Kterou 3D Tiskárnu Si Vyberete Pro Malé Firmy Nebo Domácnosti A řadí Se Mezi Nejlepší

2024 Autor: Bailey Albertson | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 12:56

Jak si vybrat nejlepší 3D tiskárnu pro malé firmy nebo domácí použití

Objemový 3D tisk hmotného objektu na základě jeho trojrozměrného počítačového modelu je jedinečnou technologií naší doby, která má velké vyhlídky do budoucna. Až donedávna vypadala zařízení, která ji používají, fantastická, ale dnes se stala realitou a již byla dostupná i pro domácí použití. Ačkoli jsou náklady na 3D tiskárny stále vysoké a přesahují cenu jiných počítačových zařízení, nacházejí stále větší praktické využití nejen pro aplikovanou kreativitu, ale také pro různé oblasti podnikání. Neustálý vývoj a zdokonalování této technologie již vedlo k vytvoření průmyslových zařízení. Který byste si měli vybrat?

Obsah

• 1 Co je to 3D tiskárna, její účel

  1.1 Video: jak mechanismus funguje

• 2 Jak si vybrat: parametry, kterým musíte věnovat pozornost
• 3 nejvhodnější 3D tiskárny pro malé firmy
• 4 Jaké zařízení zvolit pro domácí použití
• 5 Hodnocení nejlepších 3D tiskáren

Co je to 3D tiskárna, její účel

Periferní počítačové zařízení, které pomocí digitálního volumetrického modelu vytváří hmotný objekt aplikací vrstvy po vrstvě rychle tuhnoucího materiálu, se nazývá 3D tiskárna. Pro provoz takového zařízení je vyžadován počítačový trojrozměrný model vyrobený v kterémkoli z 3D editorů nebo získaný na 3D skeneru. Dnes existuje několik odrůd, v závislosti na použité technologii:

• FDM a DIW 3D tiskárny využívající metodu vytlačování založenou na protlačování roztaveného materiálu tenkou dírou ve speciálním zařízení zvaném extruder (u tiskáren prvního typu se termoplast zahřívaný na hranici tání nanáší vrstvu po vrstvě na chlazený povrch platforma a ve druhém - keramický kal, který se nazývá inkoust, může být ve velkých architektonických modelech použita hustá keramická suspenze);

  

  Technologie extruze 3D tiskárny (FDM) vytvářejí rozvržení skládáním roztavené plastové vrstvy po vrstvě extrudované extruderem. Tisková hlava se pohybuje v osách X a Y a tiskové lože se pohybuje dolů v ose Z.

• tiskaři typu SLA-DLP, používající metodu fotopolymerace, ve které se používá kapalný fotopolymer, a vytvrzování každé z jeho vrstev se provádí vystavením ultrafialovému laseru;

  

  U 3D tiskáren postavených na technologii SLA se produkt vyrábí v zásobníku naplněném fotopolymerní pryskyřicí. Působením UV laserového záření působícího na tenkou vrstvu pryskyřice ztvrdne a základna klesá na tloušťku další vrstvy

• tiskárny, ve kterých se vyrovnaná vrstva prášku používá k vytvoření trojrozměrného hmotného objektu, který je spojen ve vrstvách různými způsoby, nanesením lepidla pomocí inkoustového tisku (tiskárny 3DP) nebo jeho roztavením elektronovým paprskem ve vakuu (EBM), laserové záření (SLS nebo DMLS, v závislosti na typu prášku) a topná hlava (SHS);

  

  Při použití technologie SLS se tenká vrstva prášku na správném místě sintruje laserem a tisková plošina se sníží na tloušťku vrstvy a celý prostor stolu se vyplní novou částí prášku.

