Pokyny pro návrh 3D tisku (klíčové vlastnosti 3D tisku)
☑ Výroba 3D tištěných produktů je založena na návrhových souborech. Při navrhování 3D tištěného dílu je vždy třeba vzít v úvahu určité detaily a vlastnosti, ale nejlepší výsledek se liší v závislosti na různých 3D tiskových službách.
Podepřené zdi | Nepodepřené zdi | Podpěry a převisy | Reliéfní a gravírované detaily | Horizontální mosty | Díry | Spojovací nebo pohyblivé části | Únikové otvory | Minimální velikost prvku | Minimální průměr čepu | Max. tolerance | |
FDM (Federální distribuce potravin) | 0,8 mm | 0,8 mm | 45° | Šířka 0,6 mm a výška 2 mm | 10mm | ⌀2 mm | 0,5 mm | - | 2mm | 3mm | ±0,5 % (dolní mez ±0,5 mm) |
SLA | 0,5 mm | 1mm | Podpora je vždy nutná | 0,4 mm široký a vysoký | - | ⌀0,5 mm | 0,5 mm | 4mm | 0,2 mm | 0,5 mm | ±0,5 % (dolní mez ±0,5 mm) |
SLS | 0,7 mm | - | - | 1 mm široký a vysoký | - | ⌀1,5 mm | pohyblivé části: 0,3 mm připojení: 0,1 mm | 5mm | 0,8 mm | 0,8 mm | ±0,3 % (dolní mez ±0,3 mm) |
MJ | 1mm | 1mm | Podpora je vždy nutná | 0,5 mm široký a vysoký | - | ⌀0,5 mm | 0,2 mm | - | 0,5 mm | 0,5 mm | ±0,1 mm |
BJ | 2mm | 3mm | - | 0,5 mm široký a vysoký | - | ⌀1,5 mm | - | 5mm | 2mm | 2mm | Kov: ±0,2 Písek: ±0,3 mm |
DMLS | 0,4 mm | 0,5 mm | Podpora je vždy nutná | 0,1 mm široký a vysoký | 2mm | ⌀1,5 mm | - | 5mm | 0,6 mm | 1mm | ±0,1 mm |
Pokyny pro návrh všech technik 3D tisku
☑ Návrh pro 3D tisk je důležitý, protože ovlivňuje obtížnost, dobu cyklu a náklady na následnou výrobu. Pokud jde o tipy pro návrh, některá pravidla platí pro všechny procesy 3D tisku a některá budou omezena na konkrétní technologii.
FDM (Federální distribuce potravin) | 200 x 200 x 200 mm pro stolní tiskárny, až 900 x 600 x 900 mm pro průmyslové tiskárny |
SLA | 145 x 145 x 175 mm pro stolní tiskárny, až 1500 x 750 x 500 mm pro průmyslové tiskárny |
SLS | 300 × 300 × 300 mm, až 750 × 550 × 550 mm |
DMLS/SLM | 250 × 150 × 150 mm, až 500 × 280 × 360 mm |
MJF | 380 × 285 × 380 mm |
Podporuje 3D tisk
Orientace dílů ve 3D tisku
Dalším kritickým parametrem při 3D tisku je orientace dílu, která se týká způsobu, jakým je díl v kontaktu s konstrukční deskou. Má vliv na přesnost, čas, pevnost a povrchovou úpravu 3D tištěného produktu. Nejlepší orientace pro výrobu se v různých případech liší, nicméně zde je několik tipů, které mohou být užitečné pro výběr způsobu orientace dílu.
☑ Najděte plochu, která zajistí nejlepší přilnavost k konstrukční desce a nejvyšší stabilitu.
☑ Pokud je nutné, aby byl výrobek vystaven namáhání, měl by být orientován tak, aby směr minimálního aplikovaného namáhání byl rovnoběžný se směrem konstrukce, což je obvykle svislý směr.
☑ Jasně uveďte objem tisku 3D tiskárny.
☑ Výtisky FDM se při vystavení tahu snáze delaminují a lámou ve směru Z než ve směru XY.
