Vytisknout si doma chybějící součástku do dílny nebo dekorační předmět už dnes není nic výjimečného. Ale věděli jste, že je možné tisknout i kovy?

A že některé předměty je možné naskenovat a pak vytisknout v odlišném měřítku? Pojďme se společně podívat, jak 3D tiskárny a skenery fungují.

Rozdělení a využití 3D tisku

Technologie trojrozměrného tisku pracuje na jednoduchém principu: podle elektronické předlohy nanáší speciální tisková hlavice po jednotlivých vrstvách roztavený materiál, čímž vzniká výsledný fyzický objekt.

Doma, ale i v laborce

V domácích podmínkách se využívá nejčastěji FDM tisk, v průmyslu a vědeckých laboratořích se dále setkáte s SLS, DMLS a dalšími tiskovými technikami (vše si postupně vysvětlíme).

Při FDM tisku (Fused Deposition Modeling, někdy se označuje i jako FFF tisk – Fused Filament Fabrication) tiskovou hlavicí prochází plastová struna (filament). Ta se taví a hlavice přesnými pohyby plastovou taveninu postupně nanáší – nejprve na speciální podložku, následně na ztuhlé vrstvy tisknutého předmětu.

Při FDM tisku se využívá řada plastových materiálů. Záleží, jaký objekt se chystáte vytisknout; některé plasty jsou pružné, jiné zase odolají vysokým teplotám.

SLS tisk (Selective Laser Sintering) spočívá v laserovém ozařování speciálního plastového či keramického prášku. Při ozáření dochází k jeho „spečení“ a tedy postupnému formování objektu. I tento 3D tisk probíhá po vrstvách. Tisknutý předmět leží na pohyblivé podložce, která po vytisknutí každé vrstvy sjede o kousek níže. Celá plocha se zasype novou vrstvou prášku a tisk pokračuje.

DMLS tisk (Direct Metal Laser Sintering) je variantou SLS tisku a slouží k tisku kovových předmětů menších rozměrů. Lze s ním připravit objekty se složitými vnitřními dutinami, jejichž výroba je s běžnými technologickými postupy buď nedosažitelná, popř. velice nákladná.

Obě předchozí techniky 3D tisku nacházejí využití zejména v průmyslu, ale i lékařství a kosmonautice.

3D tisk v domácích podmínkách

Na trhu najdete celou řadu FDM/FFF tiskáren, které se hodí i do domácnosti a které pořídíte už za pár tisícikorun. U levnějších modelů je třeba počítat s nižším tiskovým rozlišením a menší přesností tisku (povrch objektu nemusí být hladký). 3D tisk v pohodlí domova funguje na poměrně jednoduchém principu. Pro úplné začátečníky je vhodným materiálem k tisku PLA plast. Je biologicky odbouratelný, neškodí zdraví a tiskárna jej dovede snadno zpracovat. Výhodou výrobků z PLA filamentů je relativně vysoká ohebnost; negativem je poměrně nízká tepelná odolnost (vydrží teploty jen do 60 °C).

3D skenování

Účelem 3D skenování je převod fyzické objektu do počítačového modelu. Tuto elektronickou předlohu je možné dále upravovat a nakonec opět vytisknout (s pozměněnými parametry) nebo použít např. ve filmu či videohře.

Rožšířené jsou dotykové 3D skenery. Proces skenování probíhá přejížděním citlivou kuličkou po snímaném objektu. Tato kulička je upevněna na pohyblivém ramenu a na základě změny tlaku a polohy ramene lze vypočítat, jak skenovaný předmět vypadá. Podle toho je pak možné sestavit jeho elektronickou předlohu. Technika dotykového skenování se využívá především v průmyslu.

Laserové skenery jsou ze všech 3D skenerů nejpřesnější, ale také nejdražší. Jak napovídá jejich název, snímání objektu probíhá laserem. Podle odrazivosti světla lze usuzovat na tvar předmětu a s s pomocí složitého algoritmu jej dopočítat. Nevýhodou techniky je její omezené využití u lesklých a průhledných objektů.

3D skener pro domácí použití

V domácích podmínkách můžete pro skenování trojrozměrných objektů využít speciální mobilní aplikace. Základem je nafocení skenovaného předmětu z různých stran a na neutrálním (bílém) pozadí. Výsledný sken není perfektní, většina těchto nástrojů je ale zdarma.

Využít můžete např. aplikace Qlone, Scandy Pro či Heges.