• 3D tiskárny EBF, které k získání materiálového modelu používají drát, který se taví pod vlivem elektronového záření;

• tiskárny založené na principu laminace nebo nanášení fólie po vrstvě, v každé vrstvě, u které je obrys součásti řezán speciálním řezačem nebo laserem;

  

  3D tiskárny založené na technologii laminace používají stohování tenkých vrstev následované laserovým řezáním vrstvy

• tiskárny s bodovou dodávkou prášku roztaveného laserovým nebo elektronickým zářením;
• zařízení pracující metodou víceproudového modelování (MJM), kdy se rychle tuhnoucí materiál nanáší inkoustovým tiskem;
• biotiskárny jsou inovativní periferní počítačová zařízení, která se teprve začínají představovat, využívají buňky živého organismu k tvorbě vnitřních orgánů a v budoucnu budou moci vytvořit plnohodnotný materiál pro transplantologii (již existují případy úspěšné výroby a transplantace čelisti pro člověka a štítné žlázy pro laboratorní myš) …

Video: jak mechanismus funguje

Možnosti takového jedinečného periferního počítačového zařízení jsou prakticky neomezené. Dnes se již používá pro následující účely:

• rychlá tvorba přesných modelů v architektonickém designu, konstrukci různých mechanismů a strojů, jakož i v interiérovém a krajinářském designu s cílem dokončit projekt a představit ho zákazníkovi;

  

  Architektonická rozvržení vytvořená zařízeními pro 3D tisk se používají k prezentaci projektů zákazníkům nebo k jejich revizi

• výroba jakýchkoli komplexně tvarovaných dílů pro jednorázovou nebo malosériovou výrobu, jakož i náhradních dílů pro opravy různých zařízení;

  

  Jedním z použití 3D tisku je výroba náhradních dílů pro opravy

• výroba modelů a forem pro odlévání, včetně výroby šperků;

  

  Plast je 3D potištěn do formy, do které jsou odlévány šperky. Tímto způsobem lze vyrábět produkty nejsložitější konfigurace.

• konstrukce budov a konstrukcí jakékoli složitosti, pro které používají speciální zařízení připomínající věžový jeřáb, místo kabelů, které mají dálnice pro dodávku tekutého betonu (takové zařízení umožňuje postavit 1 podlaží za 10 hodin, což výrazně snižuje konstrukci čas);

  

  Již staví domy pomocí 3D tiskárny a místo plastu dodávají beton

• tvorba protéz a vnitřních orgánů pro transplantaci v medicíně;

  

  3D tisk se používá k výrobě protéz a probíhají první testy výroby vnitřních orgánů z DNA bio-inkoustu

• vytváření rozvržení komplexních zařízení pro vizuální pomůcky ve vzdělávacích institucích;

  

  3D tištěná vizuální pomůcka pro konstrukci podvozku

• vytvoření geografických informačních systémů, které jsou trojrozměrnou mapou oblasti v barvě, s přesným zobrazením reliéfu;

  

  Vytváření geoinformačních modelů terénu je jednou z oblastí využití 3D tiskáren

• výroba domácích potřeb, různých doplňků a předmětů pro výzdobu interiérů;

  

  Pomocí 3D tiskáren můžete vytvářet interiérové dekorační předměty

• vývoj rozvržení balíků a kontejnerů pro marketingové účely;

  

  Pomocí objemového tisku můžete vytvářet rozložení obalů zboží a různých kontejnerů

• výroba pouzder pro experimentální zařízení - automobily, automatizační systémy a různá elektronická zařízení;

  

  Zařízení pro trojrozměrný tisk mohou vyrábět pouzdra různých domácích a elektronických zařízení

• výroba reklamních a upomínkových produktů;

  

  Suvenýry a reklamní předměty jsou vytvářeny pomocí 3D tisku

• výroba exkluzivního oblečení a obuvi podle postavy a velikosti konkrétního klienta, získaného 3D skenováním.

  

  3D tiskárny mohou vyrábět exkluzivní modely bot

Tento seznam jasně ukazuje vyhlídky na použití 3D tiskáren a jejich význam v různých oblastech lidské činnosti.

Jak si vybrat: parametry, kterým je třeba věnovat pozornost

Při nákupu jakéhokoli složitého zařízení musíte jasně definovat účely, pro které ho budete používat. To určí, jaké provozní parametry vám nejlépe vyhovují. Vzhledem k tomu, že takové periferní zařízení není levné, měli byste jej zvolit nejopatrněji s přihlédnutím ke všem provozním parametrům, abyste později nelitovali nákupu.

