3D tisk, známý také jako technologie aditivní výroby, v posledních letech získává na popularitě. Na základě digitálních souborů modelů dokážou 3D tiskárny používat různé spojitelné materiály, jako jsou slitinové prášky nebo nekovové materiály, a vytvářet 3D model metodou tisku vrstvu po vrstvě. Nejprve 3D tiskárny analyzují online digitální soubory modelů a zpracují je do jednotlivých vrstev. Poté se tisková hlava pohybuje podle systémově stanovené dráhy, přičemž z trysky vytlačuje roztavený filament, a stroj začne model vytvářet. FDM (Fused Deposition Modeling) a SLA (Stereolitografie) jsou dvě nejběžnější technologie tisku na tomto trhu.
Pro začátečníky jsou FDM a SLA nejvhodnějšími metodami, jak vstoupit do světa 3D tisku. Také mezi profesionály patří FDM a SLA k nejpopulárnějším technologiím v tomto neustále se rozvíjejícím odvětví. Přestože různé technologie mohou vytisknout stejné modely, součásti nebo stejné finální produkty podle našich představ, v detailech modelů vytištěných různými technologiemi stále existují rozdíly. Podívejme se tedy na rozdíly mezi těmito dvěma technologiemi.
Definice FDM
Princip fungování FDM spočívá v tom, že filament je extruderem vytlačován na tiskovou podložku a poté začíná samotný tiskový proces, při kterém se roztavený filament vrství vrstvu po vrstvě, dokud není vytvořen finální model. Touto technologií lze používat různé filamenty, například ABS, PLA a další kompozitní materiály smíchané s různými zpevňujícími prášky. 3D tiskárny využívající FDM proto mají na trhu velmi široké zastoupení a široké využití 3D tisku.
Výhody FDM
Ve srovnání se SLA mají FDM 3D tiskárny mnohem větší tiskový objem, mohou navrhovat a tisknout praktické součásti a modely a umožňují také malosériovou výrobu. Jeden typ materiálu pro 3D tisk má obecně nízký odpor, nízké tření, vysokou pevnost a určitou odolnost proti korozi, zatímco kompozitní materiály obvykle označují materiály obsahující zpevňující prášek nebo směs sekaných vláken v základním materiálu. Například karbonát a uhlíková vlákna lze použít k tisku pevnějších, lehčích a rozměrově stabilních dílů. FDM 3D tisk se používá od prezentačních modelů a malých náhradních dílů pro automobily až po nástroje a přípravky pro letecké a kosmické společnosti, což z něj činí silnější volbu pro objekty, které vyžadují mechanickou funkčnost a výkon. Některé FDM 3D tiskárny mají vlastnosti vysoce přesného tisku, takže povrch vytištěných dílů je hladký a rovnoměrný a může splňovat požadavky běžných testů použití.
Nevýhody FDM
Kvůli omezenému rozlišení mohou mít finální produkty nebo modely vytvořené běžnými FDM 3D tiskárnami někdy na povrchu nevyhnutelné viditelné vrstvy. Tyto „nedokonalé“ modely proto vyžadují další proces broušení nebo leštění, aby se odstranily zbytky. Kromě toho jsou výkyvy teploty také jedním z nejběžnějších problémů při FDM 3D tisku, což může způsobit neobratné a zpomalené chlazení filamentu.
Výhody SLA
Ve srovnání s FDM je největší výhodou SLA to, že dokáže dosáhnout rozlišení až 25 mikronů, díky čemuž je výsledný produkt hladší a má jemnější detaily. V tomto smyslu může konkurovat tradičnímu vstřikování plastů a výsledné produkty se mu mohou velmi podobat. Tato technologie je velmi vhodná pro výrobu určitých prezentačních produktů, koncepčních modelů, organických struktur, součástí se složitější geometrickou konfigurací, soch a dalších jedinečných předmětů a novinek. SLA 3D tiskárny používají UV světlo jako hlavní vytvrzovací prvek a během tiskového procesu dosahují malé odchylky.
Nevýhody SLA
Protože vytvrzené resinové materiály jsou křehké, lze mechanickému namáhání nebo cyklickému zatížení vystavit pouze některé speciální formulace průmyslového SLA resinu. Většina standardních resinů je však velmi vhodná pro výrobu modelů s jemnou strukturou a vysokou hladkostí povrchu. Pokud jde o pevnost a mechanické vlastnosti, v současnosti stále neexistují SLA resinové materiály, které by mohly konkurovat polykarbonátu, nylonu a dalším pevným FDM materiálům. Navíc je resin z hlediska pořizovacích nákladů mnohem dražší než jiné typy materiálů. Ve srovnání s FDM 3D tiskárnami mohou SLA tiskárny také vyrábět pouze menší modely a nelze je využívat pro hromadnou výrobu.