Slovník pojmů ze světa 3D tisku

23. 05. 2023

ABS Juice - směs acetonu a ABS (termoplast, který se v acetonu rozpustí). Existují různé návody s rozdílným poměrem obou složek, ale nejčastěji je poměr uváděný: 10 mm ABS + 10 ml acetonu. Tato směs se používá k udržení výtisků na tiskové podložce.

Aditivní výroba – neboli Aditivní technologie výroby - jedná se o zhotovení 3D modelů pomocí přidávání vrstev materiálů (tzv. vrstvení materiálu).

Bowdenová trubice – trubice, která přivádí filament od Bowdenového extruderu k hotendu, který je poté přes trysku vytlačovaný na tiskovou podložku. Trubice je vyrobena z PTFE materiálu.

Bowdenový extruder – extruder, který je upevněný k rámu 3D tiskárny a filament tlačí přes trubici PTFE (bowdenová trubice). Výhodou je například nižší hmotnost tiskové hlavy. Mezi nevýhody patří nutnost motoru se silnější kapacitou nebo to, že je kompatibilní s méně typy filamentu. Opačnou variantou je přímý extruder, který tlačí filament rovnou do trysky.

Boxy na 3D tiskárnu – boxy nebo skříňky, ve kterých je uložena 3D tiskárna. Jejich výhodou je stabilní prostřední pro tisk – stálá teplota, žádný průvan a prach, a v neposlední řadě i snížení hluku při tisku.

BuildTak - tenká samolepící folie, která se položí na tiskovou podložku a zajistí tak její lepší povrch díky zvýšení přilnavosti vytištěných předmětů k podložce. Folie je vyrobena z odolného a kvalitního materiálu a snese vysokou teplotu. Nahradí tak modrou lepící pásku (blue tape), polyamidovou fólii (kapton tape) nebo směs ABS Juice.

Brim - mezivrstva mezi výtiskem a tiskovou podložkou, která se používá, aby se zlepšila přilnavost výtisku k podložce a předešlo se deformacím. Brim je vytisknutý z jedné vrstvy a přesahuje svým rozměrem velikost výtisku.

CAD - [zkr. z angl. Computer Aided Design - počítačem podporované navrhování] – zkratka pro počítačové programy, které se zabývají vývojem, konstrukcí digitálního modelu a přípravou výroby finálního produktu.

CNC - [zkr. z angl. Computer Numerical Control] – číslicový obráběcí stroj, který je řízený počítačovým programem založeným na sérii příkazů zakódovaných obvykle do souboru G-kódů. K tomuto procesu není potřeba ruční ovládání.

Digitální výroba - název pro proces, který zahrnuje navrhování a výrobu 3D modelů pomocí různých CAD / CAM softwarů a výrobních metod, jako je 3D tisk, CNC frézování nebo řezání laserem.

DLP - [zkr. z angl. Digital Light Processing] – technologie, která využívá UV data projektor k promítání tištěné vrstvy na tiskovou plochu. Pohyb je prováděn jen na ose Z. Jedná se o jednu z nejpřesnějších technologií 3D tisku.

Doba vytvrzování vrstvy - doba, po kterou je každá vrstva výtisku vystavena UV světlu a dochází k vytvrzování u 3D tiskáren typu SLA, DLP a LCD. Nejčastěji se doporučuje nechat vytvrzovat jednu vrstvu po dobu 5-12 sekund s ohledem na typ pryskyřice.

Extruder - část 3D tiskárny, která má za úkol zpracovávat a vytlačovat filament během tisku. Extruder je rozdělený na dvě části: krokový motor a podávací systém, který přivádí filament do tiskárny, a hotend, který ohřívá a vytlačuje filament přes trysku na tiskovou plochu.

Fab Lab - [zkr. z angl. Fabrication Laboratory - výrobní laboratoř] – sdílená dílna pro jednotlivce vybavena různými přístroji mimo jiné i 3D tiskárnami. Funguje na principu DIY (Udělej si sám) a může být skvělým zdrojem znalostí a inspirací pro začátečníky a nadšence v oblasti 3D tisku.

FDM technologie [zkr. z angl. Fused Deposition Modeling] - metoda 3D tisku na bázi vytlačování a nanášení roztaveného filamentu. Je to obchodní název vytvořený společností Stratasys.

FEP fólie - dvouvrstvá průhledná fólie, která je upevněna do rámu ve vaničce na resin. Pomáhá UV světlu vytvrdit tekutou pryskyřici. Využívá se u 3D tiskáren, které pracují s technologiemi LCD, DLP a SLA.

