Jak FDM tisk funguje krok za krokem
1. Příprava 3D modelu
Vše začíná digitálním 3D modelem, nejčastěji ve formátu .STL, .OBJ nebo .3MF. Takový model lze získat pomocí různých nástrojů nebo zdrojů:
- parametrické CAD programy (Autodesk Fusion360, SolidWorks, OnShape) - ideální pro funkční díly s přesnými rozměry
- modelovací nástroje jako např. Blender - ideální pro dekorativní a umělecké díly (vázy, figurky do deskových her, postavičky, atd.)
- programové CAD nástroje (OpenSCAD, CadQuery)
- online databáze modelů (Printables, Thingiverse, Cults, MakerWorld, Thangs)
- poptáním modelování u firmy nebo jednotlivce - ten pravděpodobně následně využije jeden z výše uvedených způsobů
2. Slicování
Před tiskem prochází model tzv. slicerem (např. PrusaSlicer, Bambu Studio). To je program, který model "rozřeže" na tenké horizontální vrstvy (typicky 0,1 mm až 0,3 mm) a vygeneruje instrukce pro tiskárnu ve formátu Gcode. Instrukce obsahují:
- dráhy trysky (pohyb po vrstvě), včetně rychlosti a zrychlení
- množství materiálu, který je potřeba vytlačit na dané místo
- teploty trysky a tiskové podložky
- rychlost větráků (tím je definovaná intenzita chlazení)
- výměny materiálů (za jiný materiál nebo stejný materiál v jiné barvě)
3. Tisk
Tiskovou strunu (tzv. filament) do tiskárny a skrze tiskárnu posouvá tzv. extrudér, který filament tlačí do vyhřívané trysky s malou dírkou (typicky 0,25-0,8 mm). Tryska filament zahřeje na pracovní teplotu (180-300 °C, podle materiálu). Roztavený plast se nanáší na tiskovou podložku nebo předchozí vrstvu a okamžitě tuhne.
Pohybová soustava posunuje trysku ve 3D prostoru přesně podle instrukcí v Gcode. Po dokončení jedné vrstvy se podložka nebo tryska (podle mechanismu konkrétní tiskárny) posune o výšku vrstvy a tisk pokračuje.
4. Post-processing
Po dokončení tisku může být nutné:
- Odlomit nebo rozpustit podpory
- Případně brousit, lakovat nebo jinak povrchově upravit díl
- Osadit díl mechanickým součástkami
Klíčové parametry tisku
Výška vrstvy
Menší výška = hladší povrch, ale delší čas tisku. Výška vrstvy 0,1 mm vytváří detailnější výtisk; s vrstvou 0,3 mm je naopak tisk nejrychlejší. V našem poptávkovém formuláři si výšku vrstvy nastavíte nepřímo, pomocí parametru Kvalita.
Velikost trysky
Tryska má také vliv na dobu tisku a kvalitu. Menší tryska zachytí více detailů, ale tisk trvá delší dobu. Typicky je možné funkční díly tisknout větší tryskou (0,4 mm nebo 0,6 mm) a okrasné díly menší tryskou (0,4mm nebo 0,25 mm). I velikost trysky u nás ve formuláři nastavíte nepřímo pomocí parametru Kvalita.
Počet perimetrů
V kombinaci s velikostí trysky určuje tloušťku stěny. Více perimetrů = pevnější díl. Počet perimetrů si v poptávkovém formuláři nastavit nemůžete, my to vyřešíme za vás.
Hustota výplně
Díl typicky není ani plný plastu, ani úplně dutý, ale někde mezi. Výplň má vliv na pevnost dílu (i když menší než např. počet perimetrů), nicméně její primární funkce je opora povrchu, aby nebylo snadné díl promáčknout.
Hustotu výplně si u nás v poptávkovém formuláři můžete nastavit přímo, když máte vybraný konkrétní materiál, nebo nepřímo pomocí parametru Pevnost.
Podpory
Převislé části dílu (nad cca 50°) potřebují dočasné podpory, které se po tisku ručně odstraní. Správné navrhování modelu (jeho orientace, různé přístupy a triky) může nutnost podpor minimalizovat. Podpory je potřeba nastavit vždy podle charakteru dílu a v poptávkovém formuláři je proto nemáte jak ovlivnit.
Výhody a nevýhody FDM
Výhody
- Nízké náklady na zařízení i materiál
- Velký výběr materiálů - PLA, PETG, ASA, TPU, PC-CF, PA-CF a mnoho dalších
- Levná kusová výroba - velké série jsou sice dražší než např. vstřikování, ale kusová výroba je v porovnání s nimi extrémně levná
- Vícebarevný tisk
Nevýhody
- Viditelné vrstvy - povrch nemá takovou hladkost jako třeba SLA tisk
- Anizotropní pevnost - díl je slabší mezi vrstvami
- Nutnost podpor u složitých geometrií
- Pomalejší než některé jiné technologie pro malé díly
Kdy je FDM správná volba?
FDM je ideální pro:
- Funkční prototypy - rychle a levně
- Malé série dílů (1-100 kusů)
- Náhradní díly
- Složité díly - dekorace, figurky
- Vícebarevné díly
FDM je méně vhodný pro:
- Díly vyžadující hladký povrch bez post-processingu
- Miniaturní detaily pod 0,5 mm
- Velké série (tam je levnější vstřikování)
Zajímá vás, jak by FDM tisk mohl pomoci vašemu projektu? Pošlete nám poptávku a zjistěte více.