Ako pripraviť model na 3D tlač

3D tlač umožňuje rýchlo a cenovo dostupne vyrobiť prototyp, náhradný diel, držiak, kryt, dekoráciu alebo menšiu sériu výrobkov. Kvalita výsledku však nezávisí iba od použitej tlačiarne. Veľmi dôležitá je aj správna príprava 3D modelu, výber materiálu a určenie požadovaných vlastností výrobku.

V tomto článku si vysvetlíme, čo je potrebné pripraviť pred zadaním zákazky na 3D tlač a ako dosiahnuť čo najlepší výsledok.

Čo je potrebné na 3D tlač?

Základom je digitálny 3D model výrobku. Najčastejšie sa používa súbor vo formáte:

• STL,
• STEP alebo STP,
• OBJ,
• 3MF.

Formát STL obsahuje najmä geometriu povrchu objektu a je vhodný pre väčšinu bežných tlačových zákaziek. Súbory STEP alebo STP sú vhodnejšie pri technických dieloch, ktoré je potrebné pred tlačou ešte upraviť.

Model by mal mať správne rozmery, uzavretú geometriu a nemal by obsahovať poškodené alebo chýbajúce plochy.

Nemáte vlastný 3D model?

Nie každý zákazník má pripravený výkres alebo 3D súbor. V mnohých prípadoch postačí:

• technický výkres,
• jednoduchý náčrt s rozmermi,
• fotografie pôvodného dielu,
• fyzická predloha,
• opis požadovaného výrobku a jeho použitia.

Pri jednoduchých dieloch, ako sú držiaky, krytky, podložky, redukcie alebo montážne prvky, je možné model vytvoriť podľa dodaných rozmerov.

Čím presnejšie sú rozmery a požiadavky, tým lepšie sa dá výrobok pripraviť na konkrétne použitie.

Na čo myslieť pri návrhu modelu?

Hrúbka stien

Príliš tenké steny môžu byť krehké alebo sa nemusia vytlačiť správne. Minimálna vhodná hrúbka závisí od veľkosti dielu, materiálu a smeru namáhania.

Pri technických súčiastkach je vhodné ponechať dostatočnú rezervu, najmä v okolí otvorov, skrutiek a spojovacích miest.

Otvory a presné rozmery

Otvory vytlačené pomocou FDM technológie môžu byť mierne menšie než hodnota uvedená v modeli. Pri otvoroch pre skrutky, ložiská alebo hriadele je preto vhodné počítať s toleranciou alebo s následným opracovaním.

Ak má diel presne zapadnúť do iného komponentu, je potrebné uviesť požadovanú vôľu.

Previsy a podpery

Niektoré časti modelu nemožno vytlačiť vo vzduchu bez pomocných podpier. Podpery síce umožnia výrobu zložitejších tvarov, ale môžu zanechať mierne stopy na povrchu.

Často sa dá model vhodne otočiť alebo rozdeliť na viac častí tak, aby bolo potrebných menej podpier. Výsledkom môže byť krajší povrch, kratší čas tlače a nižšia cena.

Orientácia vrstiev

3D tlačený výrobok nevykazuje rovnakú pevnosť vo všetkých smeroch. Diel býva spravidla odolnejší v smere jednotlivých vytlačených vrstiev než medzi vrstvami.

Pri mechanicky namáhaných súčiastkach je preto dôležité vedieť:

• kde bude diel uchytený,
• akým smerom naň bude pôsobiť sila,
• či bude vystavený nárazom alebo vibráciám,
• či bude používaný v interiéri alebo exteriéri.

Na základe toho možno zvoliť vhodnú orientáciu pri tlači.

Ako vybrať správny materiál?

Každý materiál má iné vlastnosti. Výber závisí predovšetkým od toho, na čo bude výrobok slúžiť.

PLA

PLA je vhodný na:

• dizajnové modely,
• dekorácie,
• makety,
• prototypy,
• výrobky bez vysokého mechanického alebo tepelného namáhania.

Je dostupný v mnohých farbách a umožňuje dosiahnuť pekný povrch. Nie je však ideálny do prostredia s vyššou teplotou alebo na dlhodobé vonkajšie použitie.

PETG

PETG ponúka dobrý kompromis medzi kvalitou tlače, pevnosťou a odolnosťou. Hodí sa na:

• technické diely,
• držiaky,
• kryty,
• montážne prvky,
• výrobky používané vo vlhkom prostredí.