☑ Orientujte díl tak, aby se minimalizovaly přesahy menší než 45°.
☑ Ve svislém směru se válcové prvky tisknou přesněji než v horizontálním.
Rozměrová přesnost v 3D tisku
Rozměrová přesnost udává, jak přesné jsou rozměry a tvar tištěného dílu v porovnání s návrhem v CAD systému. Mezi faktory, které ovlivňují rozměrovou přesnost, patří kvalita materiálu, vybavení, následné zpracování a další. Rozměrová tolerance, smrštění a požadavky na podepření jsou tři klíčové prvky pro měření rozměrové přesnosti. Níže jsou uvedeny rozměrové tolerance různých 3D procesů.
Rozměrová tolerance FDM | prototypování (stolní): ±0,5 % (dolní mez: ±0,5 mm), průmyslové: ±0,15 % (dolní mez: ±0,2 mm) |
Rozměrová tolerance SLA | prototypování (stolní): ±0,5 % (dolní mez: ±0,10 mm) průmyslové: ±0,15 % (dolní mez: ±0,01 mm) |
Rozměrová tolerance SLS/MJF | ±0,3 % (dolní mez: ±0,3 mm) |
Výška vrstvy ve 3D tisku
Výška vrstvy je míra množství materiálu vytlačeného tryskou tiskárny pro každou vrstvu vašeho dílu. Měří se v mikronech nebo milimetrech. Výběr výšky vrstvy je důležitý pro některé technologie 3D tisku, jako je SLA a FDM. Níže jsou uvedeny typicky používané výšky vrstvy pro různé procesy.
Kovy | Aplikace |
Nerez | Nádobí, kuchyňské nádobí a další předměty, které by mohly přijít do styku s vodou |
Bronz | Vázy a další armatury |
Zlato | Prsteny, náušnice, náramky a náhrdelníky |
Nikl | Mince |
Hliník | Tenké kovové výrobky |
Titan | Silné, pevné a robustní úchyty |
Průvodce 3D tiskem plastových materiálů
Plasty | Funkce | Aplikace |
ABS | Odolný, pevný, trvanlivý, tepelně odolný, cenově dostupný, flexibilní, opakovaně použitelný, nebiologicky odbouratelný | Karoserie automobilů, spotřebiče a pouzdra na mobilní telefony |
PLA | Snadno se s ním pracuje, je šetrný k životnímu prostředí, biologicky odbouratelný, k dispozici v pryskyřici a filamentu v různých barvách | Obaly na potraviny, biologicky odbouratelné zdravotnické prostředky a implantáty |
PVA | Ve vodě rozpustný | Často se používá k vytvoření podpůrné konstrukce pro části produktu, které se mohou deformovat nebo zhroutit. |
PP | Cenově dostupný, chemicky odolný, hořlavý a degraduje se UV zářením | Domácí nádoby, laboratorní vybavení a textilie |
Nylon/PA | Pevný, lehký, odolný, odolný vůči teplu a nárazům, ale ne odolný vůči silným kyselinám a zásadám | Aplikace, které vyžadují vysoké mechanické vlastnosti a funkční prototypy |
JAKO | Odolá vysokému teplu | Nástroje pro vstřikování forem a tepelně odolné komponenty |
Počítač | Tepelně odolný do 135 °C, trvanlivý, odolný proti nárazu a rozbití, středně ohebný, průhledný, elektricky nevodivý | Prototypová okna a další průhledné produkty |
PMMA/akryl | Dobrá rázová houževnatost, srovnatelná čirost a absorpční vlastnosti UV záření | Automobilové světlomety, komerční akvária a další alternativy skla |
CPVC | Vysoká teplota tepelné deformace, chemická inertnost, dielektrické vlastnosti a vlastnosti odolné vůči plameni a kouři | Chemické zpracování, výroba energie, polovodiče, čištění odpadních vod |
PEEK | Odolné proti opotřebení, dobrý poměr hmotnosti a pevnosti, vysoké termomechanické vlastnosti | Lékařské implantáty, zařízení, letecké a automobilové díly vyrobené na míru |
PETG | Vysoká odolnost proti nárazu, vynikající chemická a vlhkostní odolnost | Kompatibilní mechanismy, lahve na vodu, elektronické kryty |
TPU | Flexibilní, odolný proti oděru, nárazům a mnoha chemikáliím | Sportovní zboží, letecký a automobilový průmysl |
PETP/Ertalyte | Vysoká rozměrová stabilita, mechanická pevnost, nízká absorpce vlhkosti, fyziologicky inertní | Tenké fólie, nádoby na tekuté nápoje |
SLS (Selektivní laserové spékání)
Použité materiály jsou nylon, kovový prášek, PS prášek a pryskyřičný písek. Prášek se slinováním přemění na pevně integrovaný celek, nikoli roztavením do kapalného stavu. Pod laserovým skenováním jsou díly pokrývany vrstvou po vrstvě a nakonec jsou díly ponořeny do hromady prášku. Po ochlazení po dobu 12–14 hodin lze zbývající prášek recyklovat.
