3D tlač

História

1974 David E. H. Jones prvýkrát napísal o myšlienke 3D tlače v časopise New Scientist

1984 Alain Le Méhauté a ďalší podali patent na stereolitografiu (laserovú 3D tlačiareň).

1989: S. Scott Crump vyvinul FDM. Túto technológiu dnes používa väčšina 3D tlačiarní.

1992 Prvý stroj FDM predala v roku 1992 spoločnosť Stratasys S. Scotta Crumpa.

2005 RepRap sa stal prvým projektom tlačiarne s otvoreným zdrojovým kódom

2008 Spoločnosť Shapeways sa stala prvou službou, ktorá vytlačila 3D objekt a poslala ho zákazníkom

2017 V Rusku bol postavený prvý 3D tlačený dom, v ktorom môžu bývať ľudia

Ako fungujú

Modelovanie

Prvým krokom pri 3D tlači je vytvoriť niečo na počítači. Ľudia to robia pomocou softvéru CAD (Computer Aided Design) alebo 3D skenera. Pri navrhovaní modelov v systéme CAD ľudia začínajú so základnými tvarmi a z nich vychádzajú. 3D skenery sú zariadenia, ktoré vykonávajú množstvo meraní objektu a automaticky vytvárajú model v počítači. Môžu byť veľmi rýchle, ale sú aj drahšie.

Modely CAD sa zvyčajne ukladajú do počítačov ako súbory STL. Sú uložené ako množstvo trojuholníkov, čo šetrí miesto v počítači.

Tlač

3D tlačiarne fungujú rôznymi spôsobmi. Existuje tiež veľa rôznych materiálov, ktoré sa dajú použiť. Každý spôsob a materiál má svoje výhody a nevýhody.

Pri výbere stroja je zvyčajne potrebné myslieť najmä na rýchlosť, náklady a farbu. Tlačiarne, ktoré pracujú priamo s kovmi, sú zvyčajne drahé. Lacnejšie tlačiarne sa však môžu použiť na výrobu formy, ktorá sa potom použije na výrobu kovových dielov.

Typické vrstvy majú hrúbku približne 100 μm, čo je asi desatina hrúbky ľudského vlasu. Výtlačky môžu trvať od menej ako hodiny až po mnoho dní, v závislosti od toho, aké sú zložité a veľké.

Dokončenie

Po dokončení tlače strojom niekedy ľudia model dokončia. To znamená, že vykonajú drobné opravy, aby vyzeral lepšie. Dokončenie zahŕňa odstránenie materiálu, ktorý tlačiareň umiestnila na podporu modelu. To môže niekedy zabrať veľa času. Existujú spôsoby, ako to urýchliť, ale často je najjednoduchšie odstrániť plast ručne.

 

Hotová 3D tlač kanóna


Počítačový model objektu pred tlačou


Prehrávanie médií 3D tlačiareň tlačí vrtuľu. Video je 4-krát rýchlejšie ako v skutočnosti.

Používa

UROB SI SÁM

Veľa ľudí sa snaží vyvinúť lacné 3D tlačiarne, ktoré by mohli ľudia používať doma. Aj knižnice začali nakupovať menšie 3D tlačiarne, aby sa s nimi ľudia mohli oboznámiť bez toho, aby si ich museli kupovať. Veľa práce odviedli komunity DIY, ako aj školy a komunity hackerov. Do roku 2017 začalo viac ľudí používať 3D tlač vo vlastnej domácnosti na výrobu drobných predmetov, ako sú napríklad ozubené kolesá a malé dekorácie.

Lekárske

3D tlač sa používa na lacnú výrobu zdravotníckeho materiálu. Ľudia si myslia, že dve najväčšie využitia budú výroba načúvacích prístrojov a umelých zubov

V marci 2014 chirurgovia v meste Swansea použili 3D tlačené diely na obnovu tváre motocyklistu, ktorý bol ťažko zranený pri dopravnej nehode.^[]

Výroba

V roku 2014 vyrobila švédska spoločnosť superauto, ktoré využíva množstvo 3D tlačených komponentov. Urbee bolo prvým automobilom na svete, ktorého karoséria a okná boli vytlačené 3D tlačou.

V roku 2015 lietalo stíhacie lietadlo Eurofighter Typhoon kráľovského letectva s 3D tlačenými dielmi. Vzdušné sily Spojených štátov začali pracovať s 3D tlačiarňami a izraelské vzdušné sily tiež zakúpili 3D tlačiareň na tlač náhradných dielov.

Potraviny

Potraviny sa dajú vytlačiť 3D tlačou. Dá sa vytlačiť veľa rôznych potravín, napríklad čokoláda a cukrovinky, ale aj ploché potraviny, ako sú krekery, cestoviny a pizza. NASA tlačí potraviny, aby vznikalo menej odpadu a aby sa vyrábali potraviny, ktoré majú všetky správne živiny pre astronautov. V roku 2018 Giuseppe Scionti vytlačil potravinu, ktorá bola podobná mäsu.

Zbrane

V roku 2012 spoločnosť Defense Distributed nahrala na internet súbory s 3D tlačenou zbraňou, "ktoré si mohol stiahnuť a reprodukovať každý, kto má 3D tlačiareň". Po zverejnení plánov spoločnosťou Defense Distributed sa ľudia obávali, že môžu spôsobiť problémy s kontrolou zbraní^[] . O rok neskôr, v máji 2013, požiadalo americké ministerstvo zahraničných vecí spoločnosť Defense Distributed, aby plány stiahla, čo aj urobila.

Vzdelávanie

3D tlač zvýšila inovácie a riešenie problémov v triedach. Študenti dizajnu ju môžu používať na tlač prototypov v predmetoch, ako je napríklad strojárska 3D tlač; ukážky tohto postupu už boli nasadené v niektorých inštitúciách po celom svete.

Historické stránky

V posledných rokoch sa 3D tlač využíva na zabezpečenie bezpečnosti dôležitých vecí z histórie. Mnohé múzeá si zakúpili 3D tlačiarne a vyrábajú kusy na opravu svojich pamiatok. Metropolitné múzeum a Britské múzeum začali používať svoje 3D tlačiarne na výrobu replík, ktoré sa predávajú v obchode so suvenírmi. Národné múzeum vojenskej histórie a Historické múzeum vo Varne predávajú online digitálne verzie svojich predmetov, ktoré si každý môže vytlačiť 3D tlačou doma.

3D tlačený egyptský faraón na predaj na Threeding


3D tlačená kocka cukru


Motor vytlačený na 3D tlačiarni


3D vytlačený spinálny disk