3D pero: návod pre začiatočníkov

1. júla 2022, 10:00 | Skúšali ste už kresliť trojrozmerné objekty? S 3D perom to nie je žiaden problém. Prečítajte si, ako 3D perá fungujú, ako ich ovládať a ako s ich pomocou vytvoríte skvelé darčeky pre svojich najbližších.

Láka vás tvorba trojrozmerných objektov, ale 3D tlačiareň je pre vás príliš drahá záležitosť? Potom pre vás máme tip na produkt, ktorý sa predáva za desiatky či stovky eur, a pritom 3D tlačiareň dokáže veľmi úspešne v hocičom zastúpiť. Reč je konkrétne o 3D perách, ktoré vám umožnia modelovať trojrozmerné objekty podľa vašich predstáv a, samozrejme,  i zručností. V nasledujúcich riadkoch vám o nich povieme všetko, čo potrebujete vedieť.

Čo to je 3D pero

Ako už názov napovedá, ide o špeciálne pero, ktoré umožňuje vytvárať trojrozmerné objekty. Tie sú vytvárané konkrétne roztavenou náplňou, ktorá vyteká z hrotu pera a svojmu majiteľovi umožňuje vytvárať 3D objekty od základu, alebo pokojne len dotvárať už zhotovené objekty z rovnakého či minimálne veľmi blízkeho materiálu (kvôli prepojeniu hmôt). S trochou preháňania by sa teda dalo povedať, že 3D pero je akousi ručnou 3D tlačiarňou, ktorá je síce jednoduchšia na prevádzku, keďže ju nie je treba akokoľvek programovať a podobne, avšak je zároveň aj menej presná, pretože sa nespolieha na mechanické ramená, ale na ľudský faktor.

Pre koho a na čo je určené

Keďže je využiteľnosť 3D pier skutočne veľká, je veľmi široké aj spektrum skupín, ktorým by mohlo dávať zmysel. Skvelo využiteľné je ako pre kreatívcov s chuťou vytvoriť trojrozmerné umenie, tak aj pre staršie deti na rozvoj kreativity, ale napríklad i pre kutilov, ktorí potrebujú vytvárať jednoduchým spôsobom 3D komponenty z rozličných materiálov, poprípade potrebujú ručne doladiť výtlačky z 3D tlačiarní. Vo všeobecnosti sa totiž dá povedať, že so správne zvolenou tlačovou strunou, tzv. filamentom sa dá s pomocou 3D pera vytvoriť takmer čokoľvek, samozrejme, za cenu väčšej námahy ako pri 3D tlači.

Princíp fungovania

Princíp fungovania 3D pera je vo svojej podstate úplne jednoduchý, pretože kopíruje klasické 3D tlačiarne. Ako sme už naznačili vyššie, pero obsahuje nahrievací hrot kvôli filamentom, ktoré cezeň pretekajú a užívateľom teda umožňujú ich tvarovanie podľa potreby. V tele pier býva okrem žhaviaceho systému taktiež posúvací mechanizmus filamentov, ktorý je pri drahších modeloch rýchlostne regulovateľný. Úplnou samozrejmosťou je naopak voľba smeru “toku” filamentu, a to kvôli tomu, že po ukončení 3D tvorby je potrebné filament z pera vytiahnuť, aby v ňom nestuhol, čo by mohol byť veľký problém, rovnako ako je to pri lacnejších 3D tlačiarňach. 

S ohľadom na nutnosť neustáleho žhavenia hrotu spolu s posuvom filamentov cez neho vás zrejme neprekvapí, že je 3D pero pri práci nutné pripojiť k zdroju napájania, ktorým je spravidla klasická elektrická sieť - respektíve USB kábel s adaptérom, ktorý je do siete zapojený. Podľa typu káblu je teda možné pri niektorých perách použiť na napájanie aj powerbanku, notebook a podobne, čo z nich s trochou prikrášlenia robí 3D tlačiarničky na cesty.

