Basic HTML Version
modelů. Modely jsou pevně ustaveny
v prášku, který je obklopuje. Po ukončení
stavby je však nutné model s okolním práš-
kem nechat vychladnout, což však přede-
vším u větších modelů může být proces tr-
vající několik hodin. Tepelná vodivost
těchto materiálů je totiž velmi nízká.
Díky použití práškového materiálu a větší
tloušťce vrstvy je tato technologie nevhod-
ná pro vykreslení malých detailů a také
přesnost výrobků ±0,3-0,4 mm/100 mm
je u porovnávaných technologií nejhorší.
Výhodou této technologie je větší pev-
nost modelů a nižší cena, z které vyplývá
zejména vhodnost této technologie pro
stavbu větších a jednodušších modelů bez
větších nároků na přesnost. Modely lze
stavět z čistého polyamidového prášku,
polyamidu plněného 30 % skla, nebo po-
lystyrénu. K dispozici jsou však také kovo-
vé prášky pro přímé (např. kovové proto-
typy) či nepřímé aplikace (např. vložky
vstřikovacích forem). Technologie se také
používá pro přímé zhotovení skořepin pro
gravitační lití. V tomto případě je materiá-
lem jemný křemičitý písek se speciálním
pojivem v práškovém stavu.
Použití modelů
d
Modely všech těchto RP technologií mo-
hou zákazníkovi sloužit bez dalších úprav
v surovém stavu např. pro designérské po-
souzení, reklamní nebo marketingové
účely na různých výstavách a veletrzích,
pro funkční zkoušky a ověření smontova-
telnosti sestav. Dále se modely dají brou-
sit, lakovat i pokovit. Velikost stavěného
modelu je omezena velikostí platformy.
Nejedná se však o zcela limitující faktor,
neboť modely u všech zmiňovaných tech-
nologií se mohou stavět dělené a následně
se dají slepit. Složitější modely se z důvodu
zachování přesnosti slepují v obráběných
přípravcích. Tímto způsobem lze vyrobit
i několikanásobně větší modely, než jsou
platformy jednotlivých strojů. Stále častěji
se však tyto prototypy používají jako mas-
ter modely pro zaformování do silikono-
vých forem pro výrobu polyuretanových
nebo voskových odlitků. Díky polyuretano-
vým odlitkům zákazníci dostanou ve velmi
krátké době 2–3 týdnů výrobky s podob-
nými vlastnosti jako sériové termoplasty
(ABS, POM, PA), čiré nebo probarvené
odlitky včetně jemných detailů a pryžové
odlitky s tvrdostí od 25 do 90 Shore A).
Mohou tak velmi rychle prezentovat své
výrobky, případně odhalit nedostatky ješ-
tě před výrobou nákladné vstřikovací for-
my. Výhodou pružných forem je možnost
jejich rozřezání na jednotlivé segmenty,
což umožňuje snadné odlití i tvarově složi-
tých dílů. Životnost forem je kolem 30 od-
litků v závislosti na složitosti dílu a použi-
tém materiálu. U čirých nebo agresívních
polyuretanů je životnost formy nižší. Mas-
ter model se dá však mnohdy opakovaně
použít pro výrobu několika forem. Siliko-
nové formy umožňují také zalití dalších
komponentů a výrobu 2 i vícekomponent-
ních odlitků (plast + pryž), do odlévaných
dílů lze vložit a zalít tak například závitové
vložky či přesná pouzdra a podobně. Stej-
ně jako modely, tak i PU odlitky se dají la-
kovat, leštit a pokovit.
V začátcích RP technologií byla cena
modelů tak vysoká, že ji byly schopny ak-
ceptovat ve většině případů pouze firmy
napojené na automobilový průmysl. S vý-
vojem těchto technologií a snižováním vý-
robních nákladů jsou tyto technologie vy-
užitelné i v jiných oborech.
