VIZUALIZACIJA IN 3D-TISKANJE V UČNEM PROESU · 2017-11-28 · 4 VIŠIČ, D.: Vizualizacija in 3D-tiskanje v učnem procesu Diplomska naloga, Univerza v Mariboru, Fakulteta za naravoslovje

1

UNIVERZA V MARIBORU

FAKULTETA ZA NARAVOSLOVJE IN MATEMATIKO

Oddelek za tehniko

Diplomska naloga

VIZUALIZACIJA IN 3D-TISKANJE V

UČNEM PROCESU

Mentor: Kandidat:

red. prof. dr. Boris Aberšek Domen Višič

Somentor:

asist. dr. Kosta Dolenc

Maribor, 2016

2

ZAHVALA

»Mnogi ljudje ne uspejo zato, ker se ne zavedajo, kako zelo blizu uspeha so, ko

obupajo.«

Thomas Edison

Pri nastanku diplomskega dela se želim posebej zahvaliti red. prof. dr. Borisu Aberšku

za trud in strokovno pomoč, somentorju dr. Kosti Dolencu za vso požrtvovalnost in

pripravljenost pomagati. Največja zahvala pa gre moji družini, punci Maji in vsem

prijateljem, ki so me podpirali skozi celotno pot študija.

Iskrena hvala

3

UNIVERZA V MARIBORU

FAKULTETA ZA NARAVOSLOVJE IN MATEMATIKO

IZJAVA

Podpisani Domen Višič, rojen 24. oktobra 1984, študent Fakultete za naravoslovje in

matematiko Univerze v Mariboru, študijskega programa Proizvodno tehnična vzgoja/

Računalništvo, izjavljam, da je diplomska naloga z naslovom

VIZUALIZACIJA IN 3D-TISKANJE V UČNEM PROCESU

pri mentorju red. prof. dr. Borisu Aberšku avtorsko delo. V diplomski nalogi so

uporabljeni viri in literatura korektno navedeni; teksti niso uporabljeni brez navedbe

avtorjev.

Maribor, 23. avgust 2016

Domen Višič

4

VIŠIČ, D.: Vizualizacija in 3D-tiskanje v učnem procesu

Diplomska naloga, Univerza v Mariboru, Fakulteta za naravoslovje in matematiko,

Oddelek za tehniko, 2016.

IZVLEČEK

V diplomskem delu najprej razčlenimo pojem vizualizacije ter opišemo razliko

med 2D in 3D-vizualizacijo. Opišemo zgodovino 3D-tiska, kjer s kronološkim

pregledom bralcu predstavimo vpogled v preteklost razvijanja 3D-tiskalnikov. Po

zgodovinskem pregledu razložimo in opišemo tehnologijo, ki jo 3D-tisk uporablja.

Opisani so najbolj znani tipi tehnologij te vrste tiska. V nadaljevanju opišemo

računalniške programe, ki omogočajo in podpirajo to vrsto tiska. Glede na delitev

programov v dve skupini predstavimo in razložimo brezplačne ter plačljive programe.

Opišemo, na kaj vse moramo biti pozorni pri izdelavi prototipa. V 3. vsebinskem sklopu

našo temo vključimo v pouk osnovnih šol. Izdelali smo e-učbenik z naslovom 3D-tisk

in učno pripravo za dve šolski uri. Prikazali smo tudi konkretni postopek tiskanja na

3D-tiskalniku. Pogled usmerimo tudi v prihodnost 3D-tiska in napovemo, v kateri smeri

bo potekal razvoj te tehnologije. Ugotovili smo, da se je 3D-tisk skozi zgodovino hitro

razvijal, s tem pa tudi tehnologija tiska. 3D-tisk bo tako cenovno kot funkcionalno

kmalu dostopen vsakemu uporabniku, ki bo imel željo po tej vrsti tiska. 3D-tiskalnik bo

torej kmalu v vsakem gospodinjstvu.

Ključne besede:

vizualizacija, 3D-tiskalnik, 3D-tehnologija, izobraževanje, osnovna šola

5

VIŠIČ, D. : Visualization and 3D-printing in the learning process

Graduation Thesis, University of Maribor, Faculty of Natural Sciences and

Mathematics, Department of Technical Education, 2016.

ABSTRACT

In this thesis, we first analyse the concept of visualization and describe the

differences between 2D and 3D visualization. We describe the history of 3D printing,

whereas the reader is introduced with the history of the development of 3D printers. The

chronological overview is followed by an explanation and description of the technology

used in 3D printing. After the description of the most well-known types of 3D printing

technology we focus on the computer programs that facilitate and support this type of

printing and point out the features that have to be considered when creating a prototype.

According to the division of programs into two groups, we present and explain open

source and closed source programs. In the 3rd section of the paper, our theme is

integrated in primary school lessons. We have created an e-textbook named 3D Printing

and a 2-hour lesson plan. We have prepared an actual example of 3D printing. This

paper also discusses the future of 3D printing as it predicts the direction of the

development of 3D technology. We have established that, throughout history, 3D

printing and consequently the printing technology have been expanding rapidly. 3D

printing will soon be affordable and functionally available for everyone. Soon there will

be a 3D printer in every home.

Keywords:

visualization, 3D-printer, 3D-tehnology, education, primary school

http://tehnika.fnm.uni-mb.si/index.php?lang=en

6

KAZALO VSEBINE

1. UVOD ................................................................................................................................... 8

1.1 OPREDELITEV PROBLEMA ................................................................................................................... 8

1.2 NAMEN ......................................................................................................................................... 8

1.3 CILJI .............................................................................................................................................. 9

2. TEORETIČNA IZHODIŠČA .......................................................................................... 10

2.1 VIZUALIZACIJA OBJEKTOV ......................................................................................................... 10

2.2 VIZUALIZACIJA OD 2D DO 3D ..................................................................................................... 13

2.2.1 Računalniška vizualizacija 2D .............................................................................................. 14

2.2.2 Računalniška vizualizacija 3D .............................................................................................. 15

2.3 ZGODOVINA 3D-TISKANJA ........................................................................................................ 16

2.4 TEHNOLOGIJA 3D-TISKANJA ..................................................................................................... 26

2.4.1 Tehnologija SLS – Selektivno lasersko sintiranje (ang. Selective Laser Sintering) ............. 26

2.4.2 Tehnologija FDM − Ciljno nalaganje (ang. Fused Deposition Modeling) ........................... 27

2.4.3 Tehnologija SLA − Sterolitografija (ang. Stereolitography) ............................................... 28

2.4.4 Tehnologija LENS – Selektivno lasersko varjenje (ang. Laser Enginered Net Sharping) .... 29

2.4.5 Tehnologija EBM – Obdelava z elektronskim žarkom (ang. Electron beam additive

manufacturing) ................................................................................................................................. 30

2.5 PROGRAMSKA OPREMA............................................................................................................ 31

2.5.1 BREZPLAČNI PROGRAMI ........................................................................................................... 33

2.5.1.1 SketchUp PRO/MAKE ...................................................................................................... 33

2.5.1.2 FreeCAD ........................................................................................................................... 35

2.5.1.3 Blender ............................................................................................................................. 36

2.5.2 PLAČLJIVI PROGRAMI ............................................................................................................... 38

2.5.2.1 AutoCAD .......................................................................................................................... 38

2.5.2.2 SolidWorks ....................................................................................................................... 39

2.6 IZDELAVA PROTOTIPA ............................................................................................................... 41

3. PRIKAZ UPORABE V OSNOVNI ŠOLI ................................................................... 45

3.1 E-UČBENIK ................................................................................................................................... 45

3.2 VKLJUČITEV V POUK OSNOVNIH ŠOL ................................................................................................... 45

3.2.1 Vključitev 3D-tiskanja v 7. razred osnovne šole .................................................................. 46

