načítání...
nákupní košík
Košík

je prázdný
a
b

E-kniha: Začínáme s 3D tiskem - Liza Wallach Kloski; Nick Kloski

Začínáme s 3D tiskem

Elektronická kniha: Začínáme s 3D tiskem
Autor: ;

Zajímá vás technologie 3D tisku, ale doteď jste se neodhodlali ji vyzkoušet? Máte nápady na zajímavé produkty, ale nevíte, jak začít? Bojíte se toho, že 3D tisk je moc náročný jak po ... (celý popis)
Titul je skladem - ke stažení ihned
Médium: e-kniha
Vaše cena s DPH:  199
+
-
6,6
bo za nákup

ukázka z knihy ukázka

Titul je dostupný ve formě:
elektronická forma tištěná forma

hodnoceni - 75.7%hodnoceni - 75.7%hodnoceni - 75.7%hodnoceni - 75.7%hodnoceni - 75.7% 100%   celkové hodnocení
1 hodnocení + 0 recenzí

Specifikace
Nakladatelství: » Computer press
Dostupné formáty
ke stažení:
PDF
Upozornění: většina e-knih je zabezpečena proti tisku
Médium: e-book
Počet stran: 211
Rozměr: 23 cm
Úprava: tran : ilustrace
Vydání: 1. vydání
Spolupracovali: překlad: Jakub Goner
Jazyk: česky
ADOBE DRM: bez
ISBN: 978-80-251-4876-1
Ukázka: » zobrazit ukázku
Popis

Zajímá vás technologie 3D tisku, ale doteď jste se neodhodlali ji vyzkoušet? Máte nápady na zajímavé produkty, ale nevíte, jak začít? Bojíte se toho, že 3D tisk je moc náročný jak po finanční, tak technické stránce? Tak v tom případě je tato kniha právě pro vás! Dozvíte se, jak do světa 3D tisku vstoupit připravení a bez obav. Kniha vás provede nejen potřebným hardwarem, ale naučí vás také pracovat se zdarma dostupným softwarem na tvorbu 3D modelů, abyste mohli ihned začít s produkcí vlastních nápadů.

Předmětná hesla
trojrozměrný tisk
trojrozměrné modelování
CAD software
Zařazeno v kategoriích
Liza Wallach Kloski; Nick Kloski - další tituly autora:
Recenze a komentáře k titulu
Zatím žádné recenze.


Ukázka / obsah
Přepis ukázky

Začínáme s 3D tiskem

Vyšlo také v tištěné verzi

Objednat můžete na

www.computerpress.cz

www.albatrosmedia.cz

Liza Wallach Kloski, Nick Kloski

Začínáme s 3D tiskem – e‑kniha

Copyright © Albatros Media a. s., 2017

Všechna práva vyhrazena.

Žádná část této publikace nesmí být rozšiřována

bez písemného souhlasu majitelů práv.


3

Obsah

Předmluva 8

Úvod do 3D tisku 10

Princip 3D tisku 12

3D tisk není variantou 2D tisku 13

Očekávání při seznamování s 3D tiskem 14

Nemějte obavy! Proto jsme napsali tuto knihu 14

Obsah této knihy 15

ČÁST I

APLIKACE 3D TISKU

KAPITOLA 1

Jste připraveni na blížící se revoluci? 19

Výroba opisuje kruh 20

3D tisk 21

„Třetí průmyslová revoluce“ 21

Před průmyslovou revolucí 21

1. a 2. průmyslová revoluce 21

KAPITOLA 2

3D tisk a hnutí výrobců 23

Vliv hnutí výrobců 23

Kdo jsou výrobci? 23

Jak ekosystém 3D tisku pomáhá lidem, aby se stali výrobci 25

KAPITOLA 3

Uplatnění 3D tisku v současnosti 31

Rychlé prototypování nápadů, návrhů a vynálezů 31

Progresivní firmy aktivně nabízejí 3D tisk 33

Nebojte se. Nebude to dražší. Složitost je zadarmo 35


4

3D tisk umožňuje pokroky ve zdravotnictví 37

3D tisk vložek do bot 37

ČÁST II

VOLBY HARDWARU A TISKU

KAPITOLA 4

Seznámení s tiskárnami FDM 41

Stupně rozlišení 43

Rám/šasi 45

Tisková deska 47

Řízení lineárního pohybu 49

Extrudér 53

Vlákno 58

PLA polylaktid 58

ABS akrylonitrilbutadienstyren 58

TPE termoplastický elastomer 58

Pomocné materiály 58 Tipy k úspěšnému tisku s tiskárnami FDM 59

PET polyethylentereftalát 59

Nylon 59 Adheze tiskové desky 61 Nářezové programy 63 Nářezové programy mají různé vlastnosti 63 Uchycení a vyrovnání tiskové desky 65