Nejprve se musíte rozhodnout pro typ tiskárny pro použitou technologii 3D tisku. Nejoblíbenější a nejdostupnější modely současnosti pro domácí použití nebo pro malé firmy jsou:

• FDM tiskárny, které jako materiál používají různé typy polymerních vláken a mají poměrně dobrou kvalitu tisku a nejnižší cenu;

  

  3D tiskové zařízení s extruderem využívající technologii FDM

• SLA zařízení na fotopolymeru s vyšší kvalitou a cenou tisku, ideální pro výrobu šperků;

  

  Tiskárna pracující na kapalné fotopolymery pomocí technologie SLA

• nejdražší z periferních zařízení této skupiny jsou zařízení typu SLS, která taví prášek laserem, je nepraktické kupovat je pro domácnost a mohou být vhodná pouze pro podnikání kvůli jejich vysokým nákladům (až 30 tisíc dolarů).

Mezi hlavní výběrová kritéria patří:

1. Typ média použitého pro tisk. Při výběru 3D tiskárny je třeba vzít v úvahu, že spotřební materiál pro zařízení FMD bude stát méně než u tiskáren SLA. Pro ty, kteří se rozhodnou koupit tiskárnu FDM, existuje velký výběr plastů různých barev a typů (PLA, ABS, HIPS, PVA a další), ale plastové vlákno PLA bude ideální pro začátečníky, protože tento materiál je snazší použití a výrobky z něj jsou dokonale ploché a hladké. Ti, kteří se rozhodnou pro 3D tiskárnu SLA, si budou muset pořídit dražší materiál ve formě fotopolymerních pryskyřic. Pro neprofesionální tiskárny je nejlepší koupit fotopolymer řady Vera, Somos nebo Tanga, které se vyznačují průhledností, vysokou pevností, tepelnou odolností a stabilitou plastů.

   

   ABS vlákno pro 3D tisk s technologií FDM

2. Přesnost tisku. U tiskáren SLA je vyšší. Přesnost reprodukce modelu u zařízení typu vytlačování do značné míry závisí na tloušťce vrstvy, která je položena tiskárnou během tisku. To znamená, že čím tenčí je otvor trysky extruderu, tím vyšší je jasnost reprodukce digitálního modelu v hmotném objektu. Dnes existují modely tiskáren s různými průměry otvorů trysek od 0,1 do 0,4 mm. Mělo by být zřejmé, že čím menší je otvor trysky extruderu, tím déle bude trvat výroba modelu. Zde si každý musí sám zvolit, co je pro něj důležitější - přesnost zobrazení 3D modelu nebo rychlost tisku.

   

   Horní fotografie zobrazuje detail vyrobený na 3D tiskárně s přesností 0,1 mm a spodní - 0,025. Díky vyšší přesnosti tisku je produkt hladší, bez viditelných plastových vrstev

3. Oblast tisku, která určuje maximální velikost objektu, který lze na této tiskárně vytisknout. Samozřejmě existuje možnost vyrábět větší předměty, ale pouze po částech a slepovat je pomocí speciálního lepidla. K tomu je digitální program pomocí programu 123D Make rozdělen na samostatné části. Pokud se ale nechcete zabývat lepením, porovnejte při výběru tiskárny požadované rozměry vyráběných rozvržení s tiskovou oblastí konkrétního modelu.

   

   Maximální prostor, který může rozložení zabírat na 3D tiskárně, je jeho tisknutelná oblast

4. Designové vlastnosti. Zde záleží na tom, zda je otevřený nebo uzavřený a z jakých materiálů jsou těleso a ložiskové prvky vyrobeny. Tyto faktory nejvíce ovlivňují tuhost celé konstrukce, na které závisí rychlost pohybu tiskové hlavy, a také schopnost nosných částí zařízení tlumit vibrace a vibrace několika elektromotorů odpovědných za pohyb hlava tiskárny podél všech tří os (X, Y a Z) a její stůl podél osy Z. Pouzdro vyrobené ze dřeva se může některým zdát příliš rozpočtové, ale dokonale pohlcuje vibrace. Nosné konstrukce z hliníku nebo oceli budou pevnější a odolnější. Je lepší koupit tiskárny SLA s dobře větranou pracovní komorou, která usnadní rychlejší vytvrzování fotopolymeru. A pro zařízení typu FDMzejména při práci s ABS plastem nebo nylonem, které se při rychlém ochlazení silně smršťují, je lepší zakoupit 3D tiskárnu s uzavřeným pouzdrem a podšívkou pracovního prostoru.