3.2.2 Učna priprava ...................................................................................................................... 47

3.2.3 Praktični prikaz izdelave in tiskanja 3D-modela v osnovni šoli .......................................... 51

4. PRIHODNOST 3D-TISKALNIKOV ............................................................................ 62

5. ZAKLJUČEK .................................................................................................................... 64

6. VIRI IN LITERATURA .................................................................................................. 66

7

KAZALO SLIK

SLIKA 1: TIP VIZUALIZACIJE – OD IDEJE V GLAVI DO REALIZACIJE NA NEKEM MEDIJU ...................................................... 11

SLIKA 2: TIP VIZUALIZACIJE – PREDSTAVITEV V 2D PROSTORU ................................................................................... 11

SLIKA 3: MOŽNOSTI 3D-VIZUALIZACIJ ................................................................................................................. 13

SLIKA 4: PRIMER SLIKE 2D PROTI 3D (SIMBOLNA 3D SLIKA) .................................................................................... 14

SLIKA 5: 2D-KOORDINATNI SISTEM .................................................................................................................... 14

SLIKA 6: 3D- KARTEZIJEV KOORDINATNI SISTEM .................................................................................................... 15

SLIKA 7: CHARLES HULL, OČE 3D-TISKANJA, SOUSTANOVITELJ PODJETJA 3D SYSTEMS ................................................... 17

SLIKA 8: 3D MODELER ..................................................................................................................................... 18

SLIKA 9: 3D-NATISNJENA LEDVICA ...................................................................................................................... 19

SLIKA 10: ADRIAN BOWYAR − IZUMITELJ KONCEPTA REPRAP .................................................................................. 20

SLIKA 11: REPRAP 3D-TISKALNIK, RAZVIT NA UNIVERZI BATH .................................................................................. 20

SLIKA 12: PROTEZA 3D NATISNJENE NOGE ........................................................................................................... 22

SLIKA 13: SLIKA USTANOVITELJEV MAKERBOT INDUSTRIES IN NJIHOV FDM-TISKALNIK ................................................. 22

SLIKA 14: TISKALNIK DIY KITS PODJETJA MAKERBOT INDUSTRIES ............................................................................. 23

SLIKA 15: PRVE 3D-NATISNJENE KRVNE ŽILE ......................................................................................................... 23

SLIKA 16: URBEE, 3D NATISNJEN AVTOMOBIL....................................................................................................... 24

SLIKA 17: 3D-NATISNJEN ROBOTSKI SKELET .......................................................................................................... 25

SLIKA 18: TEHNOLOGIJA SLS ............................................................................................................................ 26

SLIKA 19: TEHNOLOGIJA FDM .......................................................................................................................... 28

SLIKA 20: TEHNOLOGIJA SLA ............................................................................................................................ 29

SLIKA 21: TEHNOLOGIJA LENS .......................................................................................................................... 30

SLIKA 22: TEHNOLOGIJA EBM ........................................................................................................................... 31

SLIKA 23: PRIMER MODELA V GOOGLE SKETCHUP ................................................................................................. 34

SLIKA 24: PRIMER UPORABE PROGRAMA FREECAD ............................................................................................... 36

SLIKA 25: PRIMER UPORABE PROGRAMA BLENDER ................................................................................................ 37

SLIKA 26: PROGRAM AUTOCAD ........................................................................................................................ 38

SLIKA 27: PROGRAM SOLIDWORKS .................................................................................................................... 40

SLIKA 28: PROTOTIPNA LOGIKA .......................................................................................................................... 42

SLIKA 29: IZDELAVA PROTOTIPA ......................................................................................................................... 42

SLIKA 30: OD PROTOTIPA DO IZDELKA ................................................................................................................. 43

SLIKA 31: PRIMER SLABE NASTAVITVE LOČLJIVOSTI PRI IZVOZU KONČNICE .STL ............................................................ 43

SLIKA 32: DELOVNO OKOLJE PROGRAMA SKETCHUP .............................................................................................. 51

SLIKA 33: RISANJE PODSTAVKA ŠAHOVSKE FIGURE ................................................................................................. 52

SLIKA 34: RISANJE SKICE TRUPA ŠAHOVSKE FIGURE ................................................................................................ 52

SLIKA 35: OBLIKOVANJE TRUPA ŠAHOVSKE FIGURE ................................................................................................. 53

SLIKA 36: OBLIKOVANJE 3D-MODELA ................................................................................................................. 53

SLIKA 37: POPRAVLJANJE IZGLEDA V PROGRAMU SKETCHUP .................................................................................... 54

SLIKA 38: IZVOZ .STL-FORMATA ........................................................................................................................ 55

SLIKA 39: PREVERJANJE USTREZNOSTI MODELA ZA 3D-TISK ..................................................................................... 55

SLIKA 40: UPORABLJEN 3D-TISKALNIK................................................................................................................. 56

SLIKA 41: PROGRAM TISKALNIKA − PRONTERFACE ................................................................................................. 56

SLIKA 42: IZDELAVA G-KODE ............................................................................................................................. 57

SLIKA 43: PRIMER G-KODE ............................................................................................................................... 57

SLIKA 44: IZDELAVA RAVNE PODLAGE .................................................................................................................. 58

SLIKA 45: TISKANJE ŠAHOVSKE FIGURE ................................................................................................................ 59

SLIKA 46: KONČNO NATISNJENA ŠAHOVSKA FIGURA ............................................................................................... 59

SLIKA 47: TISKALNIŠKI ŠIVI ................................................................................................................................ 60

SLIKA 49: PRIMER UPORABE ŠAHOVSKE FIGURE ..................................................................................................... 61

8

1. UVOD

1.1 OPREDELITEV PROBLEMA

Človek je subjekt, ki predvsem s svojimi očmi, kot primarnim in

najpomembnejšim vhodnim informacijskim kanalom, zaznava svet, ki ga obdaja.

Sprejemanje informacij lahko poteka na več načinov. Najabstraktnejši med njimi je

sigurno vizualno dojemanje informacij. Tehnologija vizualnega sprejema informacij je

skozi zgodovino doživela velik razcvet in dala najrazličnejše možnosti in s tem tudi

tehnike podajanja vizualnih informacij. Dvodimenzionalna tehnika 2D je postala

preteklost, saj je s prihodom 3D-tehnik človeku objekt predstavljen dosti bolj naravno.

V svoji diplomski nalogi se bom zato posvetil moderni tehnologiji 3D-tiskanja, ga na

konkretnem primeru raziskal ter ga uvrstil v učni proces osnovnih šol. Poudarek bom

dal vizualizaciji in konkretni izdelavi objekta, od razvoja prototipa do končnega izdelka

s 3D-tehniko tiskanja.

1.2 NAMEN

V diplomskem delu bomo predstavili vizualizacijo objektov, opisali tehnike

vizualizacij od 2D do 3D, s kronološkim pregledom bomo predstavili zgodovino 3D-

tiska in opisali najbolj znane tehnologije 3D-tiska. Prikazali bomo postopek izdelave

prototipa ter samo realizacijo konkretnega modela na 3D-tiskalniku. Preverili bomo

učni načrt, sodobne tehnologije ter možnost vključitve naše teme v sam šolski sistem.

Dotaknili se bomo prihodnosti 3D-tiska in možnosti, ki nam jih bo ta tehnologija

omogočala. Izdelali bomo e-učbenik, ki bo primeren za uporabo v osnovni šoli. Namen

diplomske naloge je, da bo bralcu omogočen celovit pogled v svet 3D-tiska ter v znanja,

ki spadajo zraven.

9

1.3 CILJI

V diplomski nalogi bomo podali odgovore na zastavljene cilje.

