Čo je to živicová 3D tlačiareň a ako funguje?

Roy Hill 21-07-2023
Roy Hill

Popularita živicových 3D tlačiarní už nejaký čas rastie, a to najmä vďaka tomu, ako jednoducho sa používajú, ako aj vďaka výraznému zníženiu ceny. To viedlo k tomu, že mnoho ľudí sa pýta, čo presne živicová 3D tlačiareň je a ako funguje.

Preto som sa rozhodol napísať o tom článok, v ktorom ľuďom jednoducho poskytnem informácie o tom, ako tento proces prebieha, čo môžu očakávať a o niektorých skvelých živicových 3D tlačiarňach, ktoré si môžete zaobstarať pre seba alebo ako darček.

Pokračujte v čítaní tohto článku, kde nájdete podrobnejšie informácie o týchto úžasných živicových 3D tlačiarňach.

    Čo je 3D tlačiareň na báze živice?

    Živicová 3D tlačiareň je zariadenie, ktoré drží nádobu s fotocitlivou tekutou živicou a vystavuje ju svetelným lúčom UV LED vrstvu po vrstve, aby sa živica vytvrdila na plastový 3D model. Táto technológia sa nazýva SLA alebo stereolitografia a dokáže poskytnúť 3D výtlačky s extrémne jemnými detailmi pri výške vrstvy 0,01 mm.

    Pozri tiež: 30 skvelých vecí na 3D tlač pre hráčov - príslušenstvo a ďalšie (zadarmo)

    Pri výbere 3D tlačiarne máte na výber hlavne z dvoch hlavných možností: prvá je 3D tlačiareň s vláknami, ktorá je všeobecne známa ako 3D tlačiareň FDM alebo FFF, a druhá je 3D tlačiareň so živicou, známa aj ako 3D tlačiareň SLA alebo MSLA.

    Ak sa pozriete na výsledné modely vytlačené týmito dvoma rôznymi technológiami, pravdepodobne si všimnete veľký rozdiel v kvalite. Živicové 3D tlačiarne majú schopnosť tlačiť 3D modely, ktoré budú mať super hladký povrch s jemnými detailmi.

    3D tlačiarne FDM nemusia byť schopné tlačiť modely v takej vysokej kvalite kvôli presnosti polohovania, veľkosti dýzy a možnosti veľkej výšky vrstvy.

    Tu sú hlavné komponenty živicovej 3D tlačiarne:

    • Káď so živicou
    • Fólia FEP
    • Stavebná doska
    • UV LCD displej
    • UV akrylové veko na zadržiavanie a blokovanie svetla
    • Lineárne koľajnice pre pohyb Z
    • Displej - dotykový
    • USB & USB disk
    • Skrutky s palcom na upevnenie stavebnej dosky a nádoby so živicou

    Môžete si urobiť jasnú predstavu o tom, že 3D tlačiareň FDM vynikajúcej kvality zvyčajne dokáže tlačiť s minimálnou výškou vrstvy 0,05-0,1 mm (50-100 mikrónov), zatiaľ čo tlačiareň na báze živice môže tlačiť už s výškou 0,01-0,25 mm (10-25 mikrónov), čo zaručuje oveľa lepšie detaily a hladkosť.

    Tlač trvá celkovo dlhšie, ale ďalší kľúčový rozdiel spočíva v tom, že živicové 3D tlačiarne môžu vytvrdzovať celú vrstvu naraz, namiesto toho, aby museli model obkresľovať, ako to robia filamentové tlačiarne.

    Model vytlačený na živicovej 3D tlačiarni bude mať vrstvy lepšie navzájom spojené tak, aby prinášal vysokokvalitné modely, ktoré ľudia milujú.

    Je známe, že sú krehkejšie ako 3D výtlačky z filamentov, ale v súčasnosti existujú skvelé vysokopevnostné a flexibilné živice, ktoré môžete využiť.

    3D tlačiareň na báze živice má menej pohyblivých komponentov ako tlačiareň na báze vlákna, čo znamená, že sa nemusíte obávať prílišnej údržby.

    Pokiaľ ide o výmenu, fólia FEP je hlavnou spotrebnou časťou, hoci bez jej výmeny môžete urobiť niekoľko 3D výtlačkov, ak dodržíte správne opatrenia.

    V prvých dňoch je pravdepodobné, že poškodíte fóliu FEP, pretože je náchylná na prepichnutie - najmä kvôli zvyškom, ktoré sa pred ďalšou 3D tlačou nevyčistia. Ich výmena nie je príliš drahá, balenie 5 kusov stojí približne 15 USD.