KAPITOLA 5

Seznámení s tiskárnami SLA 69

Funkční principy 69

Cena materiálu 72

Typy pryskyřice 73

Dva typy tiskáren SLA: laserové a DLP 73

Profil tiskárny: Autodesk Ember (technologie DLP) 74

Profil tiskárny: Kudo3D Titan 1 (technologie DLP) 76


5

Profil tiskárny: FormLabs Form 2 (laserová technologie) 78

Software: nářezové programy pro tisk pomocí pryskyřice 81

Dočasné podpory pro tisk SLA 82

Závěr 82

KAPITOLA 6

Outsourcing tisku versus nákup vlastní 3D tiskárny 85

Výhody outsourcingu tisku 86

Oblíbené služby outsourcingu 3D tisku 86

Vzestup místního outsourcingu 89

Výhody domácího 3D tisku 90

Proměnné faktory související s domácím 3D tiskem 92

Množství produkovaných výtisků: nízkoobjemová výroba 94

Začátečníci by měli nejdříve zvolit tiskárnu FDM 95

Volba vhodné povrchové úpravy výtisků 96

Výběr materiálů se speciálními mechanickými vlastnostmi 97

Závěr 99

KAPITOLA 7

Přehled postupu 3D tisku 101

3D soubory 102

3D modely 102

Jak se dostanu od myšlenky k objektu? 104

Podrobnosti postupu 3D tisku 105

Libovolnou část postupu 3D tisku můžete outsourcovat 107

KAPITOLA 8

Získávání a opravy 3D modelů 109

Stažení 3D modelu 109

Licence a právní aspekty 3D modelů 110

Tvorba 3D modelů pomocí smartphonu nebo digitálního fotoaparátu 111

Příklady modelů, které lze vytvořit pomocí fotogrammetrie 112 Seznámení s formáty souboru a měrnými jednotkami 3D modelů 114 Tvorba 3D modelů pomocí polygonů se čtyřmi a třemi stranami 116 Oprava 3D modelu kvůli 3D tisku 118 Opravy 3D modelů pomocí nástroje Meshmixer 119

ČÁST III

NÁVODY K CAD PROGRAMŮM

KAPITOLA 9

Začínáme s programem Tinkercad 123

Vytvoření uživatelského účtu 124

Než vezmete do ruky myš 125

Tvorba tvarů v programu Tinkercad 126

Otočení objektu 131

Změna tvaru 132

Změna velikosti červené krabice 132

Seskupení a oddělení tvarů 136

Dokončení nového objektu v programu Tinkercad 138

Co dále? 142

KAPITOLA 10

Začínáme s programem Meshmixer 145

Začínáme 146

První část návodu 147

Tvarování z digitální hlíny 149

Přidání dočasných podpor 151

Vytvoření koule 155

KAPITOLA 11

Začínáme s programem Fusion 360 165

Polygonální versus parametrické modelování 166

Začínáme s programem Fusion 360 167

Popis nabídky Interface (rozhraní) 168

Tvorba prstenu v programu Fusion 360 169

Ozdobení prstenu 176

Další zdobení 178

Export modelu k 3D tisku 181

KAPITOLA 12

Vybavení osobní výrobní dílny k 3D tisku 187

Příprava 189

Úkol 1: prozkoumejte, kterou 3D tiskárnu koupit 189

Úkol 2: připravte si bezpečnou pracovní oblast 191

Úkol 3: zvolte pro svou 3D tiskárnu optimální fyzické prostředí 193

Naše doporučení k vybavení domácího pracoviště 195

ČÁST IV

BUDOUCNOST

KAPITOLA 13

Jak 3D tisk změní váš život (a celou společnost) 201

Všichni jsme výrobci a společnosti na tom budou dále stavět 202

Společnosti budou pomocí 3D tisku posilovat svůj vztah k zákazníkům 204

Organizace zvýší svou ziskovost a budou ekologicky příznivější 206

Z komerčního používání 3D tisku bude těžit místní ekonomika 208

To nejlepší je ještě před námi 208

O autorech 210

Nick Kloski 210

Liza Wallach Kloski 210

Colophon 211

8

Předmluva

Předmluva

Vzhledem k tomu, že čtete tuto knihu, chystáte se vydat na cestu, která může změnit váš život.

Je docela pravděpodobné, že se u vás doma objeví 3D tiskárna (pokud ji už nemáte) a budete

se muset naučit, jak ji používat.

Kniha Začínáme s  3D tiskem může posloužit jako váš průvodce při obtížných počátečních

pokusech o 3D tisk. Zatím toho možná o této revoluční technologii příliš nevíte, ale budete-li

postupovat podle této knihy, zařadíte se do elitní společnosti novodobých alchymistů, kteří

dokáží proměňovat hmotu, z níž se skládá náš fyzický svět. I z vás se stane výrobce.

Lidé začali vyrábět předměty už před desítkami tisíc let. Zatímco se naši opičí příbuzní stále

toulali po pláních Serengeti, naši předkové se učili, jak klacky, kameny a zvířecí kosti přetvářet

na nástroje, díky nimž dokázali lovit a přežít. Od kamenů s dřevěnou rukojetí se lidé postupně

dostali k odlévání hrotů kopí z bronzu a začali zanechávat své stopy na vrcholcích hor.

Uplynulo hodně času, ale lidé své schopnosti neztratili.

Nejnovější generace výrobců umí přetvářet své myšlenky ve skutečnost pomocí nástrojůdigi

tální produkce. CNC stroje obrábějí kovy, laserové frézky tvoří reliéfy ve dřevě a deskys tiště

nými spoji napájené elektrickou energií dokáží ovládat i ty nejsložitější roboty. Pravděpodobně

žádný nástroj v arzenálu moderních alchymistů však nemá takovou moc jako 3D tiskárna.

Z osobní zkušenosti mohu říci, že seznamování s 3D tiskem není pokaždé zábavné, ale vždy

člověku přináší uspokojení. Pamatuji si, jak jsem sledoval tisk své první testovací krychlea při

padalo mi to jako úplný zázrak. Digitální model jsem našel na webu Thingiverse a najednou

se začal zhmotňovat přímo před mýma očima.

Život milovníka 3D tisku může být plný problémů s  ucpanými tiskovými hlavami, porou

chanými pásovými dopravníky a nedokonalými trojrozměrnými CAD modely. Vždy lze najít

řešení, ale někde musíte začít. A těžko najdete lepší výchozí bod než tuto knihu, kterou napsali

dva odborníci na výuku – Liza Wallach Kloski a Nick Kloski ze společnosti HoneyPoint3D™.