Cilji so:

opredelitev vizualizacije od 2D-tehnik risanja do 3D-modeliranja,

opredelitev sodobnih tehnologij,

opis tehnologije 3D-tiskanja,

izdelava prototipa,

izdelava konkretnega modela,

umestitev sodobne tehnologije v učni načrt in primerjava grafičnih orodij,

izdelava e-učbenika o strategiji 3D-tiskanja.

10

2. TEORETIČNA IZHODIŠČA

2.1 VIZUALIZACIJA OBJEKTOV

Človek okolje, ki ga obdaja, sprejema s svojimi čutili. Z očmi, kot primarnim in

najpomembnejšim vhodnim informacijskim kanalom, zaznava svet, ki ga obdaja.

Sprejemanje informacij lahko poteka na več načinov. Najabstraktnejši med njimi je

sigurno vizualno dojemanje informacij.

»Vizualizacija je katerakoli metoda za ustvarjanje slik ali podob s ciljem

posredovati neko sporočilo. Vizualizacija kot končni produkt je katerakoli slikovna

informacija.« (Mancini, 2016, str. 13)

Beseda vizualen izhaja iz latinske besede »visualisatio« oz. »visualis«, ta pa ima

koren v izrazu »videre«, ki pomeni videti, in ima več pomenov:

- viden, zaznaven z vidom, npr. vizualna poezija, vizualna navigacija.

Grafičnemu oblikovanju rečemo vizualne komunikacije oz. oblikovanje

vidnih sporočil. Razširjena je tudi besedna zveza avdiovizualni mediji, pri

čemer vizualni medij pomeni sredstvo ali napravo za prenašanje vidnih

sporočil;

- vizualen tip v psihologiji pomeni osebo, pri kateri spomin in mišljenje

temeljita poudarjeno na vidnih vtisih;

- optičen, ki se nanaša na vidnost pri tehnologijah, kot so vizualna fotometrija,

vizualna kolorimetrija. (Veliki slovar tujk, 2006)

»Iz začetkov računalniške grafike se je razvila veja vizualizacije, pri kateri so

naredili prve grafe s pomočjo računalnika. Leta 1987 se je naredil velik preskok s

poročilom NSFja (Ameriška znanstvena fundacija) z naslovom »Visualization in

Scientific Computing« avtorjev Bruce H. McCormicka, Thomasa A. DeFanti in Maxine

D. Browna, ki so dali poudarek in potrebo po novih načinih računalniške vizualizacije.

Ker je moč in kompleksnost računalnikov hitro rastla, je bilo mogoče hitro obdelati

velike količine podatkov, ti načini pa so potrebovali napredne računalniške grafične

tehnike. (Post, Nielson, Bonneau, 2016)

11

Sprva se je vizualizacija uporabljala predvsem v znanstveni in inženirski praksi

pri računalniškem modeliranju in simuliranju kot del procesa in so jo imenovali

znanstvena vizualizacija. V nadaljevanju pa so vizualizacijo začeli uporabljati tudi za

različne zbirke podatkov, ki se pojavljajo na področju gospodarstva. Ta nova sfera

vizualizacije se je začela v 90. letih prejšnjega tisočletja in so jo poimenovali

informacijska vizualizacija za podporo analizi v različnih aplikacijah. Pridobila je na

veljavi, saj je vključila obe področji vizualizacije. (Post, Nielson, Bonneau, 2016)

Vizualizacijo delimo pomensko na dva tipa. Prva slika (slika 1) nam prikazuje

vizualizacijo, ki si jo ustvarimo v možganih, jo občutimo in jo potem v obliki vizualne

vsebine narišemo konkretno na papir ipd. Ta tip imenujemo vizualizacija dejavnosti,

procesa ali metode nastanka nečesa vidnega. Druga slika (slika 2) nam prikazuje končno

vizualizacijo, ki je nastala pri vizualiziranju nečesa, kar je upodobljeno in je rezultat oz.

končni produkt poteka nastajanja nečesa, kar lahko vidimo. (Mancini, 2016, str. 13)

Slika 1: Tip vizualizacije – od ideje v glavi do realizacije na nekem mediju (Vizualizacija, 2016)

Slika 2: Tip vizualizacije – predstavitev v 2D prostoru (Vizualizacija, 2016)

12

Vizualizacija je grafična, slikovna ali multimedijska. V diplomski nalogi bomo

predvsem govorili o računalniški 3D-vizualizaciji. Do te vrste vizualizacije pridemo s

pomočjo računalniških programov za vizualiziranje. (Stres, 2000)

Beseda 3D-vizualizacija je najpogosteje uporabljena skupaj z izrazi prostorska

predstavljivost, 3D-grafika, 3D-upodabljanje, računalniško ustvarjanje podob (CGI,

ang. Computer Generated Imagery ) in drugimi termini. Vsi se nanašajo na procese, s

katerimi se ustvarja grafična vsebina s pomočjo 3D-programske opreme. 3D-

tehnologija, ki je postala zelo pomembna v zadnjih nekaj desetletjih, se je razvila v

enega od najučinkovitejših možnosti za ustvarjanje visoko kvalitetnih digitalnih vsebin.

(Green, 2015)

Produkti pri postopkih ustvarjanja grafičnih elementov so vizualne vsebine, kot

so slike in animacije. Pri 3D-oblikovanju ali modeliranju pa se produkti nanašajo na

ustvarjanje vsebin, ki imajo računalniško podprto načrtovanje. To so tako imenovane

CAD (angl. Computer Aideed Design – računalniško podprto konstruiranje) datoteke, ki

jih inženirji ali industrijski oblikovalci ustvarijo za proizvodne namene. 3D-oblikovalci

pri svojem delu uporabljajo CAD-programe za razvoj 3D-vizualizacij, vendar so končni

izdelki več kot le CAD-programske datoteke, saj so to dinamične grafike, ki vsebujejo

tako tehnično znanje kot smisel za umetnost oblikovalca. (Green, 2015)

Tridimenzionalne vizualizacije niso primerne samo za industrijo potrošniških

produktov, ampak so zelo uporabne tudi na mnogih drugih področjih. Uporabljajo se

tako v arhitekturne, avtomobilske, medicinske, farmacevtske in mnoge druge branže.

Uporabljajo se torej tam, kjer vizualne vsebine igrajo pomembno vlogo in je pri tem

3D-vizualizacija idealna rešitev. (Green, 2015)

V nadaljevanju diplomskega dela bomo opisali tudi nekaj programov, ki nam

omogočajo 3D-vizualizacijo objekta. Programi, ki so dostopni za to vrsto tehnologije,

so lahko prosto dostopni ali pa plačljivi za profesionalno uporabo. Tudi spletni

brskalniki nam omogočajo upodabljanje 3D-modelov s pomočjo programskih jezikov

X3D, VRML, WebGL … Da nam spletni brskalnik prikaže 3D-model, pa potrebujemo

nameščen vtičnik za prikaz 3D-modelov. Torej 3D-vizualizacija nam omogoča

naslednje možnosti, ki so prikazane na sliki (slika 3).

13

Slika 3: Možnosti 3D-vizualizacij

2.2 VIZUALIZACIJA OD 2D DO 3D

Vizualizirani objekti so lahko predstavljeni v različnih pogledih. Pogled 2D nam

predmet prikaže v dveh dimenzijah, medtem ko nam pogled 3D omogoča

tridimenzionalno predstavo objekta, ki je ljudem bolj naraven in razumljiv. Vsaka

tehnologija ima svoje prednosti in slabosti.

VIZUALIZACIJSKE MOŽNOSTI

PROSTORSKA VIZUALIZACIJA PREDMETNA VIZUALIZACIJA

Zmožnost procesiranja vizualnih

informacij o prostorskih relacijah

med objekti ali njihovi deli in

zmožnost izvesti mentalne

prostorske transformacije in

manipulacije.