Ako vybrať 3D pero

Pri výbere 3D pera hrá dôležitú úlohu de facto len jedna jeho vlastnosť, ktorou je maximálna teplota jeho nahriatia. Tá totiž určuje, aké typy filamentov s ním bude možné používať, a teda i to, čo sa s ním bude dať tvoriť. Rôzne typy filamentov sa hodia na rôzne 3D predmety, k čomu sa dostaneme neskôr v tomto článku. Pri výbere je preto celkom kľúčové mať vopred jasno v tom, čo máte v pláne tvoriť a akú teplotu na to potrebujete (s ohľadom na vhodný filament). Samozrejme, potom platí, že čím vyššia maximálna teplota, tým lepšie, keďže pero tým pádom podporuje viac druhov filamentov.

Hoci sú ďalšie špecifikácie 3D pier svojím spôsobom už len doplnky, rozhodne by bola škoda ich nespomenúť, keďže vám môžu tvorbu veľmi uľahčiť.  Na trhu sú k dispozícii napríklad 3D perá s integrovanými displejmi pre jednoduchú kontrolu nastavenej teploty, potom napríklad aj modely s nastaviteľnou rýchlosťou vytláčania filamentov, poprípade s tlačidlom pre vytlačenie potrieb užívateľa alebo s možnosťou využiť ich okrem tvorby 3D objektov aj na spájkovanie a podobne. Niektoré modely majú zas odkladacie stojany, do ktorých sa dajú perá vložiť vo chvíľach ich nevyužívania - a to jednak studené, aj rozžhavené. Vcelku bežná je v dnešnej dobe aj podpora mobilnej aplikácie, obsahujúca napríklad najrôznejšie predlohy na tvorbu, pričom perá stačí v takom prípade prepojiť s mobilom prostredníctvom  Bluetooth, a potom už len obťahovať napríklad cez sklo či fóliu takúto predlohu z displeja.

Čo je naopak pri všetkých 3D perách takmer nemenné, sú rozmery, hmotnosť a dizajn. Vo väčšine prípadov ide o tučné fixky so zadným napájacím portom, ktorých hmotnosť je približne 70 gramov, dĺžka je 17 cm a šírka s výškou záležia od toho, ako výrobca vytvaroval úchop pera.

Súhrnné tipy, ako vybrať 3D pero 

• Ergonomický tvar, ktorý vám padne do ruky (ak nemáte možnosť si pero ohmatať dopredu, skúste vybrať aspoň také, ktoré tvarom pripomína vaše obľúbené klasické písacie potreby).
• Spoľahlivosť - určite si pred kúpou prejdite recenzie ostatných užívateľov, z ktorých zistíte, ako je pero spoľahlivé z hľadiska upchávania hrotu a tak podobne.
• Kompatibilita filamentov - zháňajte perá, ktoré sú kompatibilné s čo najväčším množstvom filamentov a to ideálne aj tých univerzálnych. Niektoré perá totiž podporujú len filamenty výrobcu, čo sa jednak môže predražiť a jednak kvôli tomu nemusí byť možné zrealizovať niektoré 3D projekty kvôli nevhodnému typu filamentu.
• Bezpečnosť - Niektoré perá disponujú špeciálnymi detskými režimami, ktoré nie sú vo výsledku ničím iným ako režimom pre relatívne nízke nahriatie taviaceho hrotu. Pokiaľ teda 3D pero chcete pre dieťa, nie je od veci práve po verzii s detským režimom pokukovať, poprípade minimálne kúpiť také pero, ktoré je možné nastaviť na teplotu aj „len“ okolo 50°C, čo je teplota, ktorá je pre detskú tvorbu ešte relatívne bezpečná. 
• Výmenné hroty - Ak sa chcete s tvorbou 3D pier vyhrať čo možno najviac, mali by ste si zaobstarať pero s vymeniteľným hrotom. Vďaka tomu budete totiž schopní svoje výtvory skladať z filamentu vytlačeného v rôznych hrúbkach, čo jednak uľahčí prácu, ale hlavne sa pozitívne prejaví na dizajne výsledku. 
• Dĺžka napájacieho kábla - Aby 3D pero fungovalo, je potrebné ho mať neustále pripojené k zdroju energie či už vo forme elektrickej zásuvky alebo napríklad powerbanky. S ohľadom na túto skutočnosť tak určite neprekvapí, že pre pohodlnú ovládateľnosť je kľúčové, aby malo pero čo možno najdlhší napájací kábel, ktorý vás nebude absolútne v žiadnom pohybe obmedzovať. 
• Prispôsobiteľné nastavenie - Aby sa vám s perom čo najlepšie pracovalo, je ideálne, keď si pri ňom môžete nastaviť čo možno najviac možností priamo podľa vašich preferencií na čele s rýchlosťou vytláčania náplne, teploty nahrievania hrotu a tak podobne. 
• Jednoduché plnenie - Ak kupujete 3D pero napríklad dieťaťu, pamätajte na to, že je potrebné s ním nielen ľahko pracovať, ale taktiež je kľúčové, aby bolo ľahko sprevádzkovateľné po tom, čo v ňom dôjde náplň. Pri kúpe si teda overte, akým spôsobom sa filament do pera dopĺňa a pokiaľ je to možné, voľte tie modely, pri ktorých je prístup k trubici vedúcej filament čo možno najlepší a najrýchlejší.

