Encyklopedie 3D tisku: základní slovník pojmů i pro úplné začátečníky

Jste úplný začátečník a potřebujete se zorientovat v pojmech 3D tisku? Nebo jen hledáte k čemu slouží konkrétní součástka 3D tiskárny? V tomto obsáhlém slovníku najdete všechny důležité pojmy pro práci s 3D tiskem jednoduše a krátce vysvětleny. Nechybí ani ilustrační obrázky ke každému pojmu a odkazy na jednotlivé komponenty, které můžete zakoupit přímo zde. Věříme, že si 3D tisk zamilujete stejně jako my. 💚

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

ABS filament / struna

Akrylonitrilbutadienstyren, kterému se říká zkráceně ABS, je lehký a zároveň pevný materiál vyráběn z ropy. Vhodný pro 3D tisk funkčních dílů, prototypování nebo pro výrobu hraček. Nevýhodami jsou nepříjemné výpary v průběhu tisku, citlivost na UV záření a ekologická náročnost.

Automatická kalibrace podložky

Automatická kalibrace tiskové podložky funguje za pomocí kalibračního senzoru. Senzorů je mnoho druhů a každý je vhodný na jiný povrch. Kalibrační senzor má ve firmware definované vzdálenosti od trysky v osách X, Y a Z. Díky tomu tiskárna pak ví, kde přesně se nachází tryska v době aktivace tohoto senzoru.

Nejznámější je senzor automatického vyrovnávání podložky Antclabs BLtouch, lze ale i zakoupit klony v bílé a černé barvě. Tyto senzory si poradí s téměř jakýmkoli typem tiskové podložky. Další možností jsou indukční přibližovací čidla a indukční snímače přiblížení - ty ale nelze použít na hotbed v podobě skla/zrcadla.

Axiální ventilátor

Axiální ventilátory se používají v 3D tisku pro chlazení hotendů a základních desek. Rozložení lopatek vrtule axiálního ventilátoru je podobné jako u vrtule letadla či lodního šroubu. Nasávají a vyfukují vzduch ve směru osy otáčení vrtule, tedy pod úhlem 180°.

Driver / krokový ovladač

Krokové ovladače zprostředkovávájí komunikaci mezi řídící deskou a krokovým motorem. Každý krokový motor potřebuje pro pohánění svůj vlastní driver. Donedávna byly nejpopulárnější krokové ovladače A4988 a jejich vylepšená verze, která navíc nabízí režim microstepping, DRV8825. Dnes se spíše upřednostňují ovladače TMC.

Extruder

Důležitá součást 3D tiskáren typu FDM/FFF. V extruderu se podává filament, který se pak za pomoci tepelného působení taví a následně je vytlačován na tiskovou podložku.

Extruder může být přímý (direct drive) nebo bowden. Liší se v tom, jakým způsobem je filament vtlačován do hotendu. Bowdenový extruder tlačí filament skrze PTFE trubičku, zatímco u direct extruderu jde filament přímo do trysky.

FDM/FFF technologie tisku / FDM tiskárny

Tato technologie funguje na principu postupného tavení filamentu (materiál navinutý na cívce) a nanášení ve vrstvách na tiskovou podložku. Protože je roztavený materiál nanášen v postupných vrstvách, jsou zapotřebí u některých modelů tzv. podpory, aby se části výtisku (to je výsledný výrobek 3D tiskárny) nezřítily. Podpory mohou být např. rozpustné ve vodě nebo vylomitelné.

FDM tiskárny jsou aktuálně nejjednodušší a nejrozšířenější metodou 3D tisku. Vzniká minimum odpadu, jakkýkoliv produkt může být škálován do požadované velikosti a největší výhodou je jistě široká nabídka materiálů.

Filament / vlákno / tisková struna

Náplň pro FDM/FFF tiskárny. Nejčastěji vyrobené z plastických materiálů. Tiskové struny navinuté na cívce jsou dostupné v široké škále barev a v různých tloušťkách. Nejznámější filamenty jsou PLA, ABS, PETG. Výběr závisí na tom, k čemu chceme následný výtisk použít, do jaké míry ho upravovat (postprocessing) a hlavně také, zda lze na konkrétní 3D tiskárně vlákno použít. K takovým situacím slouží upgrady tiskáren, takže například pokud vylepšíte originální extruder, můžete začít používat i speciální materiály (TPU).

Hotbed / heatbed

Vyhřívaná plocha tiskové podložky na kterou je vytlačován filament. Má za úkol zvýšit přilnavost materiálu k podložce. Často je zabudována do tiskové podložky.