Zmožnost procesiranja vizualnih

informacij o pojavih predmetov in

prizorov v smislu njihovih slikovnih

lastnosti.

mehanično in civilno inženirstvo,

operacije, popravila in sestavljanja mehanskih naprav.

Vizualizacija predvideva naslednje možnosti:

14

Slika 4: Primer slike 2D proti 3D (simbolna 3D slika) (2D VS. 3D, 2013)

2.2.1 Računalniška vizualizacija 2D

2D-tehnologija pri računalniškem vizualiziranju se uporablja predvsem za

tehniško risanje, tipografske karte, zemljevide itd. Je računalniško podprta za

generacijo digitalnih slik. Pri risanju 2D-tehnik se uporabljata dve osi, X-os, ki jo

imenujemo horizontalna os, in Y-os, ki se imenuje vertikalna os. 2D-vizualizacija

vključuje 2D-geometrijske modele, kot so tekst, fotografije, digitalne in točkovne

slike. 2D-tehnologijo uporabljajo klasični tiskalniki za tisk in aplikacije za risanje

risb. Slabost 2D-vizualizacije je predstavljanje objekta v naravni situaciji, prednosti

pa so v tem, ker 2D-vizualizacije dajejo bolj neposreden pregled nad sliko ter

kvalitetnejšo analizo podrobnih meritev in relacij. (Tory, Kirkpatrick, Atkins, Möller,

2016; 2D and 3D Computer Graphics, 2016)

Slika 5: 2D-koordinatni sistem (Velkavrh, 2014)

15

2.2.2 Računalniška vizualizacija 3D

3D-tehnologija računalniške vizualizacije nam objekt prikaže nazorno, kot je

njegov izgled v realnem svetu. 3D-vizualizacija za svoj prikaz uporablja

tridimenzionalno predstavitev, ki poleg horizontalne osi X in vertikalne osi Y

vključuje tudi tretjo komponento osi, imenovano Z-os. Z-os nam omogoča globinski

pogled objekta, kjer z rotacijo dosežemo, da lahko vidimo, kako objekt izgleda s

strani, zgoraj, spodaj, spredaj in iz notranjosti. Proces ustvarjanja 3D-računalniške

upodobitve je mogoče razdeliti v tri glavne faze:

3D-modeliranje, ki zajema proces oblikovanja in nastajanja predmeta,

izgled in animacija, ki zajema gibanje in postavitev predmetov v realni svet,

3D-upodabljanje, ki ustvarja podobo objekta.

Prednosti 3D-vizualiziranja so v realni sliki objekta in lažji predstavi, slabost pa

v tem, da je objekt težko oz. nemogoče izdelati po 3D-modelu brez tehnične

dokumentacije. (Tory, Kirkpatrick, Atkins, Möller, 2016; 2D and 3D Computer

Graphics, 2016)

Slika 6: 3D- kartezijev koordinatni sistem (Koordinatni sistem v prostoru, 2016)

16

2.3 ZGODOVINA 3D-TISKANJA

3D-tiskanje je danes že zelo popularna tema, zato je velika večina že slišala za to

izjemno zanimivo tehnologijo tiska. Informacije o tem, da bomo nekoč lahko tiskali

hiše in človeške kosti, so v medije prišle že zelo zgodaj. Novice so bile podkrepljene

s strani tako imenovanih »norih znanstvenikov«. Eden izmed njih je Chuck Hull , ki

je oče veje tiskanja s tehnologijo imenovano stereolitografija. Leta 1984 je izumil

metodo tiskanja z uporabo fotopolimerov. V enem izmed njegovih intervjujev je

povedal, da je nekega dne iz njegovega poizkusa nekaj nastalo in takrat se je tudi

začela nova doba tehnološkega napredka na tem področju. Hull je v sodelovanju s

podjetjem 3D Systems, ki je zaradi monopola na ameriškem trgu zelo znano v svetu

3D-tiskanja, postavil temelje ne le SLA-tiskanja, ampak tudi SLS-tiskanja in .stl

formata datoteke, ki ga trenutno potrebujemo za tisk na kateremkoli 3D-tiskalniku.

(Kozak, 2014)

»Hull je imel namen olajšati dostop do zamišljenega objekta dizajnerskim

inženirjem, ki za svoje delo uporabljajo programsko opremo v visokem cenovnem

rangu, objekt, ki ga zrišejo, pa se lahko naredi v fizični obliki z zelo zamudnimi in

dragimi postopki. Zato je aditivna tehnologija tudi dokaj hitro postala dostopen in

učinkovit način za ustvarjanje prototipov v vseh sferah.« (Kozak, 2014)

Torej od leta 1984 je razvoj na podlagi Chuck Hullovih in drugih idejah potekal v

več različnih smeri, saj so ti novi načini razmišljanja vzpodbudili zanimanje

znanstvenikov na vseh področjih. (Kozak, 2014)

17

Slika 7: Charles Hull, oče 3D-tiskanja, soustanovitelj podjetja 3D systems ( Invention: 3D printing

(stereolithography), 2016)

Počasnejši razvoj 3D-tiskalnikov se je odvijal med letoma 1984 in 1999, a še to

zgolj in v veliki večini na teoretični osnovi. Scott Crump je leta 1988 razvil tehnologijo

ciljnega nalaganja (FDM, ang. Fused Deposition Modeling). Tri leta kasneje, leta 1991,

je podjetje Helysis na prodaj postavilo napravo, ki je temeljila na tehnologiji slojevite

gradnje (LOM, ang. Laminated object manufacturing). Leto kasneje je podjetje

Stratasys izdelalo in prodalo napravo, ki temelji na FDM-tehnologiji tiska in se imenuje

3D Modeler. (The History of 3D Printing, 2016)

18

Slika 8: 3D Modeler (The Stratasys lives, 2014)

Leta 1996 je bil izraz "3D-tiskalnik" prvič uporabljen in je označeval hitre

prototipne stroje. To so stroji za hitro izdelavo prototipov, ki uporabniku dajo vpogled,

kako bo končni izdelek izgledal, kakšne bodo njegove lastnosti in če bo sploh primeren

za uporabo. (The History of 3D Printing, 2016)

Leta 1999, ko so znanstveniki opravili povečanje sečnega mehurja z uporabo

3D-sintetičnega ogrodja, prevlečenega z lastnimi celicami, je bil vsajen prvi

laboratorijsko zrasli organ v ljudeh. Tehnologija, razvita s strani znanstvenikov na

Wake Forest Institute za regenerativno medicino, je odprla vrata razvoju drugih strategij

za inženiring organov, vključno s 3D-tiskanjem. Ker so narejene s pacientovimi lastnimi

celicami, so manjša tveganja zavrnitve. (A brief history of 3D-printing, 2016)

Leta 2002 so znanstveniki inženirji ustvarili prvo miniaturno funkcionalno

ledvico, ki je bila sposobna filtrirati kri in proizvesti razredčen urin v živalih. Razvoj

vodi v raziskavo na Wake Forest inštitutu za regenerativno medicino, ki zagotavlja

tiskanje organov in tkiv z uporabo 3D-tisk tehnologije. (A brief history of 3D-printing,

2016)

19

Slika 9: 3D-natisnjena ledvica (Brooke, 2013)

Kljub velikanskemu dosežku znanosti ob reprodukciji živega tkiva gre razvoj

3D-tiska in tehnologij hitro naprej. (A brief history of 3D-printing, 2016)

Leta 2005 se razvoja 3D-tiska lotijo tudi v Veliki Britaniji, kjer so zasnovali

zanimivo idejo, da če lahko 3D-tiskalniki tiskajo nadomestne dele pokvarjenih strojev

in človeških organov, bi lahko natisnili tudi sestavne dele samega sebe. Tako je

znanstvenik Adrian Bowyar, ki je sodeloval z univerzo Bath, razvil 3D- tiskalnik, ki je

omogočal tisk sestavnih delov za nov 3D-tiskalnik. Ta izum je pomenil rojstvo

odprtokodnega projekta RepRap, ki je vzpodbudil zanimanje inovatorjev za razvoj te

tehnologije po celem svetu. (Zgodovina 3D-tiskanja – odkod in kam?, 2016)

20

Slika 10: Adrian Bowyar − izumitelj koncepta RepRap (RepRap project, 2016)

»Ime RepRap izhaja iz angleškega izraza "replicating rapid prototyper". V

primeru projekta RepRap je izraz "Rapid prototyping" definiran kot "avtomatizirano

konstruiranje objekta s pomočjo večslojnega nanašanja materiala v njegovo končno

obliko". Projekt RepRap je bil v osnovi zamišljen kot 3D-tiskalnik, ki z omenjeno

tehnologijo izdela večino lastnih delov. Vsi načrti v sklopu projekta RepRap so izdani v

odprtokodni obliki in splošnem dovoljenju GNU. Bistvena razlika med projektom

RepRap in podobnimi projekti, kot je FabLab, je v njegovi primarni funkciji repliciranja

večine lastnih delov.« (RepRap 3D tiskalnik, 2016)

Slika 11: RepRap 3D-tiskalnik, razvit na univerzi Bath (Unlocking 3D-printing, 2016)

https://sl.wikipedia.org/wiki/GNU_General_Public_License

21

Leta 2006 je prišlo do pomembnega koraka v industriji 3D-tiska. Tiskalnike so

razvili do te mere, da so lahko tiskali z različnimi materiali. Pojavili so se tiskalniki, ki

so uporabljali tehnologijo selektivnega laserskega sintiranja (SLS, ang. Selective laser

sintering). Dovoljevali so izvedbo prototipa v visoki detajlni kvaliteti, kar pomeni, da so

bili prototipi odlični približki končnega izdelka. Tiskalniki so ločili tudi med lastnostmi

materiala, ki so ga lahko uporabili pri enem tisku. (A brief history of 3D-printing, 2016)

»V tekmi za dosežke v 3D-tiskanju projekt RepRap ni zaostajal; leta 2008 je 3D-

tiskalnik, narejen tri leta prej, natisnil dele za svojega prvega potomca. Isto leto se je

pojavil nek entuziast, ki je na podlagi javno objavljenih načrtov za prvi RepRepov 3D-

tiskalnik sam sestavil svojega.« (Kozak, 2014)

Leta 2008 ustvarjeno podjetje Shapeways, ki še danes zelo dobro posluje v svetu

3D-tiska, je prvo, ki je prišlo do stopnje storitev izrisa in tiska objektov za umetnike,

arhitekte in oblikovalce.

Istega leta je prišlo do revolucije v medicini, saj so natisnili prvo protezo noge z

vsemi pripadajočimi deli. Proteza, ki je bila narejena na tiskalniku, je bila ustvarjena v

enem kosu in podobno kot človeška noga, gibljiva v sklepih. Torej ni bilo potrebe po

sestavljanju. Po tej revoluciji je za 3D-tisk in tiskalnike pričela kazati zanimanje širša

množica ljudi, kasneje pa se je dostopnost do 3D-tiska in njegove tehnologije začela

zelo povečevati. (Kozak, 2014)

22

Slika 12: Proteza 3D natisnjene noge (3D-Printed Innovations That Can Heal, Improve or Save Lives, 2014)

Leta 2009 so Bre Pettis, Adam Mayer in Zach Hoeken Smith ustanovili podjetje

MakerBot Industries, ki je začelo proizvajati odprtokodne in vsem cenovno dostopne

FDM-tiskalnike. (A brief history of 3D-printing, 2016)

Slika 13: Slika ustanoviteljev MakerBot Industries in njihov FDM-tiskalnik (MarkerBot, 2016)

https://en.wikipedia.org/wiki/Bre_Pettis

https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Zach_%22Hoeken%22_Smith&action=edit&redlink=1

23

Podjetje na odprtokodni opremi je ponudilo tiskalnik Diy kits, ki je uporabnikom

omogočal izdelovanje lastnih igrač. (A brief history of 3D-printing, 2016)

Slika 14: Tiskalnik Diy kits podjetja MakerBot Industries (MakerBot CEO Bre On Science Friday Today,

2012)

Istega leta je podjetje Organovo, ki se ukvarja s tridimenzionalnim biološkim tiskanjem,

pod vodstvom dr. Gabora Forgacsa, uporabilo 3D-biotiskalnik za izdelavo prvih krvnih

žil. (History, 2016)

Slika 15: Prve 3D-natisnjene krvne žile (Holmes, 2012)

24

V tehnološki razvoj se je podala tudi zračna industrija, ki je leta 2010 širši

množici prikazala prvo robotsko letalo, ki je bilo v celoti natisnjeno na 3D-tiskalnik.

Postopek izdelave je trajal 7 dni in ni predstavljal pretirano visokih stroškov. S tem

projektom so se v zgodovino zapisali inženirji Univerze Sauthampton, ki so z

inovacijskim izgledom in prednostmi 3D-tiskanja pokazali, da bo ta vrsta tehnologije

omogočala velike inovacije tudi v zraku. (Kozak, 2014)

»Tudi avtomobilska industrija ni zaostala; istega leta so predstavili Urbeeja,

prvi 3D-natisnjen avto, ki je bil zasnovan kot okolju prijazen in cenovno dostopen.«

(Kozak, 2014)

Slika 16: Urbee, 3D natisnjen avtomobil (Griffiths, 2013)

»Takrat je že postalo jasno, da se s tehnologijo 3D-tiskanja lahko zadovolji tiste

potrebe kupcev, ki jih do takrat ni bilo mogoče, kupci pa so ugotovili, da si lahko

zamislijo skoraj vse. Tako je nizozemsko podjetje i.materialise leta 2011 med drugim

začelo ponujati tudi storitev tiska s srebrom in z zlatom.« (Kozak, 2014)

Leta 2012 je bila natisnjena prva proteza čeljusti, ki je bila uspešno vstavljena

starejši osebi in je popolnoma funkcionalna. (A Timeline Of 3D Printing History, 2016)

Leta 2013 je podjetje Stratasys na svojo stran pridobilo MakerBot Industries.

Istega leta je podjetje 3D Hubs postalo vodilno na področju 3D-tiskanja. (A brief

history of 3D-printing, 2016)

25

Leta 2014 je podjetje WinSun s 3D-tehnologijo tiskanja natisnilo prvo hišo, ki

je stala manj kot 5000 dolarjev. 3D Systems in Ekso Bionics so objavili novico, da

imajo natisnjen prvi skelet za robotsko obleko. (History of 3D-printing, 2016)

Slika 17: 3D-natisnjen robotski skelet (Robot Exoskeletons Are More Than Military Iron Man Suits, 2015)

»3D-tiskalniki so se izkazali za nadvse uporabne tudi v vesolju. Na mednarodni

vesoljski postaji so v 3D natisnili prve predmete na prilagojen 3D-tiskalnik, ki so se

nadvse pozitivno obnesli.« (History of 3D-printing, 2016)

3D-tehnologija se je skozi zgodovino, kot smo lahko videli, močno razvijala. Razvijala

pa se bo tudi v prihodnje, analitiki te sodobne tehnologije napovedujejo svetlo

prihodnost 3D-tiska.

