Basic HTML Version
Principem všech RP technologií je rozřezá-
ní 3D dat na rovinné vrstvy. Vrstvy mají
konstantní tloušťku a jejich tloušťka je důle-
žitým faktorem ovlivňujícím přesnost pro-
totypu a vykreslení detailů. Pro tyto účely
se převádějí data do speciálního datového
formátu s označením STL. Modely jsou
v tomto formátu tvořeny sítí rovinných troj-
úhelníků, které obalují původní datový mo-
del s požadovanou přesností. Přesnost lze
upravovat v závislosti na velikosti a složi-
tosti modelu. U menších a složitějších
modelů se využívá maximálního nastave-
ní (odchylka trojúhelníkové obálky od
původního tvaru v řádu tisícin milimetrů),
u větších modelů může být nastavena od-
chylka v řádu desetin milimetrů. Nastavení
přesnosti obálky ovlivňuje hlavně velikost
výsledného datového souboru – počet
trojúhelníků – a tedy možnosti práce s ním.
Každá z uvedených tří technologií má jiné
přednosti a tak jistě neuškodí jejich struč-
ný popis a vzájemné porovnání.
Stereolitografie
d
Tato technologie je založená na vytvrzová-
ní epoxidové nebo akrylátové pryskyřice –
fotopolymeru – laserovým paprskem pra-
cujícím v UV rozsahu. Stereolitograf (tak se
nazývá zařízení, kde se metoda používá) se
skládá ze tří hlavních částí – z pracovní ko-
mory, řídící jednotky a opticko-laserového
systému. Řídící jednotka obsahuje počí-
tač, který ovládá celý stroj od ustavení nej-
lepší polohy modelu na platformě, nasta-
vení parametru laseru až po samotnou
stavbu. Opticko-laserový systém se sklá-
dá z laseru, čoček a soustavy zrcátek pro
nasměrování laserového paprsku. V pra-
covní komoře stroje je umístěna nádoba
s tekutou pryskyřicí, ve které se pohybuje
v ose Z platforma a nůž zajišťující konstant-
ní tloušťku vrstvy. Tloušťka vrstvy je jedním
z důležitých parametrů při výběru RP tech-
nologie pro zhotovení modelu. U této me-
tody se pohybuje v rozmezí 0,5–1,5 mm.
Po vykreslení a vytvrzení vrstvy laserovým
paprskem dojde k poklesu platformy, srov-
nání hladiny nožem a následně ke zhoto-
vení další vrstvy. Tento proces se opakuje
do té doby, než je pomocí těchto rovin-
ných vrstev postaven celý model. Po ukon-
čení stavby se model umyje od nevytvrze-
né pryskyřice, odstraní se podpory, na
kterých byl fixován k platformě, a dá se vy-
tvrdit do UV komory. Výhodou oproti SLS
modelům je větší přesnost (±0,2–0,3 mm/
100 mm) a snazší opracování modelů.
V současné době je na trhu celá řada růz-
ných materiálů pro stereolitografii, které
vyhoví mnoha požadavkům pro zástavby,
průhledné modely, ale také pro modely si-
mulující standardní plasty, jako je ABS či
PP. Nevýhodou je, že každý z těchto mate-
riálů musí vyplnit celý zásobník stroje, a to
samozřejmě značně prodražuje výrobu.
3D tisk
d
Dá se říci, že se jedná o nejnovější a nej-
přesnější z technologií Rapid Prototyping.
Pracuje na principu inkoustových tiskáren
a skládá se z několika hlavních částí. Nej-
důležitější částí je tisková hlava. Její zpra-
cování se liší podle výrobce zařízení. Např.
izraelská firma Objet vyrábí tiskové hlavy
s 8tryskovými tělesy, každá pak má 96
mikroskopických trysek. Čtyři tělesa dodá-
vají na kovovou platformu stavební materi-
ál a zbylá 4 tělesa podporový materiál, kte-
rý je velmi snadno odstranitelný z finálního
modelu proudem vody. Všechny trysky
jsou synchronizovány tak, aby na platfor-
mu dodávaly stejné množství materiálu.
Materiálem jsou opět akrylátové pryskyřice
služby
l
IT podpora výroby
T+T
T e c h n i k a a t r h
6 / 2 0 1 2
54
V posledních letech dochází k velkému rozvoji technologií
Rapid Prototyping (RP). Tím dochází ke zlevňování
služeb této oblasti výroby a zvyšuje se tak jejich
dostupnost i pro střední a malé firmy zaměřené
na vývoj, konstrukci a výrobu různých produktů.
Jedná se o technologie, které jsou přímo ideální
do dnešní uspěchané doby, neboť stavba modelů
s využitím těchto technologií je otázkou jen několika
hodin. V tomto článku se zaměříme na tři nejrozšířenější
a nejpoužívanější RP technologie. Jedná se Stereolitografii,
3D tisk a Selective Laser Sintering (SLS).
VYUŽITÍ
Rapid Prototyping technologií
PRO STŘEDNÍ A MALÉ FIRMY