Běžně se RP technologie využívají v elek-
trotechnice, neboť dochází k neustálé mi-
nimalizaci součástek a není tak mnoho ji-
ných možností, jak prototypy s důrazem
na přesnost a minimální tloušťku stěn vy-
robit. Dalším odvětvím je letecký průmysl,
kde se dají prototypy využít např. u výro-
by simulátorů. Ve spotřebním průmyslu již
také našly tyto technologie využití při vý-
voji nových výrobků a slévárny využívají
modely nebo odlitky pro přesné lití meto-
dou vytavitelného vosku. Řadu let se tyto
technologie uplatňují také ve zdravotnic-
tví. Je důležité, že v posledních letech se
začaly používat i v České republice. Firma
3D Tech, která poskytuje svým zákazní-
kům služby ve všech výše zmíněných ob-
lastech, dodávala chirurgům modely, které
jim značně pomohly při složitých opera-
cích čelistí a zubů několika pacientů.
Ve zdravotnictví je obecně velký poten-
ciál RP technologií. Modely se dají využít
dvěma způsoby. Jedním způsobem je
zhotovení master modelu pro výrobu
prototypové formy a následné odlití vos-
kových odlitků. Tyto odlitky slouží slévár-
nám jako modely pro přesné lití a zhoto-
vení implantátů, například kolenních
kloubů. Druhým způsobem je využití
modelů u složitých operací, jak bylo zmí-
něno. V minulých letech byly uskutečně-
ny složité stomatologické operace s po-
mocí probarvených modelů z 3D
tiskárny. Vzhledem k možnému převede-
ní CT dat do klasického 3D formátu lze
vyhotovit přesný model včetně vyobra-
zení tvaru a tloušťky kostí, ale i cév, ner-
vů a kořenů zubů. Ve firmě 3D Tech byla
vypracována metoda, která probarvením
zvýrazní uvedené – pro operatéra důleži-
té – detaily. V hojné míře jsou tyto mode-
ly používány u stomatologických operací
zejména v USA, ale i v České republice je
několik firem zabývajících se touto pro-
blematikou. Do budoucna lze předpoklá-
dat využití RP technologií také u operací
nádorových onemocnění.
Další alternativou, jak rychle zhotovit pro-
totyp, je CNC obrábění. Dříve obráběcí
centra sloužila převážně k výrobě forem
a nářadí. Nyní jsou využívána ve stále vět-
ší míře k výrobě modelů z oceli, hliníku,
polyuretanových a epoxidových desek –
tzv. „umělých dřev”, plexiskla a plastů. Ta-
to technologie je vhodná zejména pro vý-
robu větších prototypů. Na 3osých a hlav-
ně 5osých obráběcích centrech lze vyrobit
i složitější tvary a vzhledem k přesnosti
obrábění není problém zhotovit ucelené
sestavy prototypů. Tímto způsobem jsou
například vyráběny z umělého dřeva, hli-
níku a plexiskla prototypy automobilů pro
předváděcí účely, nebo modely sloužicí
jako referenční kontrolní makety. Tyto
modely lze brousit, lakovat a pokovovat,
takže výsledný prototyp je k nerozezná-
ní od sériového dílu. Výhodou obrábění
z umělého dřeva je kromě dobré obrobi-
telnosti těchto materiálů i možnost zvolit
materiál dle požadavků zákazníka. Kromě
běžných umělých dřev lišících se různou
hustotou je možné vyrobit prototyp či ná-
stroj např. z materiálu plněného hliníkem.
Zmíněná pražská firma 3D Tech kromě
uvedených aplikací také ze speciálního
materiálu vyrábí slévárenské modely, lami-
novací formy a lisovací nástroje.
Obráběné modely lze použít také k výro-
bě silikonových forem nebo slouží k zho-
tovení výrobního zařízení např. pro sani-
tární výrobky. Dlouholeté uplatnění
nacházejí obráběné modely také ve slé-
várnách při výrobě prototypových mode-
lových zařízení a jaderníků nebo v letec-
kém průmyslu, kde jsou např. zmenšené
kopie letadel, případně jejich části zkou-
šeny v aerodynamickém tunelu.
p
www.cad.cz
T+T
T e c h n i k a a t r h
6 / 2 0 1 2
služby
l
IT podpora výroby
56