26

2.4 TEHNOLOGIJA 3D-TISKANJA

»Tri-dimenzionalni tisk (3D-tisk) je proces izdelave prostorskih trdnih

predmetov, objektov na podlagi digitalnih načrtov. 3D-tisk je v zadnjem času postal

razpoložljiva možnost tudi slehernemu potrošniku in ustvarjalcu, saj so cene naprav

padle, vse več pa je tudi 3D-tiskalnikov, ki jih lahko uporabljamo kar doma.« (Kaj je

3D-tiskanje in kako deluje 3D-FDM tiskalnik za domačo rabo?, 2016)

2.4.1 Tehnologija SLS – Selektivno lasersko sintiranje (ang. Selective Laser

Sintering)

Tehnologija SLS omogoča sprijetje drobnih delcev kovine, plastike ali prahu, ki

se natisne v želeni 3D-izdelek. Pri tiskanju ni potreben dodaten podporni material.

Predmet, ki ga natisnemo, je večinoma že uporaben in funkcionalen.

Prednost tehnologije SLS je v velikem naboru materiala:

prah polimerov (najlon, polistiren),

kovine (zmesi jekla, titana),

nekatere vrste keramik. (Mongeon-Sculptor, 2012)

Slika 18: Tehnologija SLS (Mongeon-Sculptor, 2012)

http://www.3dtisk.si/kaj-je-3d-tiskanje-in-kako-deluje-3d-tiskalnik-za-domaco-rabo/


27

2.4.2 Tehnologija FDM − Ciljno nalaganje (ang. Fused Deposition Modeling)

Tehnologija FDM dela tako, da material, ki ga uporabljamo, nalaga v plasti.

Tiskalniki, ki delujejo po tem principu tehnologije, primeren termoplastičen material

segrevajo v tako imenovano delno tekoče stanje in ga nato plastijo po poteh, ki jih

določimo z računalnikom. (FDM tehnologija, 2016)

»Plastični material se z zvitka odvija v brizgalno glavo, kjer se stopi do pol

tekočega stanja. Glava je pritrjena na mehanizem in se pomika v X in Y-smeri. Stopljen

material skozi majhno šobo v tankih plasteh nalaga na pladenj, ki se pomika v Z-smeri.

Plastika se v trenutku, ko je izbrizgana, strdi in se sprime s prejšnjo plastjo.« (FDM

tehnologija, 2016)

FDM-tehnologija za izdelavo 3D-modelov potrebuje dva materiala. Uporablja

material, ki se imenuje modelni material in gradi končno obliko modela, ter material, ki

ga imenujemo podporni material, ki je namenjen začasni uporabi pri tisku in pomaga pri

pravilni namestitvi modela. Podporni material po koncu tiskanja odstranimo (odlomimo

ali raztopimo, če je topljiv). Ko podporni material odstranimo, je model pripravljen za

uporabo. (FDM tehnologija, 2016)

»FDM uporablja dva materiala za izdelavo 3D-kosov. Uporablja modelni

material, ki gradi končen kos, in podporni material, ki deluje kot začasna struktura, ki

pomaga pri držanju kosa in ga po končanem postopku odstranimo (odlomimo ali

raztopimo, če je topljiv). Takoj po odstranitvi podpornega materiala je kos pripravljen

za uporabo.« (FDM tehnologija, 2016)

28

Slika 19: Tehnologija FDM (The FDM technology – One Step Closer To The Future, 2016)

2.4.3 Tehnologija SLA − Sterolitografija (ang. Stereolitography)

Stereolitografija je ena izmed najbolj popularnih RP-tehnologij. S kratico RP

označujemo izraz »hitra izdelava prototipov«, ang. rapid prototyping. Pri tej tehnologiji

gre sprva za izdelavo prototipa. Tiskalnik za tisk uporablja svetlobno občutljivi tekoči

polimer, ki ga imenujemo fotopolimer. Polimer nalijemo v posodo, v kateri je dvigalna

površina, ki se po navodilu lahko spušča ali dviga po posodi. (Stereolitography (SLA),

2016)

»Druga pomembna enota naprave je laser, ki oddaja laserski žarek, čigar

energija je dovolj velika, da povzroči strjevanje polimera. Laserski žarek potuje po

površini fotopolimera in strjuje posamezne prereze modela. Potem ko je en prerez

končan oziroma strjen, se transportni pladenj pomakne za debelino rezine navzdol in

postopek se ponovi z naslednjim prerezom – s slojem.

Rezultat je delno prozoren izdelek iz umetne mase. Nekatere modele, ki vsebujejo

razne težnostne razlike ipd. je potrebno med izdelavo tudi podpreti. Podporni elementi

se izdelajo skupaj z modelom in se po koncu izdelave odrežejo.« (Stereolitography

(SLA),

29

SLA-tehnologija je predstavnik hitre in natančne izdelave izdelkov.

Slika 20: Tehnologija SLA (Stereolithography, 2016)

2.4.4 Tehnologija LENS – Selektivno lasersko varjenje (ang. Laser Enginered

Net Sharping)

»Pri LENS-postopku močan laserski žarek topi kovinski prah, ki se nalaga skozi

odlagalno glavo. Med izdelavo se podlaga premika z izdelkom v vodoravni ravnini,

medtem ko se glava pomika vertikalno navzgor z vsakim naslednjim prerezom.« (Laser

Enginered Net Sharping (LENS), 2016)

LENS-u in drugim podobnim tehnologijam, ki za delovanje potrebujejo laserski

žarek ter kovinski prah, bo prihodnost prinesla večjo popularizacijo. LENS je še dokaj

na začetku širše komercialne uporabe. (Laser Enginered Net Sharping (LENS), 2016)

30

Slika 21: Tehnologija LENS (Laser Enginered Net Sharping (LENS), 2016)

2.4.5 Tehnologija EBM – Obdelava z elektronskim žarkom (ang. Electron beam

additive manufacturing)

EBM-tehnologijo je razvilo podjetje Arcam AB na Švedskem. Je tip dodatne

proizvodnje za kovinske dele. Pogosto je klasificirana kot hitra proizvodna metoda.

Tehnologija proizvede dele s taljenjem kovinskega prahu, plast za plastjo z

elektronskim snopom in pod visokim vakuumom. Za razliko od nekaterih metod

kovinskega sintranja, so deli popolnoma trdni in zelo močni. Ta način proizvodne

metode proizvaja popolnoma trde kovinske dele neposredno iz kovinskega prahu z

značilnostmi ciljnega materiala. EBM-stroj bere podatke iz 3D CAD-modela in določa

zaporedne plasti prahu materiala. Te plasti so taljene skupaj z uporabo računalniško

nadzorovanega elektronskega snopa, ki tako zgradi dele. Proces poteka v vakuumski

komori, ki ga naredi primernega za izdelavo delov iz reaktivnih materialov z visoko

afiniteto kisika. Uporabljajo se materiali, kot so aluminij in titan. (Electron Beam

Melting (EBM), 2016)

Ta vrsta tehnologije je uporabljena redkeje in ni namenjena vsakdanji uporabi.

https://en.wikipedia.org/wiki/Electron_beam_additive_manufacturing

https://en.wikipedia.org/wiki/Electron_beam_additive_manufacturing

31

Slika 22: Tehnologija EBM (Electron Beam Melting (EBM), 2013)

2.5 PROGRAMSKA OPREMA

Programsko opremo, namenjeno izdelavi 3D-modelov za 3D-tisk, delimo

predvsem po namenu uporabe v različnih panogah. Najpogosteje je uporabljena v

arhitekturi, gradbeništvu, inženirstvu, strojništvu, medicini in znanosti. Podjetja se

trudijo razvoj programov peljati v to smer, da bi bili uporabni na čim več področjih.

Zato so programski paketi razdeljeni na različne dele, ki uporabnikom omogočajo nakup

oz. uporabo primernega dela paketa, ki ga lahko dobijo ceneje. (Pervinšek, Zajec, 2007)

Programska oprema za 3D-tisk je po funkcionalnosti razdeljena v več kategorij:

programi CAD,

programi za oblikovanje in modeliranje,

programi za skeniranje in

večfunkcionalni programi.