FFF technologie [zkr. z angl. Fused Filament Fabrication] - metoda 3D tisku na bázi vytlačování a nanášení roztaveného filamentu. Prakticky stejná metoda jako je FDM, ale často používaná na tiskárnách RepRap.

Filament - materiál určený pro tisk na 3D tiskárnách metodou FDM. Filament je dodávaný ve formě tenké struny, která je navinuta na cívku. Může se lišit typem, konzistencí, barvou nebo vlastnostmi. Mezi nejoblíbenější patří PLA, ABS nebo PETG.

Fotopolymerizace - proces tuhnutí pryskyřice pomocí UV světla. Tato technika se používá v různých procesech 3D tisku jako je DLP, SLA a Polyjet.

G-kód - kódovací jazyk naprogramovaný pro 3D tiskárny. Používá se k přenosu pokynů do řídicího systému 3D tiskárny s informacemi, jak vytisknout 3D model.

Heatblock - součást hotendu. Jedná se o kovovou kostku, která zajišťuje rovnoměrný a pravidelný přísun tepla k trysce a filamentu.

Heatbreak – krk neboli izolátor, který má za úkol oddělovat část filamentu, která je už zahřátá a je připravena k vytlačení od části filamentu, která má nižší teplotu a je stále v pevném stavu. Heatbreak je součást hotendu.

Homing - hledání výchozí pozice. Je to proces, kterým 3D tiskárna určuje umístění svého extrudéru v trojrozměrném prostoru. K navádění dochází před každým tiskem, kdy motory os X, Y a Z hledají svůj maximální limit.

Hotend – součást tiskárny, která má za úkol zahřívat filament. Může být vyrobený z mosazi, zinku nebo mědi. Součástí hotend je tryska, heatblocku a krku (heatbreaku).

Hybridní/víceúčelová 3D tiskárna - víceúčelový stroj, který na rozdíl od běžných 3D tiskáren zvládne kromě 3D tisku i CNC frézování. A novější stroje kombinují 3D tisk, CNC frézování i laserové gravírování.

Kalibrace podložky - vyrovnávání mezery mezi tiskovou podložkou a tryskou. Některé tiskárny mají automatickou kalibraci, která se spouští před každým tiskem. Správná kalibrace podložky je nutná k dosažení kvalitních výtisků.

Kapton Tape - tepelně odolná lepicí páska vyrobena z polyimidové fólie se silikonovým lepidlem. Zvládne širokou teplotní škálu (od -269°C po 260°C). Používá se na tiskovou podložku a zajistí přesnou přilnavost tisknutého modelu.

LOM - [zkr. z angl. Laminated Object Manufacturing] technologie 3D tisku, kde je každá vrstva vyřezávaná a přilepovaná k předchozí vrstvě. Jako materiál se využívá plast nebo papír. Jedná se o rychlou a levnou metodu, ale dochází k velkému množství odpadního materiálu a výtisky nejsou tak bytelné (využívá se například pro tisk modelů).

Nylon (Polyamid – Pa) – plastový materiál, který se často využívá pro 3D tisk díky svým vlastnostem: velmi silný a odolný, vysoká adheze (přilnavost) a vysoká teplota tání. Ve formě prášku se používá pro technologii SLS, jako nylonové tiskové struny pro technologii FDM.

Obrys - několik vrstev vláken vytištěných tak, aby ohraničovaly všechny modely na tiskové podložce. Díky tomu, že je vytištěný jako první před samotným tiskem 3D modelu, zajistí kontrolu správného vytlačování filamentu a přilnavosti první vrstvy k tiskové podložce. V případě, že výtisk nesedí na tiskové podložce tak, jak by měl, můžete upravit nastavení osy Z.

PEEK - (zkratka pro: PolyEtherEtherKetone) materiál, který se používá na výrobu filamentu do 3D tiskárny. Je odolný vůči mnoha organickým a anorganickým chemikáliím a snáší trvale vysoké teploty.

PEI - (Polyetherimid) vysokoteplotní termoplast, z kterého se vyrábí PEI folie na tiskovou podložku. Díky ní je možné snadněji odstranit výtisky z podložky.

PLA – (Polylaktidová vlákna) materiál na rostlinné bázi používaný pro FDM technologii. Je plně biologicky odbouratelný. Využívá se pro 3D tisk dekorativních předmětů nebo díky tomu, že je ekologický a bezpečný, i na spotřební materiály (např.: balení potravin, jednorázové nádobí).