Dosud vyškolili již více než 6 000 zájemců a úspěšně spustili svůj mimořádně oblíbenývzdě

lávací program, který slouží k seznamování s podrobnostmi 3D tisku. Liza a Nick vás budou

na vaší cestě doprovázet jako dva ochotní průvodci, kteří vám zůstanou nablízku, když se vám

v tiskárně zamotají vodiče, ucpe se vám extrudér a budete zápasit s vyrovnáním tiskové desky.

Brzy se naučíte, jak převádět své nápady do fyzického světa a z digitálních souborů získávat

hmotné předměty. Dokážete klonovat běžné předměty, přenášet je na tisíce kilometrůa upra

vovat je tak, aby vyhovovaly vašim potřebám. Spřátelíte se s jinými podobnými čaroději, kteří

vám pomohou vaše schopnosti dále rozvinout. Můžete se dokonce připojit k místnímučaro

dějnickému cechu – výrobní dílně, kde díky tajným postupům a rituálům spojíte své magické

schopnosti s jinými kouzelníky, abyste mohli svět překvapit ještě působivějšími projekty. A díky

9

dalším technologickým pokrokům dokážete vytvořit téměř cokoli prakticky z ničeho. Odrůz

nobarevných sošek můžete přejít až ke kompletním elektronickým zařízením!

Můžete očekávat, že vás vaše cesta zavede hodně daleko. Jakmile se dostanete na poslední

stránku této příručky, stanete se jedním z těch zasvěcených. Budete patřit mezi výrobce.

Michael Molitch-Hou

šéfredaktor

3D Printing Industry (3DPI)

významný zpravodajský web specializovaný na 3D tisk

10

Úvod do 3D tisku

Úvod do 3D tisku

Máte štěstí! Žijete v době, kdy technologie stále více usnadňuje lidem ovládnout jejich prostředí.

Díky 3D tiskárnám lze možností tovární produkce využívat na pracovním stole a otevírá se

spousta příležitostí, které lidé dosud neměli.

Průmyslový 3D tisk je dostupný již od 80. let 20. století. K nadšencům a spotřebitelům se tato

technologie dostala v roce 2009, kdy se návrháři a kodéři z celého světa sdružili v projektu

RepRap při tvorbě svobodné a otevřené kódové báze. Díky tomu si nyní každý může postavit

svou osobní 3D tiskárnu podobnou jednomu z prvních exemplářů na obrázku P.1.

Díky návrhu open source (který uděluje volnou licenci k plánu produktu) si mohli nadšení

amatéři dovolit pořízení technologie, která byla do té doby velmi drahá. Jednalo se o zásadní

přelom, který poskytl přístup k domácímu 3D tisku i běžným spotřebitelům.

Přenesme se nyní do roku 2016. Obor 3D tisku (zahrnující průmyslový i spotřebitelský segment)

nyní dosahuje odhadovaného obratu 7 miliard dolarů a očekává se, že do roku 2020 překročí

hodnotu 17,2 miliardy. Nikdo nemá křišťálovou kouli na předpovídání budoucnosti, ale 3D tisk

téměř jistě změní způsob, kterým jako společnost navrhujeme a vyrábíme fyzické předměty.

11

Obrázek P.1: Jeden z prvních příkladů 3D tiskárny sestavené podle projektu open source

12

Úvod do 3D tisku

Princip 3D tisku

Nejběžnější typ spotřebitelského 3D tisku, který se také označuje jako „aditivní výroba“, se

označuje zkratkou FDM (fused deposition modeling – modelování depozicí taveniny). Někdy

se také můžete setkat se zkratkou FFF (fused filament fabrication – výroba z taveného vlákna).

Tiskárny FDM tvoří objekty tak, že přidávají jednotlivé vrstvy materiálu a  z  těchto vrstev

postupně vytvářejí výsledný objekt. Do části stroje označované extrudér směřuje tenké vlákno.

Extrudér pak pomocí vysoké teploty – obvykle kolem 200 °C – plastickou hmotu roztaví.V dal

ších kapitolách této knihy se budeme zabývat i mnoha dalšími metodami 3D tisku. Vesměs

fungují stejným „aditivním“ způsobem tvorby objektů, které vznikají přidáváním jednotlivých

vrstev materiálu.

Ze známých předmětů lze tento proces nejlépe přirovnat k tavné lepicí pistoli. Pravděpodobně

jste s ní již pracovali na nějakých tvůrčích nebo školních projektech. Když stisknete rukojeť,

přitlačíte lepidlo k topnému článku a z trysky začnou vystupovat měkká vlákna připomínající

špagety. Představte si, že tato vlákna se stáčejí a ve vrstvách kladou na sebe. Přitom tvoříspi

rálu, která se mění na dutou trubici. Jak lepidlo chladne, trubice je čím dál tvrdší.

Vyjdeme-li z této analogie s lepicí pistolí, 3D tiskárna ukládá na plochém povrchu jednotlivé

vrstvy tenkého vlákna roztaveného plastu. Při chladnutí a tvrdnutí těchto vrstev pak vzniká

výsledný objekt. Princip této technologie je podrobně znázorněn na obrázku P.2.

Většina spotřebitelských 3D tiskáren pracuje s technologií FDM a připojuje se k nim velká cívka

stočeného plastu, který se označuje jako vlákno. (Dalším technologiím 3D tisku se budeme

věnovat v pozdějších kapitolách.)

3D tiskárna přesně „ví“, kam má každou vrstvu umístit. Zjistí to z pokynů v digitálnímsou

boru, který přijímá z počítače.

3D tisk není variantou 2D tisku

13

Extrudér protlačí vlákno horkým

koncem trysky, kde se vlákno

roztaví na velmi tenkou vrstvu.

Když materiál opustí trysku,

ukládá se na tiskovou desku,

kde chladne a tuhne. Následné

vrstvy se pak spojují s vrstvami

pod sebou.

Postupně se začíná vytvářet

trojrozměrný tvar. Po uložení

poslední vrstvy lze 3D výtisk

sejmout z tiskové desky.