Programska orodja iz vsake naštete kategorije lahko ustvarijo modele, ki so primerni

in podpirajo formate za 3D-tiskanje. (3D Modeling Tools, 2016)

32

Programi za računalniško podprto načrtovanje (CAD, ang. Computer Aided

Design) se delijo v več vrst. Najpogosteje se uporabljajo za 3D-modeliranje in 3D-

računalniško grafiko. Delijo se na odprtokodne − brezplačne in zaprtokodne − plačljive

programe. Odprtokodni programi so programi, ki so brezplačni in dostopni vsem

uporabnikom, zaprtokodni pa so namenjeni profesionalni uporabi in so v večini

primerov plačljivi in zelo dragi. Podjetja jih razvijajo tudi za lastne potrebe ali pa po

želji naročnika za prodajo. (CAD, 2015)

Programi za oblikovanje in modeliranje dovoljujejo večjo svobodo, torej

dovoljujejo ustvarjanje prostih oblik modeliranja. (3D Modeling Tools, 2016)

Programi za skeniranje omogočajo digitalni zajem slike modela, na osnovi

katerega se izriše površina modela, kar močno pospešuje modeliranje in ustvarjanje

izdelka. (3D-skeniranje in tiskanje, 2011)

Pri izbiri katerekoli 3D-programske opreme, je potrebno biti pozoren na to, da je

enostavna za uporabo, jo je lažje osvojiti, še posebej, če gre za uporabnika začetnika.

Pametno je izbrati tisto programsko opremo, ki jo potrebujemo, takšno, ki nam bo

omogočala izpolnitev naših želja in s tem kvaliteten končni izdelek. Profesionalna 3D-

programska oprema je zelo draga, vendar vedno obstaja tudi prosta, odprtokodna

programska oprema, ki jo lahko kljub temu kvalitetno in zanesljivo uporabimo. (List of

3D-Software, 2011)

Podrobneje bomo opisali nekaj prosto dostopnih programov in plačljivih

programov, ki jih lahko uporabimo za 3D-modeliranje in 3D-tiskanje.

33

2.5.1 BREZPLAČNI PROGRAMI

2.5.1.1 SketchUp PRO/MAKE

SketchUp je v osnovi plačljiv program (PRO), vendar ima tudi brezplačno

različico (MAKE), ki vsebuje enake funkcije kot plačljiva različica. Program je

enostaven za uporabo in primeren za ustvarjanje 3D-modelov. Googlovi strokovnjaki so

v preteklosti z njim ustvarjali modele realnega sveta, ki jih najdemo na Google Earth-u.

Če želimo program uporabiti v izobraževalne namene, je za delavce izobraževalnih

ustanov na voljo tudi brezplačna različica SketchUp Pro. Uporabiti ga je mogoče na

različnih stopnjah izobraževanja, od osnovne šole do univerz. SketchUp ima vgrajen

vmesnik, ki nam omogoča hitre popravke pri 3D-modelih. Omogoča nam tudi

enostavno skiciranje, preko katerega program sam zaznava črte in linije, kot če bi

prostoročno risali na papir. (Harej, 2014)

»Prednosti:

hiter in učinkovit prikaz vaših idej s pomočjo 3D-modela,

spontanost ročnega skiciranja v kombinaciji s prednostmi računalnika,

razvoj opcijskih rešitev in optimiziranje skic,

univerzalna uporaba – za arhitekte, oblikovalce, gradbenike, proizvajalce

pohištva, modelarje, mizarje …,

enostavna uporaba brez potrebnega predznanja CAD-orodij,

kreativno oblikovanje in spreminjanje 3D-objektov,

izdelava zahtevne 3D-geometrije s samo nekaj kliki miške,

poljubno konstruiranje, pomanjševanje in povečevanje, vrtenje in raztegovanje

objektov in modela natančen vnos koordinat,

dodeljevanje barv in materiala iz knjižnice, spreminjanje obstoječih in izdelava

lastnih materialov,

senčenje z natančnim položajem sonca (odvisno od geografske lege, ure dneva

in datuma),

animacija osončenja,

izbira optimalnega grafičnega prikaza (npr. prikaz kot skica),

uvoz fotografij (teksture, osebe …) in poljubna nadaljnja 3D-obdelava,

izdelava 3D-modelov na osnovi ročnih skic,

https://hr.wikipedia.org/wiki/Google_SketchUp

34

izdelava /uvoz 3D-elementov,

uvoz CAD-datotek npr. DXF/DWG,

izvoz objektov kot 3D-DXF / DWG ali 3DS in

deluje v okoljih Windows in Mac OS X.« (Harej, 2014)

Slabosti:

enostavnost in prilagojenost za povprečnega uporabnika zmanjšuje uporabnost

programa za zahtevnejše naloge,

ne podpira animacij,

PRO-verzija je plačljiva. (Google SketchUp, 2016)

Slika 23: Primer modela v Google SketchUp

35

2.5.1.2 FreeCAD

FreeCAD je parametrični 3D-modelirnik, v osnovi narejen za oblikovanje

predmetov resničnega življenja katerihkoli velikosti. Parametrično modeliranje

omogoča enostavno spreminjanje zasnovanega projekta tako, da se premakne nazaj v

zgodovino risanja modela in tam spremeni njegove parametre. FreeCAD je odprtokoden

program, zelo prilagodljiv, pisljiv in razširljiv z drugimi različicami.

FreeCAD podpira več operacijskih sistemov (Windows, Mac OS X in Linux) in bere ter

piše številne formate odprtih datotek, kot so: STEP, IGES, STL, SVG, DXF, OBJ, IFC,

in mnoge druge. (FreeCad, 2016)

Prednosti:

100 % odprtokoden, brezplačen,

prilagodljiv,

skriptni vmesnik združljiv s programskim jezikom Phyton,

delovanje v okoljih Windows, Linux in Mac OS X,

podpira formate, kot so STEP, IGES, STL, SVG, DXF, OBJ, IFC … (FreeCad,

2016)

Slabosti:

ni 2D-aplikativni program,

ni splošno uporaben 3D-modelirnik, saj je primernejši za inženirje kot za

arhitekte,

hitrost procesiranja podatkov. (FreeCad, 2016)

https://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=FreeCAD&action=edit&redlink=1

36

Slika 24: Primer uporabe programa FreeCAD (Screenshots, 2016)

2.5.1.3 Blender

»Blender je bil ustvarjen kot hišno 3D-orodje nizozemskega animacijskega

studia NeoGeo in NaN. Idejni vodja in glavni programer, Ton Roosendaal je ustanovil

podjetje NaN leta 1998 za nadaljnji razvoj in distribucijo programa. Program je bil

ustvarjen kot preizkusna programska oprema do bankrota podjetja NaN leta 2002.

Ton Roosendaal se je z investitorji pogodil, da se po zbranih 100,000 €. Blender

izda pod GNU licenco. 18. julija 2002 je Ton pričel z zbiranjem sredstev, s pomočjo

internetnih in drugih donatorjev mu je to uspelo v dobrih dveh mesecih, torej od 7.

septembra 2002 je Blender prosto dostopen. (Blender, 2015)

Program je brezplačno, odprtokodno orodje za grafično oblikovanje in 3D-

modeliranje, ustvarjanje, reklamno produkcijo, animacijo in 3D-prikazovanje v realnem

času. Primeren je tudi za izdelavo 3D-računalniških iger. Programski vmesnik podpira

programski jezik Phyton, s pomočjo katerega si uporabnik, ki ima znanje programiranja,

lahko razširi programske možnosti programa. Podpira vse moderne operacijske sisteme,

kot so: Windows in Mac OS X. (Blender, 2015)

37

Slika 25: Primer uporabe programa Blender (Using Blender, 2010)

Prednosti:

odprtokoden, brezplačen,

grafično oblikovanje, izdelava animacij in 3D-računalniških iger,

majhna namestitvena velikost,

jedro programa je napisano v programskem jeziku C,

vmesnik podpira programski jezik Phyton,

delujoč na večini operacijskih sistemov. (Blender, 2015)

Slabosti:

kompleksnost, uporabniški vmesnik ni prijazen uporabniku,

pri animacijah prihaja do tresljajev med različnimi okvirji slik,

daljši čas procesiranja. (Blender, 2015)

38

2.5.2 PLAČLJIVI PROGRAMI

2.5.2.1 AutoCAD

Program AutoCAD je razvilo podjetje Autodesk, njegov lastnik je Dan Drake.

