Existuje několik různých 3D tiskových technologií, z nichž každá má své specifické výhody, nevýhody a oblasti použití. Rozmanitost těchto technologií je dána různými potřebami a požadavky v průmyslu, výzkumu a spotřebitelských aplikacích:

• Různé technologie umožňují použití různých materiálů, od plastů a pryskyřic až po kovy a keramiku. Každý materiál má své specifické vlastnosti, které jsou vhodné pro různé aplikace.
• Některé aplikace, jako je šperkařství nebo zdravotnictví, vyžadují vysokou úroveň detailu a přesnosti, které mohou poskytnout technologie jako SLA
• Pro průmyslové a funkční díly jsou důležité mechanické vlastnosti, které nabízejí technologie jako SLS
• Různé technologie mají různé náklady na zařízení a materiály. FDM je například cenově dostupný a široce dostupný, což ho činí populárním v nenáročných aplikacích

Tato tabulka poskytuje přehled hlavních rozdílů mezi 3D tiskovými technologiemi, kterými disponujeme (technologii SLS plánujeme). Tyto parametry mohou uživatelé zohlednit při výběru vhodné technologie pro své konkrétní potřeby a aplikace.

Níže jsou uvedeny podrobnější informace o 3D tiskových technologiích kterými disponujeme.

FDM/FFF

FDM (Fused Deposition Modeling), známý také jako FFF (Fused Filament Fabrication), je jednou z nejrozšířenějších technologií 3D tisku. Tento proces zahrnuje vytváření trojrozměrných objektů nanášením tenkých vrstev roztaveného materiálu, obvykle termoplastu, které postupně tvrdnou a spojují se.

Nejčastěji používanými materiály jsou termoplasty jako PLA (Polylactic Acid), ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene), PETG (Polyethylene Terephthalate Glycol) a další. Tyto materiály jsou k dispozici ve formě filamentu, který je navinutý na cívku.

Proces začíná zahřátím trysky (extruderu) na teplotu vhodnou pro daný materiál. Filament je následně vtahován do extruderu, kde se taví a je vylučován skrz trysku na tiskovou podložku. Pohyb trysky v osách X a Y spolu s pohybem tiskové podložky v ose Z umožňuje vytváření vrstev, které tvoří konečný objekt.

FDM tisk se využívá v širokém spektru aplikací: 

• Rychlé vytváření prototypů umožňuje návrhářům a inženýrům testovat a iterovat návrhy s nízkými náklady a v krátkém čase
• FDM je vhodný pro výrobu nenáročných funkčních dílů a komponentů
• Vzdělávací účely a výzkumné projekty
• Tisk osobních projektů, uměleckých děl, hraček a jiných předmětů pro domácí použití

Výhody:

• Relativně nízké tiskové náklady
• Široká škála materiálů
• Vhodné na rapid prototyping

Nevýhody:

• Nižší rozlišení a povrchová kvalita ve srovnání s jinými 3D tiskovými technologiemi
• Omezení tisku složitých geometrií bez podpůrných struktur

• Tendence k deformacím a problémům s přilnavostí vrstev

   

SLA

SLA (Stereolithography) je jednou z nejstarších a nejpřesnějších technologií 3D tisku, která se používá k vytváření vysoce detailních a hladkých objektů. Tato technologie využívá fotopolymerní pryskyřice a UV světlo k vytvrzování jednotlivých vrstev, čímž vznikají trojrozměrné objekty.

UV laser nebo UV projektor selektivně vytvrzuje pryskyřici vrstvu po vrstvě podle digitálního 3D modelu. Po vytvrzení jedné vrstvy se stavební platforma sníží o tloušťku vrstvy a proces se opakuje, dokud není objekt dokončen. Přesnost SLA tisku se pohybuje kolem ±0,1 mm, což je ve srovnání s jinými 3D tiskovými technologiemi velmi přesné. Tato přesnost však závisí na kvalitě tiskárny, kalibraci a materiálu.

