Úvod

3D tisk v posledních letech skutečně dobývá svět. Technologie 3D tisku se v současnosti využívá snad ve všech oblastech lidské práce – počínaje architekturou a stavebnictvím, přes lékařství (náhrady kostí), gastronomii, umění, PR, vzdělávání apod.

Díky zvyšující se konkurenci 3D tiskáren na trhu došlo ke snížení jejich cen, takže je mohou pořídit i školy a využívat této technologie ve vlastní školní praxi. Šíře uplatnění ve školství je v zásadě neomezená – lze tisknout a testovat nejrůznější prototypy, 3D modely, různé druhy pomůcek – v podstatě vše, co chceme ze světa virtuálního převést do světa reálného.

Existuje celá řada technologií tisku, především pak:
1. FDM - Fused Deposition Modeling - tj. tiskárna roztaví materiál (plast, kov) a pomocí extruderu a trysky jej nanáší vrstvu po vrstvě na podložku (často vyhřívanou, tzv. heat bed). Tyto materiálu k tisku využívají materiály ABS, PLA, PET, PVA apod.

FDM tiskárny se dodávají jak složené, tak ve formě stavebnic, díky kterým lze dosáhnout zajímavé finanční úspory. K nejznámějším tiskárnám tohoto typu patří tiskárny Prusa 3D (MK3 apod.), Ultimaker, DaVinci a v poslední době velmi oblíbená Creality Ender 3.

Materiály pro tisk z plastu

Mezi základní materiály, které se pro 3D tisk používají, patří tzv. termoplasty, především PLA a ABS, ale také např. PET, PETG, PVA, TPE, HIPS, NYLON apod. Začátečníkům doporučujeme především tisk z PLA.

PLA (kyselina polymléčná - polylactid acid) je biologicky rozložitelný plast v důsledku jeho přirozeného původu (kukuřice, cukrová třtina nebo brambory).

ABS je termoplast na bázi oleje, který se běžně vyskytuje v potrubních systémech (DWV), automobilovém obložení, ochranné pokrývce hlavy a hračkách (např. Lego). Objekty tištěné s ABS se mají vyšší pevnost, pružnost a odolností než objekty vyrobené z PLA.

Termoplasty se zpravidla prodávají v podobě „vláken“ (tzv. filamentů) stočených do cívek. Při tisku je filament zaveden do tiskárny, rozehřát na teplotu cca 180-200 stupňů Celsia a následně vrstvu po vrstvě nanášen na vyhřívanou podložku, která je součástí tiskárny. Materiál velmi rychle tuhne a chladne a výrobek je tak bezprostředně po vytisknutí k dispozici. 

Od modelu k 3D tisku

Abychom mohli 3D tisk vyzkoušet, potřebujeme mít k dispozici nějaký 3D model. Ten můžeme buď sami vytvořit (v běžném modelovacím nástroji, jako je třeba Autodesk Maya, Mudbox, Cinema 4D, 3D Studio Max, ZBrush, nebo např. open source Blender. Další možností je využít velkého množství 3D objektů z online  databází, jako je např. Thingiverse či Turbosquid. Mnoho 3D objektů je k dispozici zcela zdarma, ty kvalitnější pak lze zakoupit.

Jakmile objekt máme stažený (např. ve formátu STL, OBJ, MAX apod.), nahrajeme do speciálního software dodávaného s tiskárnou, kterému se říká slicer (např. slicer Cura, Slic3r). Úkolem sliceru je převést 3D objekt z běžného 3D formátu do tisknutelné podoby - tj. rozřezat ho na vrstvy. V případě potřeby pak doplnit pod objekt přídavný materiál (tzv. oporu), které umožní, aby se projekt při tisku nezhroutil. Slicer také umožňuje nastavit, z jakého materiálu budeme tisknout, jakou rychlostí, při jaké teplotě, zda budeme tisknout na podstavu, jak bude vypadat výplň objektu, jaký bude mít objekt rozměry apod. Drtivá většina funkcí sliceru je zcela intuitivní a automatická, zvládnou jej tedy i začátečníci. Jakmile slicer objekt převede do tisknutelné podoby, můžeme si jej uložit (formát *.gcode) nebo přímo vytisknout.