Jak vybrat 3D tiskárnu
Různých typů 3D tiskáren je poslední dobou jak hub po dešti. Je proto důležité si ujasnit, co od 3D tiskárny vlastně očekáváte, a hlavně nenechat se napálit marketingem. Je důležité mít předem 100% jasno, co 3D tisk vlastně je.
Rozhodovací faktory
- Otevřený versus uzavřený design
- Velikost tiskové plochy
- Materiály
- Kvalita tisku
- Zkušenosti ostatních
Open source versus uzavřený design
Pokud se rozhodnete pro Open Source řešení, k tiskárně je dostupná veškerá dokumentace, a to dokonce jak ji celou sestavit a plány všech dílů. Náhradní díly jsou dostupné hned od několika výrobců a nikdy tak nezůstanete na suchu, nikdo vás také neomezuje v tom, co s tiskárnou můžete dělat.
Otevřené zdroje (pod správnou a nerestriktivní licencí jako všechny tiskárny pod projektem RepRap) dělají z takových tiskáren i extrémně efektivní učební pomůcku pro školy. Studenti mohou názorně pochopit celý proces od návrhu až po finální zařízení.
Na druhou stranu – u open source nemusíte vždy vědět, co dostanete. Např. moje tiskárna Prusa i3 je pravděpodobně nejpoužívanější na planetě, ale každý si ji také může upravit a použít různě kvalitní díly (a často si ji také přejmenuje). Ve výsledku kvalita tisku z různých Prusa i3 může být řádově odlišná, ze stejného důvodu nejsem ani schopen poskytovat podporu k jiné i3 než přímo ode mne.
Velikost tiskové plochy
Ač se na první pohled může zdát, že vždycky je lepší mít co největší plochu na tisk, většinou spíš jen plýtváte financemi. Prakticky jen z PLA se nechají tisknout velké objekty přes 20 cm v jedné ose. Tepelná roztažnost ABS a podobných materiálů, díky různé teplotě jednotlivý vrstev, způsobuje kroucení. Při velké ploše se pak celý objekt zdeformuje a znemožní další tisk. PLA je krásný a biologicky odbouratený materiál, bohužel si své mechanické vlastnosti zachová jen do přibližně 60°C.
Částečně se kroucení objektů nechá předejít použitím vyhřívané podložky. To je jedna z inovací, kterou jsem vyvinul pro RepRap a posléze si jí přebrala většina odvozených tiskáren ať už přiznaně, či ne. Úplné řešení je jen teplotně kontrolovaná komora (uzavřený tiskový prostor s vyhříváním), ale tohle je bohužel řešení patentované firmou Stratasys a výrobci takového řešení hrozí žaloba :-/
U opravdu velkých tisků pak narůstá doba tisku na řadu dnů, a pokud se cokoliv stane, na 99% přijdete o celý výtisk. Přijdete k tiskárně, i k té za 100 tisíc, a buďto tiskne do vzduchu a cívka se neodvíjí, nebo naopak místo krásného modelu máte “špagetové“ monstrum.
Nejlepší řešení je mít několik 3D tiskáren s tiskovou plochou do 30x30cm, objekt rozdělit na části a tisknout současně víc částí najednou. Efektivně tak snížíte celkovou dobu tisku. Při 4 tiskárnách celkový tisk bude trvat 1/4 času. Ušetřite. 4 3D tiskárny s plochou 20x20cm stojí řádově méně než jedna s 40x40cm. Je to daleko robustnější řešení. Při poruše, například vinou kontaminovaném filamentu, přijdete jen o jednu část a zbylé tiskárny můžou tisknout dál. Výsledný model můžete bez problému slepit.
Materiály
S materiály pro 3D tisk to není tak jednoduché jak si 99% lidí představuje. "Vždyť je to všechno stejně jenom plast!". Základní 2 materiály, které by měla podporovat každá tiskárna, jsou ABS a PLA.
Materiály co požadujete, vyberte předem, pokud se rozhodnete koupit tiskárnu s uzavřeným (closed source) designem, těžko tiskárnu upravíte později pro používání nových materiálů.