Obrázek P.2: Extrudér ukládá jednotlivé vrstvy roztaveného plastu a vytváří láhev (schéma vytvořil Jeff

Hansen, HoneyPoint3D™)

3D tisk není variantou 2D tisku

V roce 2013 jsme v naší provozovně 3D tisku pro koncové zákazníky v kalifornském Oaklandu

od náhodných návštěvníků často dostávali otázky typu: „Kam se dává inkoust?“ a „Kolik je

potřeba papíru?“ Převážná část veřejnosti si neuvědomovala, že 3D tiskárny (které tisknoutrojrozměrné objekty) se velmi liší od 2D tiskáren (které tisknou dvourozměrné obrazy na papír).

V současnosti již devadesát procent návštěvníků naší provozovny – ze všech věkovýchskuin, s libovolnou úrovní vzdělání a nezávisle na svých zájmech – rozumí tomu, v čem spočívá

rozdíl mezi 2D a 3D tiskem. Na 3D tisk se v uplynulých několika letech soustředila značná

pozornost médií a veřejnost již o této technologii ví mnohem více.

3D tisk tedy mění tisková paradigmata a  nutí nás, abychom se již neomezovali na tradiční

představu tisku používajícího tiskárny s papírem a inkoustem či tonerem. Ve 3D nelze tisknout


14

Úvod do 3D tisku

„ploché“ grafické obrázky, například soubory PDF nebo JPEG. 3D tisk vyžaduje speciální typ

digitálního souboru. Tento typ souboru se označuje jako 3D model. S dalšími podrobnosti 3D

modelů se seznámíme v další části knihy.

Očekávání při seznamování s 3D tiskem

3D tisk je poněkud obtížnější, než by bylo záhodno. Technologie je stále poměrně nová

a všechny funkce tiskáren zatím nejsou automatizované natolik, jako je tomu u většinydomá

cích spotřebičů typu mikrovlnných trub. Připravte se na to, že budete muset získávat zkušenosti

klasickou metodou pokusu a omylu, která vám nakonec zajistí úspěšné výsledky. S jednotlivými

triky se budete seznamovat za pochodu. Měli byste počítat s následujícími běžnými situacemi:

Tisk se nezdaří – a stává se to často. Zejména tehdy, kdy se teprve učíte. Nenastavili jstechyb

nou teplotu? Nebyly ve 3D souboru chyby? Nezapomněli jste vyrovnat tiskovou desku? Při

experimentování si musíte klást mimo jiné i tyto otázky.

Tisk hodně dlouho trvá – chcete si vytisknout pouzdro na telefon? Žádný problém! Tisk si však

nejspíše vyžádá více než tři hodiny.

Tiskárny vyžadují neustálou údržbu – řemeny motoru praskají. Horké konce trysek se ucpávají.

Nastávají různé potíže a ve většině případů je musíte vyřešit sami.

Tisk někdy vyžaduje předběžné či následné zpracování – některé soubory 3D modelů, které

najdete na internetu, nelze tisknout v původní podobě a musíte je opravit. Vytištěné 3D objekty

musíte opracovat, aby získaly požadovaný hladký povrch. (Jak se přesvědčíte, s drsnýmihra

nami nového 3D výtisku si dokáže zázračně poradit smirkový papír.)

Nemějte obavy! Proto jsme napsali tuto

knihu

3D tisk se neomezuje jen na technologii, ale jedná se o celý ekosystém softwaru a hardwaru.

Při implementaci 3D tisku se uplatňuje třístupňový přístup: vzdělávání, generování CAD

souboru a fyzické aspekty 3D tisku. Po přečtení této knihy budete tento systém na základní

úrovni ovládat. Znalosti postupů 3D tisku rozhodně stojí za trochu námahy při učení.Nako

nec jistě budete rádi, že jste vynaložili potřebné úsilí. Když si přečtete tuto knihu, ušetříte svůj

čas, peníze i nervy, protože hodně „životních zkušeností“ nemusíte prodělat na vlastní kůži.

Sami jsme se dopustili hodně chyb, takže vy se jim můžete vyhnout!


Obsah této knihy

15

Obsah této knihy

Kniha Začínáme s 3D tiskem obsahuje srozumitelné optimální postupy, abyste mohli 3D tisk

úspěšně nasadit ve své domácnosti, ve třídě nebo na pracovišti. Doufáme, že vás tatopraktická příručka bude bavit a pomůže vám, abyste našli svou cestu od počáteční zvědavosti až

k aktivnímu a praktickému zvládnutí 3D tisku. Kniha je určena čtenářům, kteří s 3D tiskem

dosud nemají žádné zkušenosti. I když jste se však s 3D tiskem již setkali, můžete při čtení této

knihy získat obecnější přehled a uvědomit si další možnosti.

Kniha poskytuje informace o těchto tématech:

„ Fungování 3D tiskáren

„ Faktory, které je nutné zohlednit při nákupu 3D tiskárny a spotřebního materiálu

„ Instalace a údržba vlastní 3D tiskárny

„ Outsourcing služeb 3D modelování a tisku

„ Tvorba a opravy vlastních 3D modelů

„ Návrh osobní výrobní dílny 3D tisku

„ Budoucnost 3D tisku Zapněte si pásy a připravte se na „výrobní revoluci“, která se rychle přibližuje. Možná změní právě váš život! Úvod do 3D tisku Poděkování Bylo nám ctí, že jsme mohli spolupracovat s nakladatelstvím Maker Media a napsat knihu

o tématu, které podle našeho názoru způsobí celosvětovou změnu. Rádi bychom poděkovali

následujícím osobám a firmám, které nám pomáhaly při práci a výzkumu a při psaní knihy nás mimořádně povzbuzovaly: Roger Stewart Brian Jepson Neil Edde Alicia Moszee Jeff Hansen Susan Wallach Deborah Wallach Ari Wallach Autodesk Kudo3D Printrbot Type A Machines Solid Professor Breathe-3DP

17

ČÁST I

APLIKACE 3D TISKU

KAPITOLA 1

Jste připraveni

na blížící se

revoluci?