   

   Uzavřené tiskárny (fotografie vpravo) jsou tužší a mohou dosáhnout vyšších rychlostí tisku.

5. Přítomnost pomocného softwaru. 3D tiskárny jsou špičková počítačová zařízení, která k provozu vyžadují speciální software. Nejprve musí 3D tiskárna rozpoznat a umět číst všechny 3D editory a různé formáty zadávání dat. Mezi tyto patří jazyky STL a X3D, stejně jako standard VRML. Existuje mnoho pomocných programů, které vám umožňují provádět širokou škálu akcí pro přípravu na tisk a vytvoření modelu materiálu. Jedná se například o krájecí programy, které vám umožňují rozřezat objekt na části pro tisk po částech (Kissslicer nebo Cura) nebo program 123D Catch, navržený pro práci s cloudovou službou, a umožňuje vám získat trojrozměrný digitální model objektu z jeho fotografií pořízených z různých úhlů. Dostupnost pomocných programů,dodávaný výrobcem tiskárny, značně usnadňuje manipulaci s takovými technicky složitými zařízeními. A této skutečnosti je třeba věnovat pozornost i při jejich výběru.

Nejvhodnější 3D tiskárny pro malé firmy

Hromadný tisk pomocí 3D tiskáren je dnes nejslibnějším směrem pro malé podniky. S pomocí těchto počítačových zařízení, která nevyžadují příliš velké finanční investice, jako u průmyslových tiskáren, je možné zahájit malosériovou výrobu různého zboží.

Z nejrůznějších tiskáren na trhu pro tyto účely jsou nejvhodnější modely, které splňují následující kritéria:

• kvalita tisku musí být dostatečně vysoká, aby vytvořila jedinečné a realistické modely, které jsou zajímavé pro prodej, což okamžitě vylučuje z výběru relativně levné tiskárny, které stojí až 1 000 $;
• je žádoucí, aby byla tiskárna přizpůsobena pro barevný tisk (tiskárny FDM, DIW, 3DP nebo EBF), což ušetří čas na barvení produktu v malém měřítku;
• zařízení musí podporovat práci s nejméně dvěma hlavními typy plastů (PLA a ABS), což rozšíří možnosti jeho použití a umožní vyrábět výrobky pro děti (plast PLA je určen speciálně pro dětské zboží);
• cena spotřebního materiálu používaného 3D tiskárnou by měla poskytovat přijatelné náklady na hotové výrobky, dostatečné pro běžnou úroveň ziskovosti podniku;
• velikost pracovní komory by měla odpovídat rozměrům modelů poskytovaných pro výrobu, přičemž je třeba mít na paměti, že tiskárny s větší tiskovou oblastí budou stát víc.

V každém případě bude výběr tiskárny záviset na tom, jaký druh podnikání hodláte dělat. Pro výrobu malých řemesel jsou vhodná zařízení vytlačovacího typu a pro výrobu šperků nebo zubních protéz - dražší tiskárny na fotopolymery. Mezi nejvhodnější pro malé firmy patří následující modely:

• Flashforge Creator Dual, s objemem pracovní komory 5,2 litru a dvěma extrudéry, tiskárna podporuje práci se třemi druhy plastů - ABS, PLA, PVA a má přesnost tisku 0,1 mm;

  

  Ideální tiskárna pro malé firmy Flashforge Creator DUAL se dvěma extrudéry a podporou tří druhů plastů

• 3Dison pro AER od korejské společnosti Rokit s pracovním prostorem 15,3 litru, který je schopen pracovat s 50 materiály, má vysokou rychlost tisku (až 1000 mm / s) a tloušťku vrstvy 0,025 mm;

  

  Model tiskárny 3DISON AER je navržen pro práci s 50 druhy materiálů, má vysokou rychlost tisku a přesnost 0,025 mm

• stereolitografická 3D tiskárna, model SLA

  

  Model tiskárny Asiga Pico 2 pracuje na kapalných fotopolymerech. Je to ideální volba pro klenotníky a zubaře

  Pico 2 od společnosti Asiga, ideální volba pro klenotníky nebo zubaře, je napájen polovodičovým LED zdrojem UV záření.

Které zařízení zvolit pro domov

Vzhledem k stále vysokým nákladům na periferní počítačová zařízení pro 3D tisk by bylo obtížné koupit příliš drahou a propracovanou 3D tiskárnu pro domácí použití, která by stála 5–10 tisíc dolarů a více. Zařízení s cenou od 500 do 3000 USD bude stačit. Vše závisí na náročnosti zákazníka na kvalitu tisku a jeho finančních možnostech.

Nejlepší je, když má 3D tiskárna pro domácnosti jednoduché a intuitivní ovládání, uživatelsky přívětivé rozhraní a ideální poměr ceny a kvality. Všechny dnes poptávané tiskárny pro domácí použití lze rozdělit do následujících skupin podle cenových kategorií:

• levné modely, nejdostupnější tohoto typu zařízení za ceny od 300 do 1 000 dolarů;
• tiskárny střední třídy (1–1,5 tis. USD);
• poměrně špičková zařízení za rozumnou cenu od 1,5 do 3 tisíc dolarů.

Mezi nejoblíbenější tiskárny pro 3D tisk lze uvést následující modely:

• Printrbot Simple, v hodnotě 300 $, který patří k vytlačovacím tiskárnám (FMD) a prodává se v rozloženém stavu - vlastní sestavení zařízení vám pomůže lépe porozumět jeho konstrukci a pochopit princip fungování tohoto zařízení;

  

  Printrbot Simple se prodává v rozloženém stavu a je nejdostupnějším a nejoblíbenějším periferním počítačovým zařízením pro domácnost.

• Kino XYZ printing da Vinci 1.0 je nová tiskárna od tchajwanské společnosti XYZ printing, která má vysoké rozlišení tisku srovnatelné s dražšími zařízeními - 0,1 mm, její cena je asi 500 $ (technologie vrstvení roztaveného plastu - FDM se používá v práce);

  

  Model Kino XYZ tisk da Vinci 1.0 má uzavřený design a vysoké rozlišení tisku až 0,1 mm

• Cubify CubeX, patřící do segmentu středních cen, s cenou 1300 $ a vyznačuje se vysokou kvalitou tisku a rychlostí vytváření modelu s velkými rozměry, je tato tiskárna k dispozici ve třech provedeních - s 1, 2 a 3 extrudéry, který vám umožňuje získat barevné rozložení počítačových modelů, lze připojit k počítači pomocí připojení USB nebo modulu Wi-Fi.

  

  Cubify CubeX 3D tiskové zařízení je k dispozici ve třech variantách s jedním, dvěma a třemi extrudéry pro výrobu barevných produktů

• Afinia H-Series H479, která má vysokou přesnost tisku (0,15 - 0,4 mm), pohodlný software, který pracuje s levným ABS vláknem slušné kvality, stojí takové zařízení 1,5 tisíce dolarů.

  

  Tiskárna Afinia řady H H479 v hodnotě 1,5 000 $ s přesností tisku 0,15-0,4 mm

Hodnocení nejlepších 3D tiskáren

Nejslavnějším světovým odborníkem v oblasti volumetrického tisku je zahraniční portál 3D Hubs, který pravidelně uvádí nejlepší modely tiskových periferních zařízení v různých nominacích. Podle verze tohoto internetového zdroje byly v roce 2017 za nejlepší označeny následující modely 3D tiskáren:

1. Originální Prusa i3 MK2 vyráběný českou společností Prusa Research. Tato tiskárna je určena pro fanoušky elektroniky, kteří začínají s 3D tiskem a mohou si ji sestavit ze samotných komponent, protože se prodávají v rozloženém stavu. Zařízení patří k vytlačovacím modelům, jako je FDM, a podporuje 15 druhů plastů, včetně ABS a PLA, uhlíku a nylonu, HIPS a FilaFlex, Bamboofill, Laybrick a dalších. Tento model může pracovat současně až se 4 různými materiály. Má integrovanou osu Z a topný stůl s plastovým potištěným povrchem typu PEI. Tiskárna tohoto modelu má poměrně velkou tiskovou plochu o rozměrech 250 x 210 x 200 mm, minimální tloušťku skládané plastové vrstvy 0,05 mm a rychlost tisku 40 - 60 mm za sekundu.