Vzhledem k povaze tekuté pryskyřice a způsobu vytvrzování je často nutné použít podpůrné struktury pro převislé části objektů. Tyto podpory se po dokončení tisku odstraňují a vyžadují další zpracování, což může ovlivnit výslednou přesnost a kvalitu povrchu.

Po dokončení tisku vyžaduje SLA výtisk několik kroků post-processingu: odstranění podpůrných struktur, oplachování a dodatečné vytvrzení.

SLA tisk se využívá v různých oborech díky své vysoké přesnosti a kvalitě povrchu:

•  
• Vytváření detailních modelů šperků, které mohou být použity jako formy pro odlévání
• Výroba zubních náhrad, ortodontických pomůcek a dalších lékařských nástrojů a modelů
• Vytváření detailních soch a uměleckých děl
• Výroba přesných prototypů a funkčních dílů pro testování a vývoj produktů
• Vytváření přesných komponentů a pouzder pro elektronická zařízení

Výhody:

• Vysoká přesnost a detailnost
• Hladký povrch výtisků
• Schopnost vytvářet velmi složité geometrie

Nevýhody:

• Vyšší náklady na zařízení a materiály ve srovnání s některými jinými technologiemi
• Náročný post-processing, který zahrnuje odstranění podpůrných struktur a dodatečné vytvrzení

• Pryskyřice může být křehká a citlivá na UV světlo, což omezuje její mechanické vlastnosti

   

SLS (připravujeme na rok 2025)

SLS (Selective Laser Sintering) je pokročilá 3D tisková technologie, která využívá laser k spékání práškového materiálu vrstvu po vrstvě. Tento proces umožňuje vytváření komplexních a funkčních dílů s vysokou pevností a precizností bez potřeby podpůrných struktur.

Proces tisku začíná rovnoměrným nanesením tenké vrstvy práškového materiálu na stavební platformu. Poté laser selektivně sintruje prášek podle digitálního 3D modelu. Tímto způsobem se vrstva po vrstvě vytváří objekt. Po dokončení jedné vrstvy se stavební platforma snižuje a další vrstva prášku je nanesena a sintruje se. Stavební plocha je obklopena nesinterovaným práškem, který slouží jako přirozená podpora pro převisy a složité geometrie, čímž se eliminuje potřeba tradičních podpůrných struktur.

Tloušťka vrstvy se obvykle pohybuje mezi 0,05 mm až 0,15 mm. Přesnost SLS tisku se pohybuje okolo ±0,1 mm, což je ideální pro výrobu funkčních dílů a složitých geometrií.

Díky rovnoměrnému rozložení materiálu a kvalitě sintrace mají SLS díly vynikající mechanické vlastnosti, včetně vysoké pevnosti, odolnosti proti nárazům a tepelné stability.

SLS díly často vyžadují určité kroky post-processingu: odstranění prášku, pískování, tepelné zpracování...

SLS technologie se využívá v široké škále průmyslových odvětví díky své schopnosti vytvářet pevné a funkční díly:

• Výroba prototypů, funkčních dílů a náhradních součástek
• Výroba lehkých a pevných komponentů s vysokou odolností
• Výroba ortopedických implantátů, protetických dílů a lékařských nástrojů
• Výroba pouzder spotřební elektroniky, funkčních prototypů a dalších komponentů
• Vytváření prototypů, nástrojů a přípravků pro výrobu v průmyslovém designu

Výhody:

• Schopnost vytvářet složité geometrie bez potřeby podpůrných struktur
• Vysoká pevnost a odolnost dílů
• Dobré mechanické vlastnosti a tepelná stabilita

Nevýhody:

• Vysoké tiskové náklady 
• Post-processing může být nákladný a časově náročný
• Povrch dílů může být drsnější ve srovnání s jinými technologiemi a může vyžadovat dodatečné zpracování