    Ďalším spotrebným materiálom je obrazovka LCD v 3D tlačiarni. Pri modernejších monochromatických obrazovkách môžu vydržať viac ako 2 000 hodín 3D tlače. Obrazovky typu RGB sa vyčerpajú rýchlejšie a mohli by vám vydržať možno 700 až 1 000 hodín tlače.

    LCD obrazovky môžu byť pomerne drahé v závislosti od toho, akú 3D tlačiareň máte, pričom tie väčšie sú drahšie. Veľká obrazovka napríklad pre tlačiareň Anycubic Photon Mono X by vás mohla vyjsť približne na 150 dolárov.

    Výrobcovia sa zlepšili v predlžovaní životnosti týchto obrazoviek a začali navrhovať svoje živicové 3D tlačiarne s vylepšenými chladiacimi systémami, ktoré pomáhajú LED svetlám svietiť dlhšie.

    Časom sa stmavnú, ale životnosť môžete ešte viac predĺžiť aj tým, že medzi jednotlivými vytvrdzovaniami vrstiev nastavíte dlhší čas "oneskorenia svetla".

    Nižšie uvedené video je skvelou ukážkou toho, ako funguje 3D tlač zo živice, ako aj celkovým návodom, ako môžu začať začiatočníci.

    Aké sú typy 3D tlače z živice - ako funguje?

    Živicová 3D tlač je technológia, pri ktorej je tekutá živica uložená v nádobe namiesto toho, aby sa vstrekovala cez trysku. Medzi hlavné pojmy alebo typy živicovej 3D tlače patria stereolitografia (SLA), digitálne spracovanie svetla a displej z tekutých kryštálov (LCD) alebo maskovaná stereolitografia (MSLA).

    SLA

    SLA je skratka pre stereolitografiu a 3D tlačiareň na živicu SLA funguje pomocou UV laserového svetla, ktoré sa aplikuje na povrch fotopolymérovej nádoby, ktorá je známa najmä ako živica DPH.

    Svetlo sa aplikuje v určitom vzore tak, aby sa vytvoril požadovaný tvar.

    3D tlačiarne SLA obsahujú rôzne komponenty, ako je stavebná platforma, DPH na živicu, zdroj svetla, výťah a dvojica galvanometrov.

    Hlavným účelom elevátora je zvýšiť alebo znížiť výšku stavebnej plošiny, aby sa počas procesu tlače mohli vytvárať vrstvy. Galvanometre sú dvojice pohyblivých zrkadiel, ktoré sa používajú na vyrovnanie laserového lúča.

    Keďže nádoba so živicou obsahuje nevytvrdnutú živicu, vplyvom UV žiarenia tvrdne vo vrstvách a začína vytvárať 3D model. 3D tlačiarne so živicou pokračujú v tlači jednej vrstvy za druhou a tento proces sa opakuje, až kým nie je dokončený kompletne vytlačený 3D model objektu.

    DLP

    Digitálne spracovanie svetla je technológia, ktorá je takmer rovnaká ako SLA, ale namiesto laserov používa ako zdroj svetla digitálnu projekčnú plochu.

    Tam, kde môžete pomocou technológie SLA tlačiť len jeden bod naraz, 3D tlač pomocou živice DLP funguje tak, že sa tlačí celá vrstva naraz. To je dôvod, prečo je 3D tlač pomocou živice DLP v porovnaní s technológiou SLA oveľa rýchlejšia.

    Sú tiež známe ako veľmi spoľahlivé, pretože nejde o zložitý systém a nemajú pohyblivé časti.

    DMD (Digital Micromirror Device - digitálne zrkadlové zariadenie) je zariadenie, ktoré sa používa na kontrolu presného miesta premietania v živicových 3D tlačiarňach.

    DMD pozostáva z mikrozrkadiel v rozsahu stoviek až miliónov, ktoré umožňujú premietať svetlo na rôzne miesta a oveľa lepšie tlačiť vrstvené vzory a zároveň konsolidovať celú vrstvu naraz.

    Obraz vrstvy sa skladá predovšetkým z pixelov, pretože digitálny displej je iniciačným bodom každej vrstvy, ktorú vytvára 3D tlačiareň DLP. Pri 3D tlači majú body podobu hranolov, ktoré môžete vidieť zo všetkých troch uhlov.

    Po úplnom vytlačení vrstvy sa plošina zdvihne do určitej výšky, aby sa mohla vytlačiť ďalšia vrstva modelu.