Polyjet – technologie 3D tisku patentované firmou Stratasys (jiné firmy využívají označení: MultiJet, Jet technology), kdy je pryskyřice vystřikovaná na podložku a ihned tvrzena pomocí UV světlem. Materiál je uchovávaný v cartridgích stejně jako u 2D tiskáren.

Post-Processing - proces, který nastává po dokončení výtisku. Jedná se o dodatečné úpravy výtisku, do kterých spadají různé techniky jako je broušení, lakování, vyhlazování. Post-Processingem můžete dosáhnout toho, že výtisk bude vypadat jako by byl vyrobený ze dřeva nebo třeba z kovu.

Power raft - typ raftu (vrstva mezi tištěným dílem a podložkou) generovaného softwarem Voxelizer od společnosti ZMorph. Slouží jako spodní vrstva, díky které model přilne lépe k podložce.

Přesah - část u 3D tištěných objektů, které přesahují přes předchozí vrstvy filamentu. Přesahy mohou být malé a dobře se tisknou, ale často vyžadují podpěru, zejména pokud mají vysoký úhel sklonu. Předejít se jim dá i tak, že 3D model vytisknete na dvě části a po výtisku připevníte k sobě.

Přímý extruder - extruder, který je nainstalován hned u hotendu a vytlačuje filament přímo do trysky. Jeho výhodou je mimo jiné snadnější vytlačování filamentu, je kompatibilní s více typy filamentu, možnost použití slabšího motoru. Mezi nevýhody patří větší hmotnost tiskové hlavy a někdy je složitější například čištění trysky. Opačnou variantou je Bowdenový extruder, který filament tlačí přes bowdenovu trubici.

PTFE materiál - syntetický materiál z polytetrafluorethylenu, který se využívá pro výrobu například PTFE hadičky do hotendu nebo pro bowdenové vedení filamentu. Často se používá název Teflon - název uvedený v původním patentu společnosti DuPont.

Raft – vytisknutý podstavec, na kterém se poté tiskne konkrétní výtisk. Raft je vytisknutý z více vrstev a má za úkolem zlepšit stabilitu výtisku. Tato vrstva může být generována pomocí slicovacího softwaru nebo CAD softwaru.

Rapid prototyping - soubor technologií pro výrobu prototypů pomocí 3D tisku. Tyto prototypy slouží k představení, jak bude výsledný model vypadat (designový návrh) a k rychlé výrobě modelu díky trojrozměrných dat v počítačovém designu (CAD).

RepRap - [zkr. z angl. replicating rapid prototyper] - mezinárodní komunitní projekt pro 3D tiskárny, který byl založený v roce 2005 Dr. Adrianem Bowyerem. 3D tiskárny z tohoto projektu mají otevřený hardware a jsou složené z větší části z plastových částí, které lze vytisknout na jiné RepRap tiskárně. Projekt RepRap se stal po celém světě v komunitě 3D tisku velmi oblíbený, a to hlavně díky své dostupnosti, nižší ceně a otevřenému přístupu.

Resin – pryskyřicový materiál, který se využívá k 3D tisku. Resin není vytlačování pomocí trysky, ale je uložen v tiskové vaničce.

Řez – protnutí 3D modelu, které slouží k zjištění podrobnějších informací ke konkrétní oblasti 3D modelu. Vlastnosti řezu jsou závislé na hodnotě, která je nastavená v softwaru pro slicování.

SDL - [zkr. z angl. Selective Deposit Layers] technologie 3D tisku papíru je založena na vrstvení barevně potištěných listů papíru pomocí lepidla a poté řezané laserem do požadovaného tvaru. Využívá se k tomu obyčejný papír, takže 3D tisk není finančně nákladný, ale oproti výtiskům z plastu není tolik odolný.

Skener - zařízení, které naskenuje objekt a vytvoří jeho počítačový 3D model, který lze poté dále upravovat a mimo jiné i vytisknout na 3D tiskárně.

Skirt - obrysová čára kolem výtisku, díky které se ustálí průtok filamentu tryskou.

SL - [zkr. z angl. Stereolithography] metoda výroby 3D modelu, která využívá laserové záření k vytvrzování tekuté pryskyřice. Tato technologie patří k jedné z nejpřesnějších metod a často se využívá ve větších průmyslových 3D tiskárnách.