SLA (stereolitografie)
SLA 3D tiskárny využívají přebytek tekutého plastu, který nakonec ztuhne do pevného produktu. Povrchy dílů vyrobených stereolitografickými 3D tiskárnami jsou obvykle hladké. Použitým materiálem je fotocitlivá pryskyřice. Laser se specifickou vlnovou délkou a intenzitou je zaměřen na povrch fotovytvrditelného materiálu, aby jej ztuhl z bodu do čáry a z čáry do povrchu, a dokončil tak kreslení jedné vrstvy. Zvedací stůl poté posune jednu vrstvu ve svislém směru a ztuhne další vrstvu. Tímto způsobem jsou vrstvy naskládány a tvoří trojrozměrný celek.
FDM (modelování tavené depozice)
Termoplastický filament se zahřívá a extruduje pomocí 3D tiskáren FDM, čímž se vyrábějí předměty vrstvu po vrstvě, zdola nahoru, s využitím metody konstrukce zdola nahoru. Použité tiskové materiály jsou kyselina polymléčná a ABS plast. Tato technologie vytlačuje vláknité materiály, jako jsou termoplasty, vosk nebo kov, z vyhřívaných trysek a tavenina se nanáší pevnou rychlostí podle předem stanovené trajektorie každé vrstvy dílu.
DLP (digitální zpracování světla)
Používá se fotocitlivá pryskyřice. Technologie DLP laserového tvarování je podobná technologii SLA, ale k vytvrzování kapalného fotopolymeru a fotovytvrzování vrstvu po vrstvě využívá digitální optický procesor s vysokým rozlišením.
SLM (selektivní laserové tavení)
SLM tvoří hlavní část kovových 3D tiskáren. Používanými materiály jsou titanové slitiny, kobaltovo-chromové slitiny, nerezová ocel a hliníkové slitiny. Kovový prášek se taví vysokoenergetickým ytterbiovým vláknovým laserem za účelem vytvoření víceúčelových trojrozměrných dílů.
Automobilový průmysl
Technologie 3D tisku může být použita pro rychlé prototypování nástrojů, přípravků a dalších dílů v automobilovém a dopravním průmyslu. V automobilovém průmyslu mohou 3D tiskové služby ve srovnání s jinými vývojovými procesy rychleji přenést nápady z designového studia do výrobní dílny a rychle vytisknout prototypy různých dostupných dílů pomocí 3D tiskáren, což je pro podniky pohodlnější pro testování a výrobu.
Letectví a kosmonautika
Vzhledem k požadavkům na snížení hmotnosti a pevnosti se v leteckém průmyslu zvyšuje podíl složitých konstrukčních dílů nebo velkých heterogenních dílů, což je výhodou 3D tisku. Je vysoce citlivý na výkonnostní požadavky dílů a relativně necitlivý na cenu, což také přispívá k přijetí technologie 3D tisku.