    Hlavnou výhodou použitia 3D tlače s DLP živicou je, že prináša oveľa hladšie a rýchlejšie výtlačky. Tu je potrebné poznamenať jednu vec, a to, že zväčšenie tlačovej plochy výrazne znižuje kvalitu spracovania.

    MSLA/LCD

    DLP a SLA sa dajú od seba rozlíšiť, ale pri hľadaní rozdielu medzi DLP a MSLA alebo LCD (displejom z tekutých kryštálov) môžete byť zmätení.

    Ako vieme, 3D tlač DLP si vyžaduje dodatočné mikrozrkadlové zariadenie na prenos svetla z projektora, ale pri tlači pomocou 3D tlačiarní LCD takéto zariadenie nie je potrebné.

    UV lúče alebo svetlo vychádzajú priamo z LED diód, ktoré žiaria cez LCD obrazovku. Keďže táto LCD obrazovka funguje ako maska, technológia LCD je všeobecne známa aj ako MSLA (masked SLA).

    Od vynájdenia tejto technológie MSLA/LCD sa živicová 3D tlač stala populárnejšou a dostupnejšou pre bežného človeka.

    Je to preto, že jednotlivé alebo ďalšie komponenty pre 3D tlač LCD sú relatívne lacné. Majte na pamäti, že životnosť 3D tlačiarne LCD je o niečo kratšia ako životnosť čipovej súpravy DLP a často si vyžaduje aj väčšiu údržbu.

    Pozri tiež: 5 spôsobov, ako opraviť šnúrky & vytekanie v 3D výtlačkoch

    Aj napriek tejto nevýhode je 3D tlač LCD/MSLA pomerne obľúbená, pretože ponúka výhody hladšieho povrchu a tlačí relatívne rýchlo. Pri 3D tlači zo živice je dôležitým faktorom skreslenie pixelov, ktoré je oveľa menšie ako pri 3D tlači zo živice DLP.

    Je známe, že skutočné svetlo, ktoré vyžarujú obrazovky LCD, je škodlivé pre organické zlúčeniny v nich, čo znamená, že ich musíte meniť podľa toho, koľko hodín ste ich používali a aký je ich výkon.

    Koľko stoja živicové 3D tlačiarne?

    Najlacnejšia živicová 3D tlačiareň sa pohybuje okolo 250 dolárov, ako napríklad Elegoo Mars Pro. Dobrú živicovú 3D tlačiareň strednej triedy môžete získať za 350 - 800 dolárov, ako napríklad Anycubic Photon Mono X, zatiaľ čo profesionálna živicová 3D tlačiareň najvyššej kvality vás môže vyjsť na viac ako 3 000 dolárov, ako napríklad Formlabs 3. Sú čoraz lacnejšie.

    Živicové 3D tlačiarne možno považovať za jednoduché stroje, pretože neobsahujú veľa pohyblivých častí. To je dôvod, prečo sa živicové 3D tlačiarne dajú kúpiť za relatívne nízke ceny. Väčšinu ich komponentov používame v každodennom živote, napríklad obrazovky LCD.

    Elegoo Mars Pro

    Ak hľadáte nízkorozpočtovú živicovú 3D tlačiareň, ktorá ponúka dobrú kvalitu výtlačkov, Elegoo Mars Pro môže byť skvelou voľbou. Táto 3D tlačiareň je jednou z piatich najlepších živicových 3D tlačiarní, ktoré majú v čase písania tohto článku rebríček najpredávanejších tlačiarní Amazonu.

    Obsahuje úžasné funkcie a výkonné špecifikácie, ktoré používateľom umožňujú tlačiť vysokokvalitné výtlačky s veľkou ľahkosťou a pohodlím.

    Táto 3D tlačiareň je najlepšou voľbou v nízkom cenovom rozpätí, pretože ju možno získať za cenu okolo 250 USD a má niekoľko skvelých funkcií, ako napríklad:

    • Vyššia presnosť
    • Vynikajúca ochrana
    • 115 x 65 x 150 mm Objem konštrukcie
    • Bezpečnejší a sviežejší zážitok z 3D tlače
    • 5 palcov Nové používateľské rozhranie
    • Nízka hmotnosť
    • Komfortné a pohodlné
    • Silikónové gumové tesnenie, ktoré zabraňuje úniku živice
    • Konzistentná kvalita výtlačkov
    • 12 mesiacov záruka na tlačiareň
    • 6-mesačná záruka na 2K LCD

    3D tlačiareň Elegoo Mars Pro Resin s nízkym rozpočtom si môžete zaobstarať na Amazone už dnes.