Není pochyb o tom, že rozvoj 3D tisku vytváří předpoklady pro výrazné společenské změny,

které se budou v  následující letech a  dekádách projevovat mnoha různými způsoby. V  této

kapitole najdete krátký historický přehled výrobních kořenů 3D tisku a zjistíte, jak ovlivňuje

náš život v současnosti.

Vzestup 3D tisku se někdy označuje jako počátek „třetí průmyslové revoluce“. Osobně se však

domníváme, že bychom mu měli raději říkat „osobní výrobní revoluce“ (personalmanufacturing revolution), což je termín, který se připisuje Avimu Reichentalovi, bývalému CEOa prezidentovi společnosti 3D Systems.

Při první a druhé průmyslové revoluci se vyvinuly nové výrobní procesy, které spočívaly mimo

jiné v přechodu od ruční produkce k výrobě pomocí strojů, nových způsobech chemického

zpracování, širším využití parní síly, vývoji strojů a  hromadné produkci (viz obrázek 1.1).

Druhá průmyslová revoluce, kdy probíhalo zavádění montážních pásů, i  nadále ovlivňuje

způsob, jakým vznikají průmyslové výrobky v současnosti.

Tyto dvě revoluce vyznačují zásadní historické zvraty, protože nějakým způsobem ovlivnily

téměř všechny aspekty každodenního života. Došlo k dosud nevídanému růstu průměrných

příjmů a počtu obyvatel. Většině lidí pak značně vzrostl životní standard.

3D tisk podobně jako jeho tovární předchůdci vytváří nové výrobní procesy a slibuje kromě

výroby proměnit i životní styl. Hlavní rozdíl spočívá v tom, že tato nová výrobní technologie

je velmi osobní. V zásadě se jedná o továrnu na pracovním stole, ve které lze vytvořitprakticky cokoli. Své nápady můžete realizovat způsobem, jaký dříve umožňovalo pouzeprůmyslové prototypování. Chcete-li vytvářet nové produkty, nepotřebujete povolení správní rady,

a dokonce ani objednávky od zákazníků. Stačí vám k tomu vlastní představivost.

V této kapitole:

„ Výroba opisuje kruh

20

KAPiToLA 1 Jste připraveni na blížící se revoluci?

Obrázek 1.1: Pracovnice přádelny – ukázka masové výroby kolem roku 1900

Společně s mnoha jinými lidmi se proto domníváme, že pro změny, které přinese 3D tisk, se

lépe hodí označení „osobní výrobní revoluce“. Důraz se přesouvá k jednotlivcům, kteří mohou

projevit svou nápaditost a soběstačnost.

Výroba opisuje kruh

3D tisk kompletně nenahradí tradiční výrobní procesy. Spíše současné metody hromadné

produkce doplní. Díky 3D tisku se navíc vrací výrobní centra tam, kde se nacházela kdysi.

V současnosti lze vyrábět ve venkovských oblastech stejně jako ve městech. Výroba se může

přesunout z továren zpět do malých dílen a ekonomicky lze produkovat nejen hromadně, ale

i po jednotlivých kusech. 3D tisk tak dokáže kombinovat nejlepší aspekty výroby předprů

myslovou revolucí i po ní, jak je patrné na obrázku 1.2.

Výroba opisuje kruh

21

P

ř

e

d

p

my

s

lo

v

o

u

r

e

v

o

l

u

c

í

1

.

a

2

. průmy

s

lo

v

á

r

e

v

o

l

u

c

e

„ Vyrábějí jednotliví pracovníci

„ Nízký objem produkce

„ Výroba na venkově

„ Nízký životní standard

„ Výroba je pomalá a drahá, ale zakázková

„ Mnoho továrních dělníků

„ Hromadná produkce

„ Výroba ve městech

„ Vyšší životní standard

„ Výroba je rychlá a levná, ale uniformní

3D tisk

„Třetí

průmyslová

revoluce“

„ Pracovní síla se nasazuje podle potřeby

„ Produkují se jednotlivé kusy, několik

kusů, nebo velké série

„ Nezávisí na umístění

„ Ještě vyšší životní standard

„ Výroba je rychlá a levná a přitom zakázková

Obrázek 1.2: 3D tisk kombinuje nejlepší vlastnosti všech historických výrobních období a výroba díky

němu opisuje kompletní kruh (schéma vytvořil Jeff Hansen, HoneyPoint3D™)

Technologie 3D tisku nevyhnutelně změní výrobní sféru. Nyní lze rychle, efektivněa s ohle

dem na životní prostředí využívat místní návrh a produkci. Je také možné vytvářet výrobky

přizpůsobené konkrétním zákazníkům. Vzhledem k tomu, že každý 3D tisk probíhásamo

statně, je možné jednotlivé výtisky upravovat (což hromadná výroba tak snadno nedovoluje).

V další kapitole prozkoumáme, jak 3D tisk pomáhá při rozvoji hnutí výrobců.

KAPITOLA 2

3D tisk a hnutí

výrobců

Mnohé lidi vyrábění předmětů velmi uspokojuje. Díky

novým, levnějším a dostupnějším technologiím mohou drobní výrobci a domácí kutilovérealizovat projekty, které dosud přesahovaly jejich možnosti. Cenově dostupné 3D tiskárnyběžným lidem umožňují, aby vytvářeli své vlastní šperky, hračky, mechanické součástky a mnohé

jiné předměty.

