PONDĚLÍ SUDÉ 15:00-17:30 1.POLOLETÍ 

Baví tě matematika, geometrie, modelování, technické kreslení? Chceš se dozvědět, na jakém principu funguje 3D tisk? Přihlas se do kroužku, kde zábavnou formou poznáš 3D tiskárny a jejich konstrukční principy, vyzkoušíš si činnosti od návrhu modelu až po jeho 3D tisk.

V kroužku se naučíš a budeš pracovat:

• 3D modelovací program TINKERCAD
• rýsovací a 3D modelovací program ONSHAPE
• program PRUSA SLICER – příprava 3D modelu vrstvením pro tiskárnu
• obsluha 3D tiskárny PRUSA
• FILAMENTY a jejich použití
• základy technického kreslení

Četnost: jednou za 14 dní (kromě státních svátků)

V případě dotazů pište na krouzkykybernetiky@vsb.cz

Organizátor si vyhrazuje možnost změn v níže popsaném programu kroužku.

1. POLOLETÍ — Základy

A) Teorie 3D tisku

Princip technologie

• Vysvětlí podstatu aditivní výroby a tisku po vrstvách (FFF/FDM)
• Pojmenuje hlavní části tiskárny: tryska, hotend, extruder, podložka, osy X/Y/Z
• Rozliší základní typy 3D tiskáren (FFF, SLA/resin, práškové) a jejich typické použití
• Popíše cestu od nápadu k výtisku: model → slicer → GCODE → tiskárna

Materiály

• Rozliší běžné filamenty (PLA, PETG, ABS, TPU) podle vlastností a náročnosti tisku
• Přiřadí materiálu vhodné teploty trysky a podložky
• Zná zásady skladování filamentu a vliv vlhkosti na kvalitu tisku

Slicer — základní úroveň

• Vysvětlí, co slicer dělá a proč nelze tisknout přímo z modelu
• Popíše a nastaví klíčové parametry: výška vrstvy, výplň, perimetry, rychlost, teploty
• Vysvětlí princip změny barvy ve vrstvě a multimateriálového tisku
• Vysvětlí, proč vznikají převisy a kdy je nutné generovat podpěry (pravidlo cca 45°)
• Chápe funkci modifikátorů — lokální změna vlastností tisku uvnitř jednoho modelu

Provoz a kvalita

• Popíše princip kalibrace a význam první vrstvy pro úspěch tisku
• Zná zásady bezpečné práce s tiskárnou (horké části, ventilace, nářadí)
• Rozpozná typické vady výtisku (odlepení, struny, špatná přilnavost, podtékání) a přiřadí pravděpodobnou příčinu

B) Technické kreslení

Základy rýsování

• Rozliší a přesně narýsuje bod, přímku, úsečku, rovnoběžky a kolmice
• Používá rýsovací pomůcky, dodržuje přesnost a čistotu výkresu
• Rozliší základní typy čar a jejich význam (obrysová, osová, přerušovaná)

Prostorové zobrazování

• Nakreslí krychli a jednoduché těleso v prostorovém zobrazení
• Vysvětlí princip pravoúhlého promítání a rozmístění pohledů (evropský způsob)
• Nakreslí tři základní pohledy jednoduchého tělesa a správně je přiřadí k předloze
• Z daných pohledů zpětně odvodí tvar tělesa

Výkresová dokumentace

• Zná náležitosti výkresu: formát, měřítko, popisové pole
• Okótuje jednoduchou součást podle základních zásad kótování
• Vygeneruje výkres z vlastního 3D modelu v Onshape, vloží pohledy, doplní kóty a exportuje jej do PDF

C) Praktická realizace

Modelování — TinkerCAD (vstupní úroveň)

• Ovládá prostředí: navigace, umístění a transformace těles, práce s dírami, zarovnání, seskupení
• Modeluje podle zadaných rozměrů, nikoli „od oka“
• Vytvoří vlastní modely: hrací kostka, postavička, žeton, jmenovka, držák na telefon
• Importuje cizí model, upraví jeho měřítko a zkombinuje jej s vlastní geometrií

Modelování — Onshape (parametrická úroveň)

