Napište nám zprávu
Burzovní výhled 7. 8. 22
video-analýza
Burzovní výhled 7. 8. 22
„Vaše podpora v tradingu a investování.“

3D tisk – 40 let stará technologie s pozorností v posledním desetiletí – investice do 3D tisku


Jakub Kopečný 15. 7. 2022

O aditivní technologii neboli 3D tisku slyšel v dnešní dnech pravděpodobně již každý. Přinášíme vám sérii článků o využití 3D tiskáren a potenciálních akciových společností v tomto průmyslovém odvětví. V prvním článku, tedy v tomto, bude rozebrána historie, princip a hlavní typy 3D tiskáren.

V druhém článku bude představeno využití plastových a kovových materiálů. V posledním článku se podíváme na stavebnictví, zdravotnictví a další zajímavé využití aditivní technologie.

Technologie 3D tisku investice

Počátky 3D tisku

První zmínky pocházejí z Japonska z počátku 80. let 20. stolení. Japonský vývojář Hideo Kodama přichází s nápadem vyrábět prototypové součástky spojováním jednotlivých vrstev pomocí vytvrzování pryskyřice pod UV světlem. S prvním patentem ale přišel až v roce 1986 Chuck Hall, který si nechal patentovat aditivní výrobu stereolitografii (SLA). O dva roky později založil společnost 3D Systems Corp. (ticker DDD) a začal nabízet první komerční 3D tiskárny.

V roce 1988 Carl Deckard přichází s technologií Selective Laser Sintering (SLS), kde pomocí laseru tavil prášek. A ve stejném roce na trh také vstupuje dnes všem velice dobře známá technologie Fused Deposition Modeling (FDM), tedy tavení plastového filamentu.

Po otevření patentu technologie FDM veřejnosti se technologie 3D tisku stala rychle dostupnější díky zvedající se vývojářské konkurenci. 3D tisk v dnešní době slouží především pro rychlé prototypování dílů bez nutnosti potřebných přípravků pro konvenční technologie. Další využití nachází aditivní technologie v průmyslu s kusovou sérií, jako je například biomedicína nebo vesmírný průmysl.

TIP: Podívejte se na investiční témata (např. biotechnologie či vesmír)

Ač první typy 3D tiskáren již oslavily přes 40 let, dá se říct, že historie 3D tisku se stále píše. Od roku 2020 dosáhly 3D tiskárny takové úrovně kvality a ceny, která umožňuje většině lidí vstoupit do světa 3D tisku.


Jakub je členem naší Discord komunity, kde s ním můžeš dát řeč.

Přidejte se do uzavřené trading/investiční skupiny na Discordu!

Investuj se mnou 🙂

Jak 3D tiskárna funguje

Na počátku každého 3D výtisku stojí 3D model. 3D modely lze vytvářet v CAD programech (pro průmyslové součástky) nebo pro vytváření např. postaviček, tedy pro díly se složitějšími detaily je vhodnější program Blender. Avšak čím složitější díl je, tím je třeba mnohem vyšší znalost funkcí programu. 3D tisk má velice silnou komunitu, tedy na internetu si lze spoustu hotových 3D modelů stáhnout zdarma nebo za menší obnos peněz.

Alternativní způsob tvorby 3D modelů je pomocí 3D skenování. Ovšem kvalitnější 3D skener má mnohem vyšší počáteční cenovou hladinu než licence na CAD systémy. Přesto 3D skener není dokonalý a vytvořený 3D model je potřeba dále doupravit.

Další fází musí být převedení 3D modelu do souboru, nejčastěji typu STL. Tento typ souboru umí přečíst program, který připraví pro tiskárnu už finální tzv. G-code. Tento G-code již tiskárně přesně řekne, jak se má v prostoru pohybovat.

Tryska 3D tiskárny v provedení FDM se pohybuje ve dvou osách, spodní vyhřívaná deska se pohybuje v ose třetí. Touto kombinací pohybů se dosahuje trojrozměrného výtisku. Aby 3D tiskárna věděla, jak se má pohybovat v prostoru, pomáhají jí koncové spínače, které ji navedou do nulového bodu. Při tvorbě G-code se nastaví umístění 3D modelu na tiskové ploše (v modelu je stejná tisková plocha jako ve skutečnosti). Poté ovládací počítač ví, jakou vzdálenost musí urazit v jednotlivých osách od nulového bodu, aby dosáhl počátečního bodu 3D modelu. 3D tisk modelu může začít. K pohybům v jednotlivých osách se používají krokové motory. Krokové motory vědí přesně, jakou vzdálenost urazí na jeden krok, a lze využít např. pouze 1/32 krok, tedy velmi přesný krok.