SLA - [zkr. z angl. Stereolithography Apparatus] - výrobní stroj využívající proces SL pro 3D tisk.

Slicer – počítačový software, který se využívá k přípravě podkladů pro 3D tisk a funguje na principu rozdělení 3D modelu na tenké horizontální vrstvy, které se později 3D tisknou jeden po druhém na základě souborů G-kódu (název softwaru je odvozený od anglického slova - slice = plátky neboli vrsty).

SLM - [zkr. z angl. Selective Laser Melting] technologie 3D tisku, kde dochází k roztavení kovového materiálu pomocí silného laseru usměrňovaného speciálními zrcadly. Materiál je rozemletý na extra jemný prášek (používá se: měď, hliník, chirurgická ocel, kobalt, chrom, titan, platina nebo wolfram). Tyto tiskárny jsou poměrně drahé a 3D výtisky se využívají například v leteckém průmyslu.

Sloní noha – [v angl. Elephant's Foot] - rozšířená spodní vrstva oproti zbytku výtisku. Tento defekt bývá nejčastěji způsoben nesprávným chlazením výtisku anebo nesprávnou výškou první vrstvy.

SLS - [zkr. z angl. Fabrication Laboratory ] výrobní proces, který je postavený na principu spékání vrstev prášku plastického materiálu pomocí laseru. Používá se většinou ve větších průmyslových 3D tiskárnách. Existují další výrobní metody za pomocí laseru: SLM a DMLS.

STL - formát souboru, který se často používá pro uložení 3D modelů pro 3D tisk. Soubory STL mají vyobrazený geometricky 3D model bez barev i textury. Později mohou být převedeny do G-kódů.

Stolní 3D tiskárna - tiskárna, která se vejde na stůl a umožní tak tisknout modely doma, v garážích nebo v kancelářích. Díky tomu se rozšířil 3D tisk mezi širokou veřejnost a postupně se stává i cenově dostupnější.

Subtraktivní výroba – je metoda výroby, která je postavena na principu odebírání materiálu do požadované podoby konečného výrobku. Jedná se například o řezání, frézování nebo gravírování. Jedná se o opačný proces, než je aditivní technologie používaná u 3D tisku (kdy výrobek vzniká postupným přidáváním materiálu).

Termistor - malý snímač, který najdete nad tryskou. Jedná se o teplotní čidlo, které slouží k měření teploty podložky i trysky v 3D tiskárně.

Tisková plocha/podložka - [v angl. používané termíny: Print Bed/Build Plate] plocha, na které se tiskne 3D výtisk. Udává velikost a tvar možnosti tisku. Lišit se může ve velikosti, v materiálu i různým povrchem (hladká nebo texturovaná).

Tisková vanička - nádoba určena pro resin (tekutou pryskyřici). Využívá se pro 3D tisk na principu SL (vytvrzování tekuté pryskyřice pomocí laseru).

Tryska – součást hotendu, přes kterou je vytlačovaný zahřátý filament na tiskovou podložku. U většiny 3D tiskáren lze trysku vyměnit. Trysky se liší rozměrem a materiálem. Nejčastěji se používají ocelové nebo mosazné trysky. Průměr trysky je v rozmezí od 0,1 do 2,0 mm.

Voxel - trojrozměrné pixely, které udávají hodnotu v konkrétní sadě souřadnic. Často se používá v 3D grafice pro účely 3D tisku. Software Voxelizer od společnosti ZMorph používá voxely ke generování a úpravám 3D modelů namísto použití vektorů.

Vrstva - jednotlivá rovinná část objektu, který je vytištěn 3D. Před tiskem se v počítačovém programu model „rozřeže“ na jednotlivé vodorovné vrstvy. Při tisku každá vrstva přilne k předchozí a vytváří tak 3D strukturu modelu.

Výplň – vnitřní část výtisku, která funguje jako nosná konstrukce. Výplň může být až 100%, kdy je výtisk zcela vyplněný (výhoda je dobrá stabilita výtisku, nevýhoda je dlouhý čas tisku a vysoké náklady na tisk), až po 0%, kdy je výtisk dutý (výhoda je rychlý tisk, nízké náklady a hmotnost, nevýhoda je malá stabilita). Nejčastěji se výtisky tisknou s 10-20% hustotou výplně. Dalším aspektem je vzor výplně.

Výška vrstvy/tloušťka vrstvy - základní faktor u každého 3D výtisku ovlivňující dobu tisku a vertikální rozlišení. Maximální výška vrstvy je limitovaná průměrem trysky.