Vliv hnutí výrobců

„Hnutí výrobců“, které vychází z  kutilské komunity, sehrálo mimořádně významnou roli

při propagaci 3D tisku mezi spotřebiteli. Stovky tisíc lidí se poprvé setkaly se 3D tiskárnami

a mohly je sledovat v činnosti při trzích výrobců (Maker Fair). Na obrázku 2.1 vidíte účastníky

místního trhu výrobců, kteří naslouchají naší přednášce o 3D tisku.

Bez ohledu na své předchozí zkušenosti se výrobcem můžete stát i vy. Jak navíc zjistíte v této

kapitole, budete mít k dispozici celý ekosystém firem, organizací a služeb, které vám přinasazení 3D tisku k vašim cílům pomohou.

Kdo jsou výrobci?

Trhů výrobců se každoročně účastní miliony lidí. Kým tedy tito výrobci jsou?

K výrobcům patří kdokoli, kdo kreativním způsobem vytváří předměty. Podívejte se kolem sebe:

výrobce najdete na každém kroku. Výrobcem je domácí kutil, který vyrábí dřevěné dveře do

svého domu. Výrobcem je nadšenec, který sestavuje stavebnici létajícího dronu. Výrobcem je

i programátor, který vyvíjí elektronické zařízení založené na modulu Arduino. Všichni využívají

své zručnosti a kreativity, aby vytvořili něco nového a převedli své nápady do fyzické podoby.

V této kapitole:

„ Vliv hnutí výrobců

„ Kdo jsou výrobci?

„ Jak ekosystém 3D tisku

pomáhá lidem, aby se stali

výrobci


24

KAPiToLA 2 3D tisk a hnutí výrobců

Obrázek 2.1: Nick Kloski přednáší o 3D tisku na trhu výrobců East Bay Mini Maker Faire, Oakland,

Kalifornie, 2015

Ve skutečnosti již ve svém každodenním životě nejspíš také vyrábíte! Možná se vám v kuchyni

něco pokazilo a nějak jste to přidrátovali, aby to znovu fungovalo – a jste výrobce. K výrobcům

patří i školáci, kteří pracují na svém projektu z přírodopisu. Abyste se zařadili mezi výrobce,

nemusíte mít garáž plnou nářadí. Stačí, když kreativně myslíte a konstruujete.

Na obrázku 2.2 najdete několik příkladů, jak nyní spotřebitelé ve své nové roli výrobcůvyu

žívají 3D tisk.

Když si s touto technologií začnete hrát a experimentovat, nepochybně najdete způsoby, jak

vám může obohatit život. Studie Michiganské technologické univerzity odhaduje, že rodina,

která bude na 3D tiskárně tisknout předměty typu hřebenů, kráječů na sušenky, dveřních

zarážek, součástí nástrojů apod., může za rok ušetřit částku od 300 do téměř 2 000 dolarů. Je

pochopitelné, že hnutí výrobců ochotně zařadilo 3D tisk do svého arzenálu.


Jak ekosystém 3D tisku pomáhá lidem, aby se stali výrobci

25

Jak drobní

výrobci používají

3D tisk

UČENÍ

3D tisk vizuálních pomůcek

na usnadnění výuky Kurzy

zaměřené na 3D tisk Náplň

mimoškolních praktických

dílen

VÝCHOVA DĚTÍ

Dětské hračky. Rodiče se mohou

věnovat dětem v prostředí

s výrobním étosem

DOMÁCÍ VAŘENÍ

Domácí kráječe sušenek, formy

na led a jiné kuchyňské předměty.

V budoucnosti spotřebitelé budou

moci využít domácí 3D tisk jídel

KONÍČKY

3D tisk přizpůsobených součástí stavebnic

dronů a různých vozidel a přístrojů

s dálkovým ovládáním

UPOMÍNKOVÉ PŘEDMĚTY

3D skenování a tisk malých sošek vlastní

osoby, rodinných portrétů, ozdob na svatební

dorty

DOMÁCÍ OPRAVY

Náhradní díly domácích spotřebičů a jiných

objektů, například kryty zásuvek, součásti

myček a praček, zarážky dveří, věšáky

Obrázek 2.2: Příklady, jak spotřebitelé, kteří se změnili ve výrobce, v současnosti používají 3D tisk

(schéma vytvořil Jeff Hansen, HoneyPoint3D™)

Jak ekosystém 3D tisku pomáhá lidem, aby

se stali výrobci

Kolem technologie 3D tisku se rozvíjí celý ekosystém produktů a služeb. Ať už jste výrobce,

investor, začínající podnikatel, nebo se pouze zajímáte o novinky, měli byste získat obecnější

představu o společnostech a službách, které na současnou scénu 3D tisku patří.


26

KAPiToLA 2 3D tisk a hnutí výrobců

Oblast spotřebitelského 3D tisku vznikla poměrně nedávno, ale příslušná nabídka zboží a služeb

se velmi rychle rozšiřuje. Na obrázcích 2.3 až 2.6 najdete názvy firem a také funkční popis typů

služeb a produktů, s nimiž se můžete setkat. Všechny aspekty 3D tisku nemusíte zvládat sami.

Jak zjistíte, můžete si stáhnout 3D modely připravené k tisku, objednat si služby 3D návrhu

a CAD, využít outsourcing 3D tisku u specializovaného poskytovatele služeb, nebo si objekty

vytvořené pomocí 3D tisku zakoupit. Záleží jen na vás, který přístup zvolíte.

Uvedený seznam společností a služeb není vyčerpávající, ale měl by spíše poskytnout představu

o tom, co můžete ve světě 3D tisku očekávat. Podrobnější seznam najdete online v adresáři 3D

Printing Directory (http://directory.3dprintingindustry.com).