• Chápe rozdíl mezi „lepením těles“ a parametrickým modelováním z náčrtu
• Vytvoří plně určený náčrt pomocí vazeb a kót
• Používá základní operace: vysunutí, rotace, zaoblení, skořepina, tažení po křivce
• Modeluje: hrací kostku, krabičku s víkem (s vůlí pro tisk), dopravní kužel, litofanii, trubičky a spirály
• Zpětně upraví rozměr modelu změnou kóty bez nutnosti modelovat znovu

Příprava a tisk

• Připraví model ve slicer: orientace na podložce, měřítko, podpěry, změna barvy, modifikátory
• Vyexportuje GCODE a přenese jej do tiskárny
• Samostatně obsluhuje tiskárnu: výměna filamentu, spuštění tisku, kontrola první vrstvy, sejmutí a očištění výtisku
• Provede základní kalibraci tiskárny
• Zhodnotí kvalitu vlastního výtisku a navrhne konkrétní úpravu pro další pokus

2. POLOLETÍ — Prohloubení a projekty

A) Teorie 3D tisku

Pokročilý provoz tiskárny

• Provede pokročilou kalibraci (kalibrace první vrstvy, průtoku, teplotní věž) a vysvětlí, co která zjišťuje
• Cíleně upravuje parametry profilu tiskárny a materiálu za účelem zlepšení kvality (retrakce, chlazení, rychlost, teplota)
• Provádí základní údržbu a řeší běžné provozní problémy

Datové formáty a 3D data

• Rozliší mesh (STL, OBJ, 3MF) a parametrický/výměnný formát (STEP) a zvolí vhodný pro daný účel
• Nastaví parametry exportu a chápe jejich vliv na kvalitu povrchu a velikost souboru
• Vysvětlí princip 3D skenování a jeho typické limity
• Rozpozná vadný mesh (díry, obrácené normály, nespojené plochy) a použije nástroje pro opravu
• Spojuje a boolean-operuje modely z různých zdrojů

GCODE a řízení tisku

• Přečte strukturu GCODE souboru a vysvětlí význam základních příkazů
• Provede jednoduchou ruční úpravu GCODE (např. vložení pauzy pro změnu barvy)
• Vysvětlí smysl start/end GCODE

Sestavy a tisk funkčních dílů

• Vysvětlí, co je sestava a jak se díly vážou k sobě
• Navrhne vůle a tolerance pro díly, které do sebe mají zapadat nebo se vůči sobě pohybovat
• Zohlední směr vrstev a pevnost dílu při volbě orientace tisku

Etika a autorská práva

• Rozumí licencím u sdílených modelů a zásadám jejich přebírání a sdílení

B) Technické kreslení

• Rutinně vytváří výkresovou dokumentaci z 3D modelu v Onshape
• Vytvoří a správně označí řez a průřez, používá šrafování
• Doplní pomocný a detailní pohled tam, kde základní pohledy nestačí
• Zpracuje výkres sestavy: více částí, pozice, kusovník
• Kótuje s ohledem na funkci dílu, zapíše základní tolerance
• Zobrazí a popíše normalizované prvky (závit, ozubené kolo, ložisko) zjednodušeným způsobem
• Posoudí čitelnost a úplnost výkresu: byl by podle něj někdo jiný schopen díl vyrobit?

C) Praktická realizace

Pokročilé modelování v Onshape

• Modeluje strojní prvky: ozubená kola, šrouby a závity, ložisko
• Používá vzory (lineární, kruhový), zrcadlení a opakované prvky pro urychlení práce
• Importuje a upravuje externí modely v rámci vlastního návrhu
• Pracuje s funkcí plech a chápe princip rozvinu
• Sestaví více dílů do funkční sestavy a ověří jejich vzájemný pohyb

Návaznost na 1. pololetí

• Zopakuje a upevní práci v TinkerCADu (postavička) a přípravu tisku jako rychlý vstupní blok

Projektová práce

• Zvolí si vlastní projekt, formuluje zadání a odhadne jeho náročnost
• Rozdělí projekt na dílčí kroky a plánuje práci v čase
• Prochází iteračním cyklem: návrh → tisk → test → úprava → opakovaný tisk
• Zdokumentuje projekt výkresovou dokumentací
• Odladí tisk projektu pomocí vlastních úprav profilu a modifikátorů
• Prezentuje hotový projekt: představí zadání, postup, řešené problémy a výsledek
• Poskytne a přijme věcnou zpětnou vazbu k práci ostatních