   

   Tiskárna Original Prusa i3 mk2 podporuje 15 druhů plastů a je schopna současně pracovat se 4 různými materiály

2. BCN3D Sigma R17 (vydání 2017). Tento model 3D tiskárny, který vydala španělská společnost BCN3D Technologies, je pokračováním celosvětově populární řady 3D tiskových zařízení Sigma. Nový model používá nezávislý dvojitý extrudér, který umožňuje zabránit deformacím při změně barvy produktů a současně tisknout dvě identická rozvržení. Upgradované zařízení využívá nový chladicí systém a vylepšuje technologii mikročipů, které řídí výkon. To vše umožnilo ztišit tiskárnu. Sigma R17 má vysokou přesnost tisku 0,125 mm a rozloženou plochu 297 x 210 x 210 mm. Používáme vlákno z následujících polymerů ABS, PLA, HIPS, PET a Exotics, které extruder vytlačuje s minimální tloušťkou vrstvy 0,05 mm.

   

   Model BCN3D Sigma R17 má duální nezávislý extruder, který umožňuje tisk dvou identických produktů současně

3. Formlabs Form 2 je stereolitografická (SLA) 3D tiskárna vyráběná americkou společností Formlabs, která je vybavena výkonným laserem, dotykovou obrazovkou a modulem Wi-Fi. Zařízení má potisknutelnou plochu 145 x 145 x 175 mm a tloušťku vrstvy 0,025 - 0,1 mm. Tato tiskárna používá tekuté fotopolymery a lze ji použít s pryskyřicemi jiných výrobců. Je vybaven vyhřívanou plošinou a zabudovaným ovládacím panelem.

   

   3D tiskárna Formlabs Form 2 je vybavena výkonným laserem, dotykovou obrazovkou a modulem Wi-Fi. Zařízení využívá technologii SLA s využitím fotopolymerních pryskyřic

4. PowerSpec 3D Pro. Tento model je vyroben v Číně a patří do cenové kategorie levných 3D tiskáren. Jeho charakteristickými rysy jsou odolnost, vysoká rychlost tisku a design duálního extruderu, které jsou u levných modelů vzácné. 3D Pro podporuje tři typy plastů (PLA, ABS a PVA) a má vysokou přesnost tisku. Tloušťka pokládané vrstvy je 0,1 - 0,3 mm.

   

   Model tiskárny PowerSpec 3D Pro má vysokou odolnost a rychlost tisku. Je vybaven duálním extruderem, což je u rozpočtové tiskárny neobvyklé.

5. OrdBot Hadron. Tuto tiskárnu vyrábí společnost ORD Solutions, Kanada. Model je mechanická 3D tisková platforma vyrobená z hliníku. Má vysokou tuhost, spolehlivost a rychlost tisku (400 mm / s). Princip jeho fungování je založen na technologii FDM. Zařízení podporuje práci se dvěma typy plastů - ABS a PLA a má potisknutelnou plochu 190 x 190 x 150 mm. Konstrukce této tiskárny poskytuje možnost připojení druhého extruderu, servopohonu, LCD obrazovky a dalšího zařízení, které může zařízení po jeho zakoupení výrazně upgradovat.

   

   Model zařízení pro trojrozměrný tisk ORD Bot Hadron je vyroben z hliníku a díky vysoké tuhosti struktury má dobrou rychlost tisku - 400 mm / s

Trojrozměrné technologie 3D tisku teprve začínají dobývat počítačový trh a náklady tiskáren na převod digitálního modelu do hmotného objektu jsou stále poměrně vysoké. Ale tyto technologie jsou budoucnost a 3D tiskárny se určitě brzy objeví v každé domácnosti a stanou se každodenním doplňkem počítače. Již dnes je k dispozici mnoho modelů pro lidi s průměrnou úrovní příjmu a jsou široce používány nejen v malých podnicích, ale také v každodenním životě. Pomocí výše uvedených doporučení můžete snadno najít tu správnou tiskárnu pro domácí použití nebo pro malé firmy.