Průmyslový
Většinou se jedná o tisk jader vstřikovacích forem, výrobu dílů na některých nestandardních zařízeních a aplikaci pomocných nástrojů na výrobní lince.
Konzumní zboží
Využívá výhody 3D tisku, který umožňuje přizpůsobení, k tomu, aby produkty měly personalizovanější vlastnosti a přilákaly tak různé skupiny. - Lékařství: Zejména zakázkové zdravotnické prostředky velmi dobře odpovídají vlastnostem 3D tisku. V současné době mají dobré vyhlídky ve stomatologii, ortopedických implantátech, rehabilitačních ortézách atd.
Školství
Technologie 3D tisku může být využita jako technická podpora pro pedagogický výzkum, výuku na vysokých školách a univerzitách a také jako učební nástroj pro profesní dovednosti v odborných školách. Může studentům umožnit získat důležité akademické zkušenosti, navázat mezioborovou spolupráci a dokonce i rozvíjet podnikatelského ducha studentů.
Zubní lékařství
Technologie 3D tisku se používá hlavně k výrobě ortodontických modelů v oblasti stomatologie. Díky malým rozměrům a výkonným funkcím může i malá laboratoř skenovat přímo z úst do interní výroby prostřednictvím plynulého digitálního pracovního postupu. Šetří čas, materiál a úložný prostor a vyrobené aparáty jsou přesnější a pohodlnější.
Otázka 1. Jaký plast se používá pro 3D tisk?
Otázka 2. Kolik stojí 3D tisk plastů?
Otázka 3. Jak pevný je plast vyrobený 3D tiskem?
Materiály | Nejviditelnějším rozdílem mezi 3D tiskem z plastu a kovu je, že plast je populárnější volbou. Díky tomu je dostupnější než kov. Plast je také podstatně levnější než kov. Proto je všeobecně známo, že začátečníci obvykle volí plast. Kromě toho existuje velký výběr plastů dostupných pro 3D tisk. Z kovů jsou však nyní k dispozici pouze hliník, nerezová ocel, titan a kobalt. |
Design | 3D tisk plastu často trvá kratší dobu než 3D tisk kovu. Plastové 3D tiskárny jsou energeticky úspornější a umožňují větší tloušťku vrstvy při výrobě dílů. 3D tisk s použitím kovových materiálů však může být časově náročný kvůli složitosti samotných tiskáren. Práce s plastem vyžaduje složitost k vytvoření požadovaného 3D předmětu. Na rozdíl od kovu však neprochází stejně přísným testováním. |
Náklady | Většina plastových 3D tiskáren je levnější, kromě toho se s nimi poměrně snadno pracuje. ABS a další plastové filamenty jsou také levné. Kovy mají ve srovnání s plasty vyšší náklady na výrobní hodinu a vyšší investiční nároky na vybavení. Kovové 3D tiskárny a spotřební materiál jsou také poměrně drahé. |
Obtížnost | Plast je pro začátečníky preferovaným 3D tiskovým materiálem. Materiály vyrobené z plastu jsou také dostupné v malém množství. Proces 3D tisku s kovy je složitý a nedoporučuje se pro začátečníky. Při 3D tisku s kovem, na rozdíl od plastu, musí být materiál přiváděn, taven a vytvrzován, aniž by ztratil své vlastnosti. |
Technologie | Technologie, na které se 3D tisk plastů používá, zahrnují FDM, SLA a SLS. V těchto technologiích se používá mnoho typů plastů. Pro 3D tisk kovů se používají systémy s práškovým ložem, včetně SLM a DMLS. |
Dokončování | Následné zpracování 3D tištěných plastových předmětů je snadné. Návrhář má několik možností, jak vytvořit zamýšlený vzhled a dojem z předmětu, včetně použití nástrojů nebo ruční práce. Předměty vyrobené pomocí 3D tisku kovů obvykle vyžadují nějaký druh následného zpracování, aby se zlepšily jejich mechanické vlastnosti a estetická přitažlivost. Zpracování kovů však po výrobě vyžaduje více času a peněz. |
hodinCo je 3D tisk?
hodinJak funguje 3D tisk?
3D tisk je typ aditivní výroby, při které se na základě počítačem podporovaného návrhu pomocí metody vrstvení vytvoří 3D pevný objekt.
- Nejprve je potřeba trojrozměrný digitální soubor objektu, který chcete vytisknout. Existují tři různé způsoby, jak získat 3D digitální model: návrh, skenování a stažení. CAD je běžný software pro návrh 3D modelu, mezi oblíbené CAD programy patří AutoCad, SolidWorks, Tinkercad a další. 3D skenování je technologie pro analýzu reálného objektu a vytvoření digitální repliky. Můžete si také stáhnout soubor z 3D knihovny.
- Jakmile získáte 3D model, je třeba jej převést do správného formátu souboru. Nejběžnějším formátem souborů pro 3D tisk je STL, což je použitelná přípona souboru. Alternativami k STL jsou .OBJ a .3MF. Tyto formáty neobsahují informace o barvě. Pokud potřebujete barevné 3D tisknuté objekty, lze použít .X3D, .WRL, .DAE a .PLY. Ujistěte se, že je soubor tisknutelný.
- Krájení je proces rozdělení trojrozměrného modelu na stovky nebo tisíce vrstev a následného generování G-kódu, který stroji sděluje, jak má operaci krok za krokem provést. G-kód je nejrozšířenější programovací jazyk pro CNC obráběcí stroje a 3D tiskárny.
- Použijte 3D tiskárny k dokončení procesu tisku podle automatizovaných instrukcí G-kódu.
- Vyjměte hotové 3D vytištěné díly z tiskárny. U některých strojů je to snadné, zatímco vyjmutí 3D výtisků u některých průmyslových 3D tiskáren vyžaduje profesionální dovednosti a specializované vybavení.
- V některých případech jsou k dokončení výroby nutné další kroky nebo následné zpracování. Například se používají různé metody povrchové úpravy ke zlepšení estetiky a mechanických vlastností 3D tištěných součástek.
hodinVýhody 3D tisku
☑ Výrazně zrychlete proces prototypování nebo výroby, vytiskněte objekty během několika hodin.
☑ Umožňuje navrhování a vytváření složitějších geometrií.
☑ K výrobě je potřeba méně strojů a operátorů.
☑ Vysoká flexibilita a všestrannost umožňuje vytvořit téměř cokoli.
☑ Umožňuje začlenění více materiálů do jednoho objektu.
☑ Montáž vrstvu po vrstvě vylepšuje design a zajišťuje lepší kvalitu.
☑ Každý následující jednotlivý díl lze monitorovat, aby se snížilo riziko poruch a chyb.
☑ Nepotřebuje mnoho místa na skladování, tiskneme na vyžádání dle návrhu.
☑ Plastové díly vytištěné 3D tiskem nabízejí výhody v aplikacích, kde je důležitá nízká hmotnost.
☑ Minimalizujte spotřebu materiálů s malým nebo žádným odpadem ve srovnání s řezáním z velkých kusů.
☑ 3D tiskové systémy jsou mnohem dostupnější a k jejich obsluze není nutná žádná další osoba.
☑ Technologie je šetrná k životnímu prostředí a udržitelná.
☑ Žádné minimální objednací množství.
☑ Prototyp a výrobní díly vytištěné na 3D tisku z kovu nebo plastu do 7–10 dnů.
☑ Přesné zakázkové 3D tiskové díly za dostupné ceny.
☑ Online nezávazná cenová nabídka v co nejkratším čase.
☑ Povoleny jsou jak jednotlivé prototypy, tak i složité tvary.
☑ Široký výběr kovových nebo plastových materiálů.
☑ Komerční a průmyslové 3D tiskárny.
☑ Projekt kooperativní pomoci dodavatelům.
☑ Poskytnout rychlé řešení pro malé série složitých prototypů.
☑ Zajišťujeme s naším partnerem.
☑ 3D tiskové služby pro kovy a plasty.
☑ Splňte rychlé potřeby návrhářů komplexních prototypů.