Z 3D CADu 3D tisk

Středa, 17. Únor 2010 - 1:00
| Napsal:

3D tiskárna ZPrinter zhotovuje fyzický prototyp z počítačového modelu, a to jednoduše, rychle a levně. Tiskne se místo na papír na tenkou vrstvu sádrové směsi, inkoust nahrazuje epoxidová směs. A to vše překvapivě tiskovými hlavami HP. CEGRA měla jedinečnou příležitost otestovat v praxi na ZPrinteru tisk z ArchiCADu. Předpoklad, že 3D software má přímou vazbu na 3D tisk se potvrdil.

O 3D tisku už asi většina technické populace slyšela, přesto reálná představa o něm je stále velmi neurčitá a navíc v ní převažuje řada mýtů. Mezi největší patří, že komunikace s CAD programem je komplikovaná, že se tisk nepovede hned napoprvé anebo že je finančně nákladný. Z tohoto důvodu se CEGRA při testování zaměřila i na tyto stránky 3D tisku.

Bourání mýtů

Z archicadovského 3D okna jsme uložili soubor přímo do formátu *.wrl (obr. 1) a poté jej otevřeli v ovládacím softwaru tiskárny ZPrinter 650, který lze nainstalovat i na notebook s operačním systémem MS Windows nebo Vista. A pak už následoval jednoduchý tisk . . .

Proces probíhá následujícím způsobem. Do antikorozní vany o rozměrech daných typem tiskárny – v našem případě o rozměrech 254 x 381 x 203 mm (obr. 2) – je nanášena vrstva sádrové směsi o tloušťce 0,1 mm a na ni je tištěn půdorysný řez tělesem.

Pak se pomocí šroubového mechanismu vana propadne o další desetinu a na potištěnou vrstvu je nanesena nová desetinová vrstva sádry, která je opět potištěna následujícím půdorysným řezem. A tak stále znovu a znovu. V závislosti na plošném pokrytí se vytiskne 25 – 50 vertikálních mm za hodinu (obr. 3).

Modely jsou tištěné bez podpěr, které by bylo nutné odstranit. Tím, že jsou vrstvy tak tenké, dojde k jejich slinutí v místě potisku. Po nanesení poslední „řezové vrstvy“ a po vyzrání epoxidové směsi drží model pevně pohromadě. Přebytečná sádra se přímo v tiskové vaně odsaje a použije na další model (obr. 4). U nejvyššího typu, kterým je právě ZPrinter 650, se model k finálnímu vyfoukání přesouvá do speciální, k tomu určené komory. Zde pak model roste doslova pod rukama (obr. 5 – 8).

Vychytávky

Díky maximálním rozměrům vany se model pro tisk rovnoměrně zmenšuje, a proto je nutné ručně naddimenzovat nebo naopak zcela odstranit konstrukce, které by byly příliš útlé a tedy křehké, např. sloupky zábradlí.

Díky technologii tisku po vrstvách tiskne zařízení bez problémů i objekty „uvnitř“. Mimochodem výrobce se pyšní výtiskem kuličkového ložiska, které se normálně točí. To znamená, že nic nebrání tisku interiérového zařízení nebo postav, ale i tyto objekty je potřeba mírně předimenzovat. Výsledný efekt je ale podmaňující. Můžete totiž tvořit nejen plné, ale i oddělitelné nebo různě „řízlé“ modely, a to navíc plnobarevné, což je mimochodem konkurenční výhodou Zprinteru v porovnání s podobnými zařízeními.

Jednoduše, rychle a levně

Cvičný objekt, který jsme testovali v rámci TransitionClubu, bezplatného dvoudenního školení ArchiCADu, vznikl za zhruba 6 hodin. Postprocessing (odsátí a vyfoukání přebytečné sádry, namáčení do epoxidu a případně vosku) zabralo přibližně 2 hodiny.

Výhodou technologie je nejen jednoduchá tvorba i velmi složitých konstrukčních modelů, ale také náklady o třetinu nižší než u klasického modelu. Materiál na cm3 vyjde přibližně na 5 korun. Důležitá je až 80% recyklace prášku.

Objem modelu počítá ovládací software tiskárny sám. Rovněž příprava modelu pro tisk v Archi- CADu vyžaduje minimální úsilí. Nejvyšší položkou tedy zůstává cena tiskárny samotné, resp. její amortizace. Nejvyšší model lze bez DPH pořídit za zhruba 60 000 €.

Díky propojení ArchiCADu přímo s touto tiskárnou dochází k naplnění vizí BIM. 3D budova v počítači dostane reálnou podobu ve skutečném 3D. Výrobcem a majitelem patentu je americká firma Zcorporation (www.zcorp.com), kterou u nás zastupuje Bibus. Čtyři typy tiskárny se liší velikostí, barevností a rozlišením modelu.

Pavel Čermák
IT specialista Cegra
cermak [at] cegra.cz

Klíčová slova: