FDM tisk

FDM (Fused Deposition Modeling) tisk je technologie 3D tisku, která využívá termoplastické materiály například PLA, PETG, TPU, ABS, ONYX (PA-CF) nebo PAHT-CF. Tisková hlava rozpouští materiál a aplikuje ho vrstvu po vrstvě na tiskovou plochu, kde se materiál ochlazuje a tuhne.

Pro FDM tisk využíváme tiskárny Makforged Mark X3, Markforged Mark Two a Bambulab X1 Carbon. Finální předměty tiskneme zejména z materiálů Onyx, PLA nebo PETG. Případně do jednotlivých vrstev Onyx můžeme přidat uhlíkové vlákno nebo kevlar (obdoba skelného vlákna) pro vystužení výsledného produktu.

Onyx (PA-CF)

Onyx (PA-CF) je nylon s plnivem z nasekaných karbonových mikrovláken. Ideální materiál pro tuhé, pevné a přesné výtisky, které lze navíc vyztužit kterýmkoli z nabízených spojitých vláken. Onyx je o krok napřed i v přesnosti povrchů, chemické odolnosti či odolnosti vůči teplu oproti běžným plastovým materiálům. To ho činí ideálním materiálem pro výrobu různých součástek na výstroj hasičů. Pro HZS tak tiskneme nejrůznější adaptéry pro svítilny a kamery na přilby, či dokovací stanice na kamery a další.

PLA a PETG

Materiály PLA a PETG jsou oproti Onyxu méně pevné a používáme je tedy zejména pro součástky u kterých se neočekává vystavení extrémní zátěži, či pro testovací účely. Výhodou těchto materiálů je rovněž jejich chemická neutralita. Proto je využíváme třeba na tisk regulátorů plicní automatiky pro HZS, či pro tisk prototypů kostí pro výcvik zdravotního personálu.

SLS tisk

SLS (Selective Laser Sintering) tisk je technologie 3D tisku, která využívá práškové materiály, jako je například PA12 (Nylon12). Tisková plocha se postupně pokrývá vrstvou prášku, který je následně spékán laserem na určitých místech, kde má vzniknout model. Tento proces se opakuje, dokud není hotový celý objekt. Po dokončení tisku se model vyjme z tiskové komory a zbývající prášek se zrecykluje. SLS tisk umožňuje vytvářet složité geometrické tvary bez nutnosti podpor.

V rámci SLS technologie používáme tiskárnu Formlabs Fuse1+ a tiskneme právě z materiálu PA12. Této technologie využíváme především pro tisk většího počtu kusů, případně pro tisk větších geometricky složitých součástí.

Porovnání materiálů používaných pro HZS

Testování objímkových adaptérů vytvořených 3D tiskem

Pro ověření odolnosti vytištěných dílů jsme se zúčastnili společně s HZS jejich testování. Objímkové adaptéry byly testovány hasiči ve výcvikovém středisku HZS Zbiroh. V průběhu dne proběhlo několik nácvikových situací, u kterých měli cvičící hasiči osazeny přilby objímkovými adaptéry vytvořenými 3D tiskem z dále zmíněných materiálů.

Testované materiály:
• Onyx (FDM tisk)
• PA12 (SLS tisk)
• PAHT-CF (FDM tisk)

Na první fotografii hasiči testují situaci, při které dojde k zášlehu plamene (zapálením tekutého plynu), jenž se rychle šíří po stropě místnosti. Hasičova přilba, osazena tištěnými objímkovými držáky, se krátkodobě vystaví teplotám okolo 400°C.

Na zbylých dvou fotografiích je naopak nácvik hasičů v tzv. pozorovacím kontejneru, kde dochází k sálání tepla až 700°C od stropních plechů. Zároveň dochází k proudění horkého tepelného toku (cca 120°C) okolo přileb hasičů. Hasiči v tomto kontejneru procvičují setrvání v horkém, hustě zadýmeném prostoru, sledují vývoj požáru a hodnotí jednotlivá stádia dýmu.

Všechny testované materiály výše uvedené podmínky zvládly a splňují požadavky zástupců HZS.

V příloze najdete katalog našich standardních 3D modelů. Pokud zároveň vlastníte 3D tiskárnu nebo máte možnost 3D tisku, můžete si námi vytvořené modely bezplatně stáhnout z našich stránek, viz odkazy pod tímto příspěvkem.