Heatblock / heat blok / heater block

Vyhřívací blok je vyrobený nejčastěji z hliníku, mosazi či jiných kovových materiálů. V tomto kvádru jsou upevněny heatbreak, tryska, termistor a topné těleso. Jak je možná zřejmé z názvu, heatblock pracuje s teplem a jeho úkolem je tedy udržet stabilní teplotu, aby mohl filament být rovnoměrně vytlačován skrze trysku. Heat blok je součástí hotendu.

Aby se lépe udržela vnitřní teplota heater blocku, používají se tzv. ponožky. Jsou to silikonové kryty, které se umístí na heatblock a chrání před úniky tepla i roztaveným filamentem.

Heatbreak / izolátor

Heat break je kovová součástka ve tvaru trubičky, která je upevněna mezi heat blok a podavač filamentu. Skrze heatbreak prochází filament a ten musí oddělit teplo, které vzniká v heater blocku, aby se filament nezahřál moc brzy. Heat break je součástí hotendu.

Hotend / hot-end

Doslova přeloženo jako horký konec. Hotend je důležitá součástka FDM 3D tiskáren. Skládá se z trysky, heatblocku, heatbreaku, topného tělesa, chladiče a pneu spojky. Pomocí tepla taví filament na tenké tvárné vlákno, ze kterého se pak na tiskové podložce tvoří následný výtisk.

Jaký typ hotendu vybrat záleží na typu tiskárny. Hot-end můžete zakoupit například jako komplet nebo si vybrat jednotlivé součástky a sestavit si ho dle individuálních požadavků.

Krokový motor

Krokové motorky zajišťují pohyb mechanických částí 3D tiskárny (např. extruder, osa X, Y a Z). Krokový motor je v podstatě elektromagnetické zařízení, které převádí elektrické impulsy na otáčky motoru.

PLA filament / struna

Kyselina polymléčná, zkráceně PLA, je biologicky rozložitelný materiál pro FDM 3D tisk, vyráběný z kukuřičného a bramborového škrobu nebo z cukrové třtiny. Vhodný pro začátečníky v 3D tisku. Tento materiál lze použít i v odvětví zdravotnictví či potravinářství. Obvykle lze zakoupit tento filament v tloušťce 1,75 mm až 3 mm. Nevýhodou je menší odolnost vůči vyšším teplotám.

Pryskyřice / resin

Jedná se o tekutou náplň do SLA tiskáren. Práce s touto syntetickou pryskyřicí vyžaduje opatrnost, neboť je toxická. Princip resinu spočívá v tom, že SLA/DLP tiskárna tento materiál pomocí světelného zdroje vytvrdí. Výhodou tedy je, že výrobky z pryskyřice mají ostré hrany, hladký povrch a okem neviditelné vrstvy. Lze tedy využít například tam, kde je třeba vyrobit formy - šperkaři, výrobci hraček, aj.

Radiální ventilátor / blower / ofuk

Radiální ventilátory slouží pro ofuk trysky 3D tiskárny. Tento typ větráků vyfukuje vzduch pod úhlem 90°, tedy kolmo ke směru osy otáčení vrtule. Radiální ventilátory jsou využívány v případech, kdy je potřeba zajistit vysoký průtok vzduchu pod vysokým tlakem.

Topné těleso / topný článek / topítko

Je to malé válcovité tělísko připojené k heatblocku. Úkolem topítka je ohřívat heater block. Nejčastěji se vyrábí z pokovené keramiky a nejpoužívanější jsou topné články o výkonu 40 W. Topné těleso je součástí hotendu.

Tryska

Konec hotendu skrze který se dostává filament v podobě finalního vlákna na tiskovou podložku. Tryska je důležitá neboť ovlivňuje rychlost a kvalitu tisku. Průměr trysek se pohybuje od 0,1 mm do 1 mm. Pokud chcete tisknout malý model s viditelnými detaily, zvolíte trysku s menším průměrem. Avšak rychlost tisku v tomto případě bude snížena.

Při výběru je nutné zohlednit i materiál, který bude použit k tisku. Například pro filamenty PLA a ABS můžete zvolit menší průměry trysek, pro speciální materiály typu WOOD obsahující malé částečky, musíte zvolit průměr trysky větší. Pro filamenty s příměsí nylonu, karbonu a skla, jež jsou abrazivní, doporučujeme například rubínovou trysku, neboť je odolná vůči vyškrábání větší díry.