3D tisk, známý také jako aditivní výroba, je proces vytváření trojrozměrných pevných objektů z digitálního souboru. Používá se postupné přidávání materiálu, obvykle vrstva po vrstvě. Tento technologický pokrok umožňuje výrobu složitých tvarů, které by byly pomocí tradičních výrobních metod obtížně realizovatelné. Zde je seznam klíčových pojmů a technologií spojených s 3D tiskem:
Základní pojmy
- Aditivní výroba: Proces vytváření objektu přidáváním materiálu vrstva po vrstvě.
- Subtraktivní výroba: Opak aditivní výroby, kde se výsledný objekt vytváří odstraněním materiálu z pevného bloku.
- FDM (Fused Deposition Modeling): Technologie 3D tisku, která pracuje na principu vytlačování termoplastického materiálu.
- SLA (Stereolithography): Technologie využívající UV laser k vytvrzení fotopolymerové pryskyřice.
- SLS (Selective Laser Sintering): Technologie používající laser k sintrování práškového materiálu, obvykle nylonu.
- DLP (Digital Light Processing): Podobné SLA, ale používá se digitální světelný projektor k vytvrzení celých vrstev materiálu najednou.
- Material Jetting: Technologie 3D tisku, která připomíná inkoustovou tiskárnu, kde se materiál nanáší kapkami.
- Binder Jetting: Technologie, která vytváří objekty tiskem pojiva na práškový materiál.
- Direct Metal Laser Sintering (DMLS): Specifická varianta SLS, která sinteruje kovové prášky.
Materiály
- Termoplasty: Plastické materiály, které se při zahřátí měkčí a při ochlazení tuhnou.
- Fotopolymerové pryskyřice: Materiály, které tuhnou při expozici UV světlu.
- Kovové prášky: Používají se v technologiích, jako je DMLS, pro výrobu kovových dílů.
- Kompozitní materiály: Směsi materiálů, které nabízejí vylepšené vlastnosti, například zvýšenou pevnost.
Softwarové nástroje
- CAD (Computer-Aided Design): Softwarové programy používané k navrhování objektů pro 3D tisk.
- Slicing software: Programy, které převádějí 3D modely na sérii tenkých vrstev a generují instrukce pro 3D tiskárnu.
- STL soubory: Standardní formát souborů pro 3D tisk, který reprezentuje povrch objektu pomocí trojúhelníkových fasét.
Aplikace
- Prototypování: Rychlá výroba prototypů pro testování a ověřování návrhů.
- Výroba náhradních dílů: Tisk specifických dílů na vyžádání, snižující potřebu skladování.
- Customizace: Možnost přizpůsobení produktů konkrétním potřebám nebo přáním zákazníka.
- Bio-tisk: Použití 3D tisku pro vytváření tkání a orgánů v medicíně.
Pokročilé technologie a pojmy
- Multi-material 3D printing: Tisk s použitím více materiálů v jednom tiskovém procesu, umožňuje vytváření objektů s různými vlastnostmi.
- Support structures: Dočasné struktury vytvořené během tiskového procesu k podpoře převisů a složitých geometrií, které jsou po dokončení tisku odstraněny.
- Post-processing: Soubor procesů aplikovaných na tištěný objekt po dokončení tisku, včetně čištění, leštění, barvení, nebo vytvrzení.
- Layer height: Výška jednotlivé vrstvy materiálu aplikovaného během tisku, což je klíčový faktor ovlivňující kvalitu a rychlost tisku.
- Infill: Vnitřní vyplnění objektu tisknutého 3D tiskem, které může být upraveno pro různé účely, jako je snížení hmotnosti nebo zvýšení pevnosti.
- TPU (Thermoplastic Polyurethane): Elastický, flexibilní materiál používaný v 3D tisku pro vytváření objektů, které vyžadují ohebnost.
- PEEK (Polyether Ether Ketone): Vysoce výkonný termoplast používaný v 3D tisku pro aplikace vyžadující vysokou teplotní odolnost a mechanickou pevnost.
- Electron Beam Melting (EBM): Technologie 3D tisku používající elektronový paprsek k tavení kovového prášku, často používaná pro výrobu kovových dílů v leteckém a lékařském průmyslu.
- 3D bioprinting: Specializovaná oblast 3D tisku zaměřená na vytváření biologických struktur, jako jsou tkáně a orgány, z buněčných materiálů.
- Topology optimization: Proces navrhování komponentů a struktur v maximální možné míře využívající výhod 3D tisku k optimalizaci jejich geometrie pro specifické výkonnostní požadavky.
- Powder Bed Fusion: Sběrný termín pro technologie 3D tisku, jako jsou SLS a DMLS, které vytvářejí objekty tavením práškových materiálů.
Specifické aplikace a inovace
- Custom fit apparel: Využití 3D tisku pro vytváření oděvů na míru, které dokonale sedí.
- Architectural models: Využití 3D tisku pro vytváření detailních architektonických modelů a prototypů.
- Automotive components: Použití 3D tisku pro vývoj a výrobu komponent automobilů, včetně náhradních dílů a prototypů.
- Aerospace parts: Využití 3D tisku v leteckém průmyslu pro výrobu lehkých a vysoce odolných komponent.
Tato terminologie představuje základy světa 3D tisku, ale oblast je velmi rozsáhlá a neustále se rozvíjí, s novými materiály, technologiemi a aplikacemi, které průběžně rozšiřují možnosti toho, co lze vytisknout.