisknout například i z kovu, skla či buněk.[2]

Komerční vývoj[editovat | editovat zdroj]

Komerční tisk na průmyslových tiskárnách je v současné době kvalitnější a vývojově dál než tisk na domácích nekomerčních tiskárnách, avšak je limitován vývojovými týmy a finančními prostředky. Pořízení průmyslové 3D tiskárny je velmi finančně nákladné. V současné době se komerčnímu průmyslovému tisku věnuje řada firem, např. Object Geometries, Stratasys, 3D Systems, EOS GmgH či Z Corporation. Spolu s technologií polyjet vývoj 3D tiskáren směřuje k podobě malých domácích 3D tiskáren.

Např. firma MakerBot Industries[3] prodává na zahraničních trzích osobní 3D tiskárny ve 2 různých verzích. Ceny jednotlivých sad se pohybují v rozmezí $2000-2800

V České republice je možné zakoupit profesionální FDM 3D tiskárny Easy3DMaker a Profi3DMaker od výrobce 3Dfactories. Vyznačují se precizním zpracováním, stabilitou a spolehlivostí. Inovativní přístup ke konstrukci přinesl řadu vylepšení, která oceníte hlavně při dlouhodobém používání. Všechny součásti jsou vyrobeny z kvalitních slitin hliníku a mořené oceli. Namáhané součásti jako je podávací kolečko extruderu a vodící  tyče jsou upraveny tak aby vydržely i při dlouhodobém provozu. Filozofie 3D factories je založena na tradičním přístupu k výrobě kvalitních a robustních strojů, které  bez problémů několikanásobně překonají svou dobu záruky.

Druhým českým výrobcem je společnost be3D.cz, která vyvíjí a vyrábí 3D tiskárny na pražské Palmovce. V portfoliu výrobce jsou nyní dvě tiskárny. DeeGreen je nejnovější tiskárnou, kterou be3D.cz představilo na německém veletrhu CeBit v roce 2014. Druhou tiskárnou je DeeRed, kdy se jedná o průmyslovou tiskárnu, ta svými rozměry je největší sériově vyráběnou 3D tiskárnou na světě v technologii FDM. DeeRed byla představena v roce 2013 na londýnské 3DPrintShow. Cílem tohoto výrobce je představovat inovativní produkty, které jsou plug&print, se softwarem na míru pro tiskárny. be3D.cz bylo v roce 2013 označeno za jeden z nejprogresivnějších startu-upů v České republice a zároveň bylo vybráno v projektu Czech Accelerator 2011 - 2014 a zamířilo na zkušenou do amerického inkubátoru v Sillicon Valley na tříměsíční stáž.

Užitek[editovat | editovat zdroj]

O jiném využití 3D tisku se už v současnosti spekuluje. Největší uplatnění by mohlo mít v medicíně, kde by mohlo tisknout orgány či kosti. Jinou variantou je také tištění mimozemských základen, např vytištění základny na Měsíci z měsičních hornin.

http://www.youtube.com/watch?v=OYqBxEAtXZA#t=18 3D tiskárna 10 domu / den

Zdroje[editovat | editovat zdroj]

  1. THAYER, Jeffrey S. "Competitive Strategic Advantage Through Disruptive Innovation." [online]. c1984. Dostupný z WWW: <http://dspace.mit.edu/bitstream/handle/1721.1/10954/35749974.pdf>.
  2. http://www.scienceworld.cz/aktuality/3d-tisk-ze-skla-pisku-i-kmenovych-bunek/ - 3D tisk ze skla, písku i kmenových buněk
  3. MakerBot [online]. c2009-2011. Dostupný z WWW: <http://www.makerbot.com/>

Související články[editovat | editovat zdroj]