V další kapitole prozkoumáme některé aplikace 3D tisku, které v současnosti poskytujínapříklad širší nabídku spotřebního zboží nebo lepší zdravotní péči. Přesvědčíte se, že 3D tisk již

naši společnost začíná výrazně ovlivňovat.

Výrobci 3D tiskáren

Na trhu je přes 150 spotřebitelských 3D tiskáren, jejichž cena se pohybuje mezi

200 a 5 000 USD. Některé tiskárny jsou k dispozici ve formě stavebnic a jiné se

dodávají kompletně smontované. Každý model má jiné parametry, díky nimž je

jedinečný (jedná se např. o maximální objem výtisků, použitelné typy tiskových

materiálů, maximální teplotu atd.).

Printrbot, Type A Machines, Kudo3D, FSL3D, Airwolf3D, Formlabs, Ultimaker,Afinia, Lulzbot, Reprap, 3D Systems, Stratasys, ZMorph, Makerbot, XYZ Printing,Gigabot, SeeMeCNC

Dodavatelé spotřebního materiálu

Všechny 3D tiskárny vyžadují materiál, ze kterého vytvářejí výtisky. Můžete přitom

volit z mnoha různých látek. Materiály, kterými lze tisknout, závisejí na hardwaru

tiskárny. Následuje seznam oblíbených dodavatelů spotřebního materiálu.

Breathe3DP, Taulman3D, Maker Juice, MadeSolid, ColorFabb, Reprap Austria,Asiga, MatterHackers,Protoasta

3D software

V  oboru 3D tisku má zásadní význam software. Od nářezových programů po

nástroje 3D modelování budete v některé fázi 3D tisku interagovat sespecializovaným programem. K dispozici je mnoho skvělých programů a velká část z nich

je k dispozici zadarmo!

Fusion 360, Tinkercad, Solidworks, Blender, Meshmixer, AutoCAD, Inventor,SketchUp, 123D Apps, 3D Coat, Moment of Inspiration Obrázek 2.3: Přehled hardwaru a softwaru z oblasti spotřebitelského 3D tisku

Jak ekosystém 3D tisku pomáhá lidem, aby se stali výrobci

27

Data a soubory k tisku

K dispozici je mnoho kvalitních úložišť s nabídkou bezplatných nebo placených

3D modelů, které si můžete stáhnout, upravit a  vytisknout (nepotřebujete přitom žádné zkušenosti se 3D modelováním!). Pro začátek uvádíme několik z nich.

SketchFab, GrabCAD, CGTrader, Thingiverse, TurboSquid, 3DLT, Pinshape,Shapeways, 30 Content Central, 30 Warehouse

Outsourcing služeb tisku a návrhu

Chcete-li tisknout ve 3D, nepotřebujete vlastní 3D tiskárnu! Mnoho společností

poskytuje profesionální tiskové i návrhové služby, které vám umožní přenést vaše

nápady do fyzické formy. Jedná se o skvělou možnost, jestliže chcete mít možnost

vybírat z více materiálů a formátů.

Sculpteo, Shapeways, ProtoLabs, 3DHubs, HoneyPoint3D, 3D Systems, Studio

FATHOM, RedEye

3D skenování

Pokud potřebujete 3D model existujícího předmětu, lze uplatnit velmi efektivní

metodu 3D skenování. Skeny můžete vytvořit pomocí jednoduchého digitálního

aparátu, případně můžete zvolit některé z mnoha různých profesionálních řešení.

Artec3D, MakerBot, Fuel3D, Faro, David-3D, Scansite, 123D Catch, ReCap,

HoneyPoint3D Obrázek 2.4: Seznam lokalit online s modely ke stažení, firem, které vám tyto 3D soubory mohou vytisknout, a služeb skenování, které převádějí fyzické objekty na 3D soubory

KAPiToLA 2 3D tisk a hnutí výrobců

Média a vzdělávání

K dispozici jsou různé vzdělávací zdroje, pomocí nichž mohou studentia profesionálové rozšířit své znalosti 3D tisku a získat potřebné dovednosti. Kromě toho

existuje mnoho knih, zpravodajů, časopisů a  fór, díky kterým můžete sledovat

informace o nových trendech a vývoji celého oboru. Dále uvádíme několikoblíbených zdrojů.

Makezine.com, Make Books, 3DPI.com, 3DPrint.com, 3Ders.org, TCT Magazine,

Print Shift, HoneyPoint3D

Hotové produkty

Některé společnosti nabízejí produkty vyrobené pomocí 3D tisku, které jsouurčené k přímému prodeji koncovým zákazníkům. Tento přístup odpovídátradičnímu prodejnímu modelu. Možnosti přizpůsobení jsou sice omezené, ale návrhy

mají vysokou kvalitu.

Robohand, Amazon, Shapeways, Nervous System, 3DLT

Maloobchod

Maloobchody zaměřené na 3D tisk se sice začaly objevovat teprve nedávno, ale

spolu s technologickými pokroky jsou stále běžnější. Na těchto místech si můžete

pohodlně koupit 3D tiskárny nebo si objednat služby 3D tisku.

iGo3D, iMakr, The UPS Store, The 3D Printing Store Obrázek 2.5: Přehled spotřebitelsky zaměřených kanálů, díky kterým mohou koncoví zákazníci využívat různé možnosti 3D tisku

Jak ekosystém 3D tisku pomáhá lidem, aby se stali výrobci

29

Organizátoři oborových akcí

Díky účasti na specializovaných akcích můžete snadno získat informaceo nejnovějším dění v oboru. Na těchto akcích si technologie 3D tisku můžete takéosobně prohlédnout a ve většině případů se také setkat s lidmi, které je vyvíjejí. Tyto

události probíhají po celý rok. Informujte se tedy u  následujících organizátorů,

kdy se bude ve vašem okolí konat některá další.