ABS - Acrylonitrile butadiene styrene
Skvělý materiál pro tisk funkčních věcí. Všechny vytisknuté součástky na mých tiskárnách jsou právě z ABS. Má dobrou tepelnou odolnost a je relativně levný (okolo (okolo 500-600 Kč za 1 kg) Vyžaduje vyhřívanou podložku! Pokud Vám někdo tvrdí, že se z něj dá tisknout bez vyhřívané podložky, lže. Vytisknete maximálně knoflík ke kabátu a nic většího.
PLA - Polylactic acid (Kyselina polymléčná)
Kompostovatelný materiál. Hodí se i na velké objekty. Převážné pro pohledové objekty, při 60°C už je materiál vláčný.
Materiálů jsou přitom desítky – ohebné, různě rozpustné, s kovovou nebo dřevěnou příměsí. Náš favorit je nyní třeba PET, který má vlastnosti ABS a přitom nepraská.
Dávejte si také pozor na to, že některé tiskárny, ačkoliv vám to neřeknou, používají čipované cartridge a nemůžete používat jiný materiál. Pokud navíc prodávají menší balení, vyjde vás po přepočítání 1 kg plastu klidně kolem 2000 Kč, místo zhruba 500-700 Kč, za které se prodává plast pro RepRap tiskárny. Kvalita plastu je přitom stejná, jde jenom o kompenzaci nižší pořizovací ceny tiskárny, podobně jako u inkoustových. Navíc se materiál v cartridgích i často zasekává :-/
Kvalita tisku
Někteří výrobci klamně uvádějí u tiskárny jako přesnost fantastická čísla, jako třeba 20 mikronů, tedy 0,02 mm. Realita je ale odlišná. Jde to totiž pouze o výšku vrstvy, nikoliv přesnost, protože stále pracujete s výrazně širší tryskou (např 0,4 mm). Čím je ale výška vrstvy menší, tím jsou méně vidět „rýhy“ na objektu, které se okolo 100 mikronů už téměř ztrácí. Bohužel tím více se ale také tisková hlava musí najezdit a tím řádově přibývá čas. Často totiž oceníte spíše rychlost, protože je rozdíl na výtisk čekat několik hodin, nebo den. Proto pokud porovnáváte výtisky z různých tiskáren, optejte se na výšku vrstvy a čas tisku, bez toho srovnáváte obtížně porovnatelné. Na kvalitu tisku mimochodem nemá žádný vliv krabice, většina komponent uvnitř je podobná, ať už máte tiskárnu za 15 nebo 80 tisíc, navíc platíte hlavně za design.
A pokud se vrátím k těm 20 mikronům. I když jsem takovou tiskárnu testoval, softwarově to na ní nakonec stejně bylo omezené na 50 mikronů...
Zkušenosti ostatních
Pokud tiskárnu kupujete kompletní a sestavenou, doporučuji nezávisle najít někoho, kdo má ten samý model od stejného výrobce. A nikdy nevěřte marketingu! Zkuste se podívat na hodnocení tiskáren v zahraničí, např. komentáře uživatelů na Amazon.com. Zjistíte, že spousta „hezkých“ boxovaných tiskáren pořádně nefunguje, nebo musí být každou chvíli v servisu, protože si ani nemůžete sami vyčistit tiskovou hlavu při zaseknutí (ano, to se také občas stává u každé 3D tiskárny…)
Pokud Vás 3D tisk zajímá a chcete další informace o materiálech a technologiích, přidejte se do mého newsletteru o 3D tisku a stáhněte si můj ebook Základy 3D tisku.
Kdo jsem
Už od roku 2009 navrhuji a stavím 3D tiskárny. Všechna moje práce v této oblasti je Open Source (volně dostupná pro jakékoli použití) pod projektem RepRap. Moje tiskárny se umí částečně replikovat, tzn. tisknout součástky na další tiskárny, a taky tak činí. Po celém světě jsou desítky tisíc tiskáren, co nesou moje jméno.
Příklady 3D tiskáren
Prusa i3 Plus (2015)
Prusa i3 (2013)
Prusa Mendel i2 (2011)
Lulzbots
MendelMax2 (2013)
MakersToolWorks
SeeMeCNC ORION (2013)
SeeMeCNC