    Anycubic Photon Mono X

    Anycubic Photon Mono X je živicová 3D tlačiareň strednej cenovej kategórie, ktorá obsahuje niekoľko pokročilých funkcií na lepšiu tlač zo živice.

    Táto 3D tlačiareň má niektoré z najlepších výhod, ktoré ponúka, pokiaľ ide o dobrú kvalitu tlače, komfort, konzistenciu a pohodlie.

    Najobľúbenejšou vlastnosťou tejto 3D tlačiarne je jej veľký stavebný objem, ktorý umožňuje 3D tlač veľkých modelov alebo niekoľkých miniatúr v rámci jednej tlače.

    Tlačiareň Anycubic Photon Mono X bola vlastne mojou prvou 3D tlačiarňou, takže osobne môžem povedať, že je to vynikajúca 3D tlačiareň pre začiatočníkov. Nastavenie je veľmi jednoduché, kvalita tlače je vynikajúca a vyzerá veľmi profesionálne, nech ju umiestnite kamkoľvek.

    Niektoré z kľúčových vlastností zariadenia Anycubic Photon Mono X sú:

    • 9-palcový monochromatický LCD displej 4K
    • Modernizované LED pole
    • Mechanizmus UV chladenia
    • Brúsená hliníková stavebná doska
    • Vysokokvalitné 3D výtlačky
    • Diaľkové ovládanie aplikácie
    • Rýchla rýchlosť tlače
    • Robustná nádoba na živicu
    • Pripojenie Wi-Fi
    • Dvojitá lineárna os Z pre väčšiu stabilitu
    • 8x Anti-Aliasing
    • Vysokokvalitný napájací zdroj

    3D tlačiareň Anycubic Photon Mono X si môžete zaobstarať za približne 700 dolárov v oficiálnom obchode spoločnosti Anycubic alebo na Amazone.

    Formulár Formlabs 3

    Tlačiareň Formlabs Form 3 dokáže tlačiť vysokokvalitné modely so širokou škálou materiálov na 3D tlač, ale je pomerne drahá.

    Pre ľudí, ktorí sa profesionálne venujú živicovej 3D tlači alebo potrebujú veľmi pokročilé funkcie 3D tlače, môže byť táto 3D tlačiareň skvelou voľbou.

    Konzistencia a kvalita tohto stroja je vraj vyššia ako u iných živicových 3D tlačiarní, ale aj tak si počínajú celkom dobre!

    Tento model odporúčame skôr malým firmám, profesionálom alebo serióznym hobbystom, ktorí majú skúsenosti s 3D tlačou zo živice.

    Neodporúčam ho začiatočníkom, pretože je drahý a vyžaduje trochu viac učenia.

    Táto 3D tlačiareň obsahuje mnoho pokročilých funkcií 3D tlače zo živice.

    Medzi najlepšie vlastnosti Formlabs Form 3 patria:

    • Neuveriteľná kvalita tlače
    • Podporuje širokú škálu tlačových materiálov
    • Podpora viacerých používateľov a 3D tlačiarní
    • Kalibrácia s uzavretou slučkou
    • Bezproblémové riadenie materiálov
    • Konzistentná tlač
    • Zlepšená prehľadnosť dielov
    • Presnosť určovania presnosti
    • Jednoduchá výmena komponentov
    • Kvalita priemyselných výtlačkov
    • Funkcionalita Wi-Fi
    • Opätovná tlač predchádzajúcich 3D výtlačkov

    Tlačiareň Formlabs Form 3 si môžete zakúpiť už teraz na jej oficiálnej webovej stránke.

    Existuje niekoľko ďalších doplnkov, ktoré by ste si mali zakúpiť, pokiaľ ide o 3D tlač zo živice, ako napríklad:

    • Nitrilové rukavice
    • Izopropylalkohol
    • Papierové uteráky
    • Filtre s držiakom
    • Silikónová podložka
    • Ochranné okuliare
    • Respirátor alebo tvárová maska

    Väčšina z týchto položiek je jednorazový nákup, alebo vám vydrží dlho, takže sa príliš nepredraží. Najdrahšou vecou pri 3D tlači zo živice musí byť samotná živica, o ktorej budeme hovoriť v ďalšej časti.

    Koľko stojí 3D tlač živice?

