K online nacenění je zapotřebí nahrát do systému 3D model ve formátu .stl do velikosti 100 MB. 3D tisk ale, jako jakákoli jiná technologie, není univerzálním řešením všech problémů. Proto je nutné dodržovat pokyny sepsané v tomto článku, jejichž dodržení zajistí hladký proces výroby a doručení dílu na míru v nejvyšší možné kvalitě. 

Nedodržení těchto pokynů může vést k:

• Nevzhlednému, deformovanému nebo nefunknčímu dílu (kvůli omezeným schopnostem tiskové technologie nebo tiskovým vadám...)
• Neefektivnímu zpracování Vaší objednávky (je možné, že Vás budeme kontaktovat s plánem na optimalizaci modelu...)
• Stornování a vrácení peněz za objednanou výrobu (nepř. v případě nedodržení většího množství pokynů, využití chyby v nacenění...) 

V souhrnné tabulce níže naleznete základní parametry, které by měly Vaše výrobní podklady splňovat. Zároveň se v ní dozvíte, jakou rozměrovou toleranci lze od dílu očekávat, velikost detailu, a další... V další části tohoto článku pak naleznete detailněší informace k jednotlivým parametrům.

Tolerance a vůle

Při návrhu modelů je důležité zohlednit tolerance a vůle mezi jednotlivými částmi. Tolerance určuje přesnost rozměrů tištěného dílu, což závisí především na použité technologii 3D tisku. Obecně platí, že pro pohyblivé díly nebo spojení je vhodné ponechat vůli alespoň v hodnotách uvedených v tabulce výše, aby se zabránilo nadměrnému tření nebo zaseknutí. Dodržení správných tolerancí zajistí, že vaše díly budou použitelné, zejména pokud jde o funkční a technické díly. U detailnějších aplikací může být potřeba testovat optimální hodnoty pro konkrétní tiskárnu a materiál - v případě vyšších nároků na přesnost nás tedy kontaktujte například mailem. 

• Vůle A - pro spojení dvou dílů
• Vůle B - pro vůle mezi dvěmi pohyblivými díly

Síla stěny a detail

Minimální tloušťku stěn a velikost detailů je důležitá k dobré odolnosti, vyrobitelnosti a vzhlednosti tištěného dílu. Minimální tloušťka stěny závisí na zvolené technologii (viz. tabulka). U detailů, jako jsou rytiny nebo reliéfy, je vhodné zajistit správnou minimální velikost, aby byly na tištěném dílu dobře viditelné. Dodržení těchto parametrů zajistí, že model bude pevný, funkční a esteticky odpovídající vašim požadavkům.

Servisní otvory

Při navrhování dutých modelů pro SLA tisk je nezbytné zahrnout servisní otvory, které umožní odtok nepolymerizované pryskyřice z dutých částí. Bez těchto otvorů může pryskyřice zůstat uvnitř modelu, což nejen zvyšuje jeho hmotnost, ale také komplikuje následné vytvrzování a může vést k deformacím či prasklinám. Servisní otvory by měly být strategicky umístěny a dostatečně velké (alespoň 3 mm), aby zaručily efektivní odvod pryskyřice během tisku i po něm.

Závity

Závity jsou častým konstrukčním prvkem, ale jejich návrh pro 3D tisk vyžaduje správné dimenzování a zohlednění technologie (minimální úhel a stoupání závitu volte dle tabulky). Pro časté mechanické použití nebo vyšší pevnost doporučujeme zvážit použití závitových vložek nebo ruční závitování po tisku.

Tiskové vady a výsledná kvalita

Při návrhu modelů pro 3D tisk je důležité zohlednit možné tiskové vady, které mohou ovlivnit kvalitu výsledného dílu. Většinu tiskových vad se snažíme potlačit vhodným nastavením 3D tiskárny (teplota, orientace, kvalitní materiál,...). Pro co nejlepší výsledek je ale nutné dodržet pravidla i z pohledu návrhu tiskového modelu. Níže tak shrnujeme nejčastější problémy pro FDM a SLA tisk a připojujeme tipy, jak jim předejít z pohledu návrhu modelu. 

Deformace

Popis: Zkroucení spodní nebo horní části modelu, způsobené nerovnoměrným chladnutím nebo smrštěním materiálu, což ovlivňuje rozměrovou přesnost.

Řešení: Navrhujte modely s větší kontaktní plochou základny a se zaoblenými rohy základny. Vyhněte se příliš tenkým a dlouhým plochám, které jsou náchylné ke smršťování. 

Podpěry

Popis: Oblasti modelu, kde byly podpěry, mohou mít po jejich odstranění viditelné stopy - nerovnosti a hrubý, zvrásněný povrch.

Řešení: Pokud je to možné, upravte design tak, aby minimalizoval převisy, které vyžadují podpěry. Přidejte drobné podpůrné prvky přímo do návrhu pro snadnější odstranění.

Převisy

Popis: Převisy bez dostatečné podpory mohou být deformované nebo hrubé.

Řešení: Snažte se u převisů zachovat úhel menší než 45° vůči základně, aby tisk nevyžadoval podpěry.

Viditelné vrstvy

Popis: Povrch modelu může mít výrazné linie vrstev, což snižuje estetickou kvalitu. (zejména u FDM)

Řešení: Minimalizujte použití šikmých ploch, které zdůrazňují vrstvy.

Komplexni modely (čemu se vyhnout)

Většinou jde o příliš složité struktury, obvykle například rozvětvené modely zaplňující velký prostor nebo modely obsahující drobné převisy. Problém může nastat i u středně složitých objektů, které mají plnit fuknční roli. Takové výtisky mohou mít sníženou odolnost v některém směru.

Možné řešení: Pokud je model příliš složitý nebo velký, rozdělte ho na menší části a spojte po tisku pomocí lepidla, šroubů nebo jiných spojovacích metod.

Pokud není optimalizace pro 3D tisk možná, vždy nás nejlrpve kontaktuje. Je pravděpodobné, že před vytvořením výsledného výrobku bude potřeba připravit několik prototypů.

Optimalizace pro 3D tisk

Optimalizací návrhu můžete výrazně zlepšit kvalitu výsledného tisku, zkrátit dobu výroby a snížit spotřebu materiálu a tím i výslednou cenu.

Přednost zkosení před zaoblením

U zaoblených hran na základně dochází na počátku k velkému úhlu převisu, což u FDM vyžaduje podpěry nebo vede k deformacím. U SLA mohou být tyto převisy méně přesné a zhoršit kvalitu povrchu.

Optimalizace převisů

Snažte se u převisů zachovat úhel menší než 45° vůči základně, aby tisk nevyžadoval podpěry.

Posílení tenkých částí

Zvyšte tloušťku stěn nebo přidejte výztuhy, jako jsou žebra či výplňové prvky, které zvýší mechanickou stabilitu.

Minimalizace použití podpěr

Přepracujte model tak, aby eliminoval složité převisy. Například místo vodorovných prvků použijte šikmé, které lze tisknout bez podpěr.

Návrh otvorů a děr

Kruhové otvory v horizontální ose u FDM mohou být zploštělé a vyžadovat dodatečné opracování. 

Eliminace ostrých hran a tenkých hrotů

Ostré hrany a jemné hroty mohou být u FDM nepřesné a snadno se poškodí. U SLA mohou být příliš křehké.