Typy filamentov

Ako sme už vyššie uviedli, pri výbere pera záleží najviac na type filamentu, ktorý chce jeho majiteľ na tvorbu využívať. K dispozícii je celá škála typov, ktoré sa od seba líšia rýchlosťou tuhnutia, teplotou tavenia, ale napríklad i pevnosťou (resp. odolnosťou), elasticitou, ekologickosťou a tak podobne. Nižšie nájdete najčastejšie typy filamentov, ktoré je možné s 3D perami využívať:

• ABS - Ide o jeden z najpoužívanejších 3D tlačiarenských materiálov súčasnosti a to aj s prihliadnutím na jeho nízku cenu, zároveň skvelú odolnosť, relatívne rýchle tuhnutie a vcelku prívetivú teplotu topenia. Negatívom je neekologickosť, keďže ide o výrobok z ropy. 
• HIPS - Materiál vlastnosťami veľmi porovnateľný s ABS, s tým rozdielom, že jeho teplota topenia je o niečo málo vyššia, ale rýchlejšie tuhne. 
• Nylon - Poddajný materiál vhodný napríklad pre pružnejšie modely. I napriek svojej poddajnosti si však zachováva veľmi dobrú odolnosť proti poškodeniu. Negatívom je tu však problematické spájanie viacerých nylonových dielov do jedného produktu. Kvôli tomu sa hodí buď na jednoduché projekty, alebo do rúk skúsených užívateľov. 
• PCL - Materiál so suverénne najnižšou tavnou teplotou medzi všetkými filamentami, vďaka čomu je vhodný napríklad aj pre deti, ktorým tak nehrozí popálenie sa. Nízka teplota topenia však so sebou prináša aj pomalé tuhnutie. Pri izbovej teplote je PCL de facto z polovice nahriate na tavenie.  
• PLA - Najekologickejší filament súčasnosti, ktorý je vyrábaný z čisto rastlinných zdrojov, vďaka čomu pri práci nevznikajú žiadne toxické výpary, dokonca ani zápach. Ďalším pozitívom je relatívne nízka teplota topenia, čo je taktiež veľmi vhodné práve pre začiatočníkov. Negatívom je však krehkosť, ktorá je pomerne vysoká, a preto je pri práci potrebné dávať extrémny pozor na zlomenie. 
• TPE - Vysoko elastický materiál, ktorý je vďaka svojim vlastnostiam úplne ideálny na tvorbu pružných predmetov. Ohýbaním totiž nehrozí žiadne poškodenie, avšak je pri ňom treba počítať s tým, že na pevné konštrukcie sa úplne využiť nedá. 
• PET-G -  Ide de facto o ten istý materiál, ktorý sa využíva na výrobu PET fliaš, takže sa pri ňom môžete tešiť na vcelku solídnu pružnosť, ale zároveň aj pevnosť pri širšej vrstve.
• PC  - Jeden z najpevnejších bežne dostupných filamentov vôbec. Pokiaľ potrebujete vytvoriť niečo so skutočne pevnou konštrukciou, je PC úplne ideálnou voľbou, ktorá má však dva háčiky. Ten prvý je vysoká teplota tavenia, druhým je potom dlhá doba tuhnutia. Ide teda vo výsledku o filament vhodný skôr pre pokročilých užívateľov.