V porovnaní s PLA je pružnejší a odolnejší voči nárazom.

ABS

ABS sa používa pri technických dieloch, pri ktorých je potrebná vyššia teplotná a mechanická odolnosť. Vhodný je napríklad na:

• kryty zariadení,
• dielenské pomôcky,
• súčiastky do interiéru vozidiel,
• funkčné prototypy.

Pri tlači je náročnejší a pri väčších dieloch môže dochádzať k deformáciám.

TPE a flexibilné materiály

Flexibilné materiály sa používajú na výrobu:

• tesnení,
• pružných dorazov,
• ochranných prvkov,
• návlekov,
• mäkkých alebo ohybných komponentov.

Pri návrhu je potrebné počítať s ich pružnosťou a odlišným správaním oproti pevným plastom.

Materiály s dreveným vzhľadom

Materiály typu WOOD obsahujú prímes drevených vlákien. Sú vhodné najmä na dekorácie, modely, darčekové predmety a dizajnové výrobky. Výsledný povrch môže pôsobiť prirodzenejšie než pri bežnom plaste.

Čo ovplyvňuje cenu 3D tlače?

Cena sa neurčuje iba podľa hmotnosti spotrebovaného materiálu. Ovplyvňuje ju viacero faktorov:

• rozmery výrobku,
• čas tlače,
• množstvo materiálu,
• požadovaná výška vrstvy,
• zvolený materiál,
• množstvo výplne,
• potreba podpier,
• počet kusov,
• príprava alebo oprava 3D modelu,
• následné opracovanie.

Veľký, ale dutý model môže byť lacnejší než malý diel s vysokou výplňou a dlhou dobou tlače.

Pri malých sériách je výhodou, že nie je potrebné vyrábať drahú vstrekovaciu formu. Každý kus možno navyše individuálne upraviť.

Akú výplň zvoliť?

Vnútro 3D tlačeného výrobku zvyčajne nie je úplne plné. Tlačiareň vytvorí vnútornú štruktúru, ktorá šetrí materiál a skracuje výrobu.

Orientačne možno použiť:

• nižšiu výplň pre dekorácie a nenamáhané modely,
• strednú výplň pre bežné funkčné výrobky,
• vyššiu výplň pre mechanicky namáhané diely.

Vyššia výplň však automaticky neznamená najlepší výsledok. Pevnosť často výrazne ovplyvňuje aj počet vonkajších stien, orientácia modelu a použitý materiál.

Prototyp alebo hotová séria?

Pri novom výrobku odporúčame najskôr vytlačiť jeden skúšobný kus. Na prototype je možné overiť:

• správnosť rozmerov,
• funkčnosť otvorov a spojov,
• pevnosť,
• spôsob montáže,
• vzhľad a kvalitu povrchu.

Po odskúšaní sa model môže upraviť a následne vytlačiť v požadovanom počte kusov. Tento postup znižuje riziko, že sa vyrobí celá séria s nesprávnym rozmerom alebo nevhodným konštrukčným riešením.

Čo poslať pri žiadosti o cenovú ponuku?

Aby bolo možné pripraviť čo najpresnejšiu cenovú ponuku, odporúčame zaslať:

1. 3D model alebo dostupný výkres,
2. požadovaný počet kusov,
3. rozmery výrobku,
4. požadovaný materiál alebo opis použitia,
5. požadovanú farbu,
6. informáciu o mechanickom a tepelnom namáhaní,
7. požadovaný termín dodania.

Ak si nie ste istí výberom materiálu alebo nastavením tlače, stačí opísať, na čo má výrobok slúžiť. Na základe použitia navrhneme vhodné riešenie.

3D tlač od jedného kusu po malé série

VESO TRADE ponúka 3D tlač prototypov, funkčných dielov, objektov a malých výrobných sérií. Tlačíme z materiálov PLA, ABS, PETG, WOOD a TPE.

Maximálny tlačový objem je 350 × 350 × 400 mm a podľa požadovanej kvality používame výšku vrstvy od 0,1 do 0,6 mm.

Potrebujete vytlačiť prototyp, náhradný diel alebo menšiu sériu výrobkov? Pošlite nám 3D model, výkres alebo fotografie pôvodného dielu spolu so základnými rozmermi. Posúdime realizovateľnosť a pripravíme cenovú ponuku.

Kontakt:

E-mail: obchod@vesotrade.sk
Telefón: +421 951 004 283
Web: vesotrade.sk