Samotný model mívá často složitější tvary a některé části 3D modelu nemusí začínat přímo od podložky. Jelikož principem tisku je průběh vrstvy po vrstvě a není tedy možné začít tisk ve vzduchu, je třeba tisknout podpěry, které začínají od podložky. Podpěry se musí po dokončení tisku odstranit. Bylo vyvinuto několik typů odstraňování podpěr jako 3D frekvenční nůž, filament rozpouštějící se ve vodě nebo klasický způsob pomocí modelářského nářadí.

Hlavní rozdíly mezi jednotlivými principy tisku spočívají ve způsobu nanášení vrstev při vytváření dílů a v použitých materiálech.

Procházka XTB

Rozdělení 3D tiskáren

Ve světě 3D tisku je dnes přes 20 různých způsobů, jak dosáhnout výsledného 3D výrobku. Na obrázku níže si můžete prohlédnout základní rozdělení 3D tiskáren. Technologie FDM byla nastíněna výše.

rozdělení 3D tiskáren
D. Svobodová, “3D tisk beta titanových slitin”, Bakalářská práce, Praha, 2020.

SLA – V představování typů 3D technologií začneme tou nejstarší, konkrétně stereolitografií. Princip tisku spočívá ve vytvrzování fotocitlivých polymerů pomocí laseru generující UV záření. Největší výhodou této technologie je přesnost, díky které se technologie SLA používá pro výrobu vysoce přesných prototypů.

SLM – Metoda laserového tavení využívá tavení kovového prášku a postupného kladení jednotlivých vrstev. Kovový prášek se nahřeje na teplotu blízkou tavení prášku a laser prášek roztaví, následně proběhne další nanesení prášku a opět laser prášek roztaví, a tak je to stále dokola. Po ztuhnutí je výsledkem pevná hmota. Kvůli nanášení prášku po celé tiskové ploše není potřeba tisknout podpory a nevyužitý prášek lze použít na další tisky.

EBM – Tato metoda využívá tavení prášku pomocí elektronového paprsku. Důležité je, že samotný tisk probíhá ve vakuu. Prášek může být roztaven až na 2 000 °C a díky vakuu (prášek neoxiduje) se dají tisknout i reaktivní materiály, jako je titan. Hlavní výhoda tohoto tisku je extrémní přesnost, a výrobky mají výborné mechanické vlastnosti. Nevýhodou je astronomická cena této tiskárny. Tuto technologii vyvinula společnost Arcam, ale v roce 2016 získala společnost GE Additive 95 % podíl ve společnosti Arcam. Jméno takto silné společnosti zapříčinilo rozmach této technologie.

3D tiskárna
Zdroj: https://www.3dprintingmedia.network/wp-content/uploads/2018/04/spectraprocess-vid_0.jpg

SLS – Poslední technologií, kterou si představíme, je Selective Laser Sintering. Tento typ 3D tisku funguje na stejném principu jako metoda SLM, přináší ale výhodu, že kromě kovových materiálů se dají tisknout také polymery, především nylon a polystyren. Nevýhodou potom je, že při změně materiálu musí být tiskárna dokonala vyčištěna od předchozího materiálu, proto firmy tiskárny SLS používají pouze na jeden typ materiálu.

V dalším článku se můžete těšit na kovové a plastové materiály s jejich využitím.

Patreon TradeCZ

Hlavní zdroj: D. Svobodová, “3D tisk beta titanových slitin”, Bakalářská práce, Praha, 2020.

Nakupuj akcie u ověřených brokerů!

TOP Akcioví a CFD brokeři
TOP
XTB Online Trading
96 %
TradeCZ volí XTB – Nákup akcií s 0% poplatky, trading crypto, forex aj.
U 73 až 89 % retailových investorů došlo ke vzniku ztráty.
Purple Trading
94 %
CFD broker na forex, akcie a ETF – pasivní investování
U 63 % retailových investorů došlo ke vzniku ztráty.
Insta Forex
92 %
CFD broker na forex, akcie, kryptoměny a indexy
U 76,08 % retailových investorů došlo ke vzniku ztráty.

TOP Akcioví a CFD brokeři
XTB Online Trading
96 %
U 73 až 89 % retailových investorů došlo ke vzniku ztráty.
TradeCZ volí XTB – Nákup akcií s 0% poplatky, trading crypto, forex aj.
Purple Trading
94 %
U 63 % retailových investorů došlo ke vzniku ztráty.
CFD broker na forex, akcie a ETF – pasivní investování
Insta Forex
92 %
U 76,08 % retailových investorů došlo ke vzniku ztráty.
CFD broker na forex, akcie, kryptoměny a indexy
Nákup kryptoměn
BINANCE
Recenze
Získej 10% slevu na poplatky.
Coinbase
Recenze
Získej $10 při nákupu za $100
Bitpanda
Recenze
Krypto, Akcie, Drahé kovy





Ebook