Media Bistro, Rising Media, Maker Media, IET, 3D Printshow, TCT Magazine, The

3D Printing Association, 3D Print Expo, World Technology Expo, FabCon 3.D,IDTECHEX 3D Printing, Linkedln, Meetup, RAPID

Komunitní výrobní prostory

Hledáte-li místo, kde byste mohli kutit, Fablab nebo hackerská dílna je právě pro

vás. V  těchto dílnách sice najdete i  jiná výrobní zařízení, jako např. CNC stroje

a laserové frézky, ale pravděpodobně nebude chybět ani 3D tiskárna, s níž byste

mohli experimentovat. Jedná se o přátelská místa s družnou atmosférou, kde se

můžete hodně naučit.

Tech Shop, The Fab Lab, Fabcafes, Fab Lab San Diego, MakersFactory, Deezmaker

a komunitní výrobní dílny ve vašem okolí

Právní služby a průzkum trhu

Technologie 3D tisku se neustále vyvíjí. Vzhledem k tomu je potřeba zohlednit

mnoho souvisejících právních a  ekonomických aspektů. Uveďme několik společností, které se aktivně zabývají průzkumem 3D tisku a  jeho celosvětovým

dopadem.

Wohler‘s  Report, Smartech, Finnegan, Gartner, 3DPI.com, America Makes, 3D

Hubs, SENVOL Obrázek 2.6: Organizace zaměřené na rozvoj oboru 3D tisku a získávání nových uživatelů (všechna schémata vytvořil Jeff Hansen, HoneyPoint3D™)

KAPITOLA 3

Uplatnění

3D tisku

v současnosti

Individuální výrobci nejsou jediní, kdo pomocítechnologie 3D tisku dosahuje pokroků ve všech životních

oblastech. Také firmy a jiné organizace nasazují prvky 3D tisku, aby rozšířily svou nabídku,

zlepšily stávající produkty a služby, a dokonce vytvářely nové. Nové technologie ovlivňujírealitu hlavně tehdy, když se uplatňují v každodenním životě.

V  této kapitole stručně projdeme některé inovativní aplikace 3D tisku, které v  současnosti

nabízejí různí jednotlivci i organizace, a vysvětlíme, proč se tato technologie dynamicky rozvíjí.

Rychlé prototypování nápadů, návrhů

a vynálezů

Už jste někdy zatoužili po tom, abyste mohli řídit auto, jehož volant byl vyroben speciálně pro

vás? Případně by se vám doma líbily kliky u dveří, které by připomínaly rukojeti vesel z vašeho

sportovního oddílu na vysoké škole? Pomocí 3D tisku můžete tyto představy realizovat.Obrázek 3.1 dokládá, že pomocí 3D tisku lze vlastním potřebám přizpůsobit dokonce celé auto.

Auto vytištěné pomocí 3D tisku sice možná nepotřebujete, ale co takhle štítek na zavazadlo

s  vaším jménem nebo náhradní rukojeť od dvířek? Rychlé prototypování se definuje jako

schopnost rychle vytvořit model fyzické součásti pomocí 3D CAD softwaru. 3D tisk seideálně hodí k rychlému prototypování, protože umožňuje snadno provádět změny a produkovat

jednotlivé vzorky, což šetří čas a peníze.

V této kapitole:

„ Rychlé prototypování

nápadů, návrhů a vynálezů

„ Progresivní firmy aktivně

nabízejí 3D tisk

„ Nebojte se. Nebude to

dražší. Složitost je zadarmo

„ 3D tisk umožňuje pokroky

ve zdravotnictví

„ 3D tisk vložek do bot

32

KAPiToLA 3 Uplatnění 3D tisku v současnosti

Obrázek 3.1: Detroit, leden 2012, automobil Strati firmy Local Motors – futuristické auto vyrobené

pomocí 3D tisku metodou rychlého prototypování (Steve Lagreca, Shutterstock.com)

V divizi rychlého prototypování naší společnosti se setkáváme se stovkami zákazníků, kteří

podobně jako vy hledají způsob, jak vytvářet a upravovat objekty ze svého prostředí. Často

k nám přicházejí s vlastními náčrtky, fyzickými prototypy, které sami zhotovili, nebo jenpou

hými nápady! Zdrojové informace pak převádíme do CAD modelu (tj. digitálního souboru).

První 3D tisk klientům umožňuje, aby svůj návrh ověřili. Pokud je nutné jej pozměnit,upra

víme CAD soubor a poté pomocí 3D tisku vytvoříme další verzi. Tento proces pokračuje tak

dlouho, dokud klient není spokojen. Obrázek 3.2 znázorňuje mimořádně úspěšný reklamní

předmět vyvinutý podle nápadu jedné naší klientky. Tento věšák posílá registrovanýmuživate

lům svého webu. Jednotlivci, malé firmy i velké korporace nyní mohou vytvářet přizpůsobené

produkty v malých produkčních sériích.

Dostali jste nápad? Představte si, jaké máte možnosti! Místo drahých obráběcích služeb, jejichž

cena by mohla dosáhnout desítek tisíc dolarů, můžete nyní své ideje testovat pomocí 3D tiskárny

a v mnoha případech získat svůj první prototyp pomocí 3D tisku za méně než deset dolarů.

Navíc vzhledem k tomu, že v CAD modelovacím programu lze snadno změnit libovolný aspekt

návrhu, může každý zákazník dostat poněkud odlišný předmět. Stejného efektu by se pomocí

vstřikového lisování buď nedalo dosáhnout, nebo by vyžadoval náročné dodatečné zpracování.



       
Knihkupectví Knihy.ABZ.cz - online prodej | ABZ Knihy, a.s.
ABZ knihy, a.s.
 
 
 

Knihy.ABZ.cz - knihkupectví online -  © 2004-2018 - ABZ ABZ knihy, a.s. TOPlist