3. 6. 2020
3D modely
Abychom mohli vytisknout požadovaný objekt, musíme mít nejdříve vytvořený tzv. 3D model, ten se tvoří nejběžněji v CAD softwaru, dále se také může použít 3D skener (naskenování již vyrobeného objektu v reálném světě a převedení do digitální podoby, poté je nutná úprava v CAD softwaru, využívá se u objektů, které nevyžadují velkou přesnost) nebo obyčejná digitální kamera a fotogrammetrický software. Pro uživatele, kteří neumí v CAD softwaru je také možnost tzv. „3D tržiště“, kde si mohou stáhnout hotové modely nebo mnoho aplikací, kde je možné jednoduché modely navrhnout bez znalostí tohoto softwaru. Známý web s 3D modely je např. Thingverse,MyMiniFactory nebo GrabCAD, po registrování získáte přístup ke statisícům modelů. Pokud se vám žádný model nezamlouval, další možností, jak získat svůj vysněný model je, že si ho necháte přímo vytvořit a to např. i tady na našem webu kdy nás stačí kontaktovat.
Pokud si chceme tedy vytvořit vlastní model, můžeme využít programů jako Fusion 360, OpenSCAD, Tinker CAD, které jsou zdarma. Profesionálové často pracují i v programech jako Autodesk Inventor nebo SolidWorks, tyto programy existují již dlouho a mají funkce, které běžnými uživateli tolik využívané nejsou.
Podstatným bodem po dokončení modelu je formát, do kterého 3D model převedeme pro další zpracování. Nejpoužívanější formáty pro zpracování jsou STL, který dokáže zachovat informace o geometrii předmětu, ale už ne o jeho zbarvení, dalších vlastnostech a nastavení tisku. Dalším užívaným formátem je 3MF/AMF, je schopen zachovat geometrii předmětu i jeho další parametry jako jsou barvy, tiskové nastavení a materiál.
K sestavení modelu pro tisk slouží programy, kterým říkáme tzv. „slicery“, z názvu vyplývá, že jejich podstatou je rozřezání/slicování modelu na jednotlivé vrstvy, pomocí kterých bude model vytisknut. Mezi tyto programy patří Slic3r, Cura nebo Simplify 3D. Na základě techniky, kterou daná tiskárna využívá, také požadavcích pro tisknutý model a technických parametrech tiskárny se určí výška vrstev. „Nakrájení“ nebo také „naslicování“ tvořeného objektu na vrstvy (layers) pro úspěch tisku nestačí. Musíme zadat celou řadu parametrů pro tiskárnu, jako je síla obvodové stěny, výška vrstev, množství výplně, materiál tisku, rychlost tisku , nastavení podpůrného materiálu (tzv. podpěr) a tak dál. Platí, že čím menší výška vrstvy, tím hladší je povrch modelu. A naopak čím silnější jsou jednotlivé vrstvy, tím je model pevnější.
Jakmile nastavíme všechny potřebné parametry, nastane samotný proces tzv. slicování 3D modelu a vytvoření exportu pro 3D tiskárnu. Před výstupem dostaneme možnost si prohlédnout výsledek tohoto slicování (rozdělení do vrstev) modelu v grafickém návrhu a můžeme odhalit různé chyby, které jednoduše opravíme pomocí nastavení.
Pokud jsme s výsledkem slicování spokojeni a nevidíme další problémy, dáme návrh do souboru G-code. Ten obsahuje spoustu instrukcí pro 3D tiskárnu (instrukce pro pohyb tiskárny – ovládání trysek, pohyby motorů…). Programy na krájení není tak těžké ovládat, jsou nastaveny pro běžné uživatele a jejich použití vám nezabere více jak několik minut.
Nyní se můžeme přesunout k samotnému tisku objektu, spustíme 3D tiskárnu a případně vyčístíme prostor, kde se bude tisknout, zavedeme požadovaný materiál a nastavíme teploty, které daný materiál potřebuje. Poté dochází ke kalibraci první vrstvy, často k tomu dochází automaticky a následuje spuštění souboru G-code.
Nyní již dochází k převzetí kontroly samotnou tiskárnou, počítač pohybuje tiskovou hlavou nebo i podložkou, řídí motory a vytváří 3D objekt vrstvu po vrstvě. V mnoha případech není potřeba dál zasahovat. Nicméně, zvlášť u materiálů složitějších pro tisknutí, tisk nemusí proběhnout bezchybně. Dochází např. k oddělení modelu od podložky, posunutí vrstev modelu, ucpání trysky atd. Proto je dobré tiskárnu v průběhu tisku jednou za čas zkontrolovat a to hlavně u déle probíhajících tisků. Profi tiskárny mají většinou např. senzor filamentu, který rozpozná ucpání trysky, ale již nedokážou poznat špatnou přilnavost modelu k podložce či špatně probíhající tisk.
Jakmile je tisk hotový a 3D model již není jen v grafické podobě, ale fyzický předmět, pouze ho oddělíme od podložky a zkontrolujeme jakékoliv nedokonalosti. Nyní může nastat u komplikovaných modelů odstranění podpůrných konstrukcí, broušení hran, vyčištění a tak dále, podle toho, co daný model vyžaduje. Vytisknutý model můžeme i nabarvit či nalakovat.