    Najnižšia cena za živicu na 3D tlač, ktorú som videl, je okolo 30 USD za 1 kg, ako napríklad živica Elegoo Rapid Resin. Obľúbenou živicou strednej triedy je živica Anycubic Plant-Based Resin alebo Siraya Tech Tenacious Resin za približne 50-65 USD za KG. Prémiové živice môžu ľahko vyjsť na viac ako 200 USD za KG zubnej alebo mechanickej živice.

    Elegoo Rapid Resin

    Živica Elegoo je v odvetví 3D tlače veľmi obľúbená, pričom v čase písania tohto článku mala najpoužívanejšia živica viac ako 3 000 recenzií na Amazone s hodnotením 4,7/5,0.

    Používateľom sa páči, že nemá silný zápach ako iné živice a že výtlačky sú detailné.

    Je to živica, ktorú mnohí používatelia 3D tlačiarní používajú aj po vyskúšaní mnohých iných lacnejších živíc, takže ak chcete spoľahlivú živicu, s Elegoo Rapid Resin nemôžete urobiť chybu.

    Niektoré z funkcií zahŕňajú:

    • Svetlý zápach
    • Dôsledný úspech
    • Nízke zmrštenie
    • Vysoká presnosť
    • Bezpečné a zabezpečené kompaktné balenie

    S touto úžasnou živicou boli vytvorené tisíce vysokokvalitných miniatúr a 3D výtlačkov, preto vyskúšajte fľašu živice Elegoo Rapid Resin od spoločnosti Amazon na 3D tlač z živice ešte dnes.

    Anycubic Eco živica na rastlinnej báze

    Ide o živicu strednej cenovej kategórie, ktorú si obľúbili tisíce používateľov 3D tlačiarní a má označenie Amazon's Choice. Mnohí používatelia tvrdia, že túto živicu na 3D tlač milujú kvôli jej flexibilite a odolnosti.

    Živica Anycubic Eco na rastlinnej báze neobsahuje žiadne VOC (prchavé organické zlúčeniny) ani iné škodlivé chemikálie. To je dôvod, prečo si väčšina ľudí vyberá túto živicu, aj keď je drahšia ako niektoré iné živice na 3D tlač dostupné na trhu.

    Niektoré vlastnosti tejto živice:

    • Veľmi nízky zápach
    • Bezpečná živica pre 3D tlač
    • Ohromujúce farby
    • Jednoduché používanie
    • Rýchle vytvrdzovanie a čas expozície
    • Široká kompatibilita

    Fľaštičku živice Anycubic Eco na rastlinnej báze nájdete na stránke Amazon.

    Siraya Tech húževnatá živica

    Ak hľadáte živicu na 3D tlač, ktorá ponúka vysokú flexibilitu, silné výtlačky a vysokú odolnosť voči nárazom, živica Siraya Tech Tenacious je pre vás skvelou voľbou.

    Hoci je trochu drahší, používatelia uvádzajú, že stojí za každý cent, keď ide o vysokú kvalitu.

    • Vysoká odolnosť proti nárazu
    • Jednoduchá tlač
    • Flexibilita
    • Najlepšie pre silné výtlačky
    • Najlepšie pre 3D tlačiarne s LCD a DLP živicou

    Pre vašu 3D tlačiareň na báze živice nájdete na stránke Amazonu živicu Siraya Tech Tenacious Resin.

    Roy Hill

    Roy Hill je vášnivý nadšenec 3D tlače a technologický guru s bohatými znalosťami o všetkých veciach súvisiacich s 3D tlačou. S viac ako 10-ročnými skúsenosťami v odbore Roy ovládol umenie 3D navrhovania a tlače a stal sa odborníkom na najnovšie trendy a technológie 3D tlače.Roy vyštudoval strojné inžinierstvo na Kalifornskej univerzite v Los Angeles (UCLA) a pracoval pre niekoľko renomovaných spoločností v oblasti 3D tlače vrátane MakerBot a Formlabs. Spolupracoval aj s rôznymi spoločnosťami a jednotlivcami na vytváraní vlastných 3D tlačených produktov, ktoré spôsobili revolúciu v ich odvetviach.Okrem svojej vášne pre 3D tlač je Roy vášnivým cestovateľom a outdoorovým nadšencom. Rád trávi čas v prírode, turistiku a kempovanie s rodinou. Vo svojom voľnom čase tiež mentoruje mladých inžinierov a delí sa o svoje bohaté znalosti o 3D tlači prostredníctvom rôznych platforiem vrátane svojho obľúbeného blogu 3D Printerly 3D Printing.