Razvit je iz programa Interact. AutoCAD teče izključno na operacijskem

sistemu Microsoft Windows. Sprva je napisan v programskem jeziku C, nato pa v jeziku

C++. Prva različica je bila prikazana širši javnosti leta 1982. (AutoCAD, 2016)

AutoCAD je orodje za 2D-načrtovanje, 3D-modeliranje in izdelavo vizualizacij.

Program ima podporo številnih programskih jezikov, kot so: AutoLisp, VisualLisp,

VBA, NET, C++ ..., kar pomeni, da široka podpora programerjem omogoča, da si

lahko uporabnik naroči po meri izdelan paket, ki bo zadostoval njegovim željam in

potrebam. (AutoCAD, 2016)

S pomočjo programa lahko izvajamo vse potrebne informacije za risanje,

tiskanje in popravljanje projekta. Kot tak je osnovna različica, ki se z dodatnimi moduli

nadgrajuje. Razširjeni dodatki (nadgradnje) so: Autodesk Inventor, Architectural

Desktop, Autodesk Map 3D, Mechanical Desktop, Genius 2D in 3D. Najnovejša

različica programa je AutoCAD 2017. (AutoCAD, 2016)

Slika 26: Program AutoCAD (Download AutoCAD 2017 (x86/x64), 2016)

https://hr.wikipedia.org/wiki/AutoCAD

https://sl.wikipedia.org/wiki/Operacijski_sistem

https://sl.wikipedia.org/wiki/Operacijski_sistem

https://sl.wikipedia.org/wiki/Microsoft_Windows

https://sl.wikipedia.org/wiki/1982

39

Prednosti:

profesionalnost,

združljivost z drugimi programi,

zadovoljuje potrebe strokovnjakov s področja računalniške grafike,

dostopnost, enostavni prenos z uradne spletne strani,

možnost najema programa za določeno obdobje. (AutoCAD, 2016)

Slabosti:

plačljiv program, cena programa,

zahtevnejša uporaba,

namestitvena velikost,

potreben zmogljivejši računalnik,

ni primeren za amatersko uporabo,

redno posodabljanje programske opreme,

priporočene računalniške spretnosti. (AutoCAD, 2016)

2.5.2.2 SolidWorks

Program SolidWorks je razvilo podjetje SolidWorks Corporation. Program je

narejen za okolje Microsoft Windows in je eden prvih CAD-programov za ta operacijski

sistem. Prva različica je bila predstavljena leta 1993. Od leta 1997 je podjetje v lasti

Dassault Systemes. Imamo tri različice programskih paketov, in sicer SOLIDWORKS

Premium, SOLIDWORKS Professional in SOLIDWORKS Standard. (SolidWorks

Product, 2016)

Program je namenjen računalniško podprtemu konstruiranju in inženirskim

analizam. Program ima vgrajen 3D-modelni vmesnik za sestavo in vmesnik za izdelavo

tehniške dokumentacije. S posebnimi moduli lahko program razširimo na različna

področja, kot so: elektrotehnika, lesna industrija, strojništvo itd. (SolidWorks Product,

2016)

https://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=SolidWorks&action=edit&redlink=1

https://sl.wikipedia.org/w/index.php?title=Dassault_Systemes&action=edit&redlink=1

http://www.solidworks.com/sw/products/3d-cad/solidworks-premium.htm

http://www.solidworks.com/sw/products/3d-cad/solidworks-premium.htm

http://www.solidworks.com/sw/products/3d-cad/solidworks-professional.htm

http://www.solidworks.com/sw/products/3d-cad/solidworks-standard.htm

40

Slika 27: Program SolidWorks (Gill, 2012)

Prednosti:

program zadovoljuje potrebe amaterskih uporabnikov, kot tistih, ki se z

računalniškim modeliranjem ukvarjajo profesionalno,

izvoz tehnične in tehnološke dokumentacije,

podpira standarde: ANSI, ISO, JIS, BSI, DIN, GOST, GB,

vključuje več kot 100 posameznih modulov, ki se lahko uporabijo v

paketih,

možnost 3D-pogleda v 2D-okolju,

program na voljo v 12 jezikih. (SolidWorks Product, 2016)

Slabosti:

plačljivo programsko orodje,

plačljivi moduli za razširitve,

za delovanje potrebuje zmogljivejši računalnik in sodoben operacijski

sistem. (SolidWorks Product, 2016)

41

2.6 IZDELAVA PROTOTIPA

»Vsaka nova ideja ali izboljšava že obstoječega izdelka mora biti na začetku

testirana ter potrjena, preden gre lahko v izdelavo končnega proizvoda. V modernem

času si pri tem pomagamo s postopkom hitre izdelave prototipnega izdelka.«

(Prototipiranje, 2016)

Proces, kjer izdelamo testni objekt s pomočjo računalniškega načrtovanja in

vizualiziranja 3D-modela, imenujemo računalniško prototipiranje. S tem, ko izdelamo

prototip izdelka, naročniku omogočimo, da ga lahko preizkusi, preveri njegove

funkcionalnosti, lastnosti in ugotovi, če je predmet kot takšen primeren, oziroma če

zadovoljuje njegove potrebe. V primeru, da je s strani naročnika katerikoli kriterij

ocenjen negativno, lahko izdelan prototip enostavno in hitro preoblikujemo v novega

tako dolgo, dokler naročnik ni zadovoljen z izdelkom. Ustrezen prototip je zelo

pomemben pri prodajni niši in iskanju potencialnih kupcev, saj se naročnik največkrat

najprej sreča s prototipom in se potem odloča za nakup. (Prototipiranje, 2016)

Pri procesnem postopku izdelave prototipa ne smemo biti omejeni samo z eno

vrsto tehnologije ali materiala, ampak je potrebno raziskati najugodnejšo možnost hitre

in kvalitetne izdelave. Zato je pri izdelavi potrebno poznati različne tehnologije, ki so

opisane v poglavju »3D-tehnologij«. Ti procesi izdelave prototipov so stereolitografija

(SLA, ang Stereolithography ), selektivno lasersko sintiranje (SLS, and.

Selective Laser Sintering), selektivno lasersko varjenje (LENS, ang.

Laser Engineered Net Shaping) in ciljno nalaganje (FDM, ang. Fused Deposition

Modeling). (Prototipiranje, 2016)

Na sliki (Slika 28) je prikazano, zakaj je prototipiranje smiselno in pomembno

za izdelavo končnega izdelka.

42

Slika 28: Prototipna logika (Wilkesmann-Hočevar, 2016)

Kako izgleda prototip in kako končni funkcionalno uporaben izdelek,

prikazujeta sliki. (slika 29, slika 30)

Slika 29: Izdelava prototipa (Miniature models, 2014)

43

Slika 30: Od prototipa do izdelka (Miniature models, 2014)

Izdelavo prototipa lahko naročimo tudi pri ponudnikih, ki se ukvarjajo z izdelavo

prototipov in 3D-tiskom. 3D-model, ki ga lahko ustvarimo sami, s pomočjo

računalniških programov za oblikovanje 3D-modelov, lahko enostavno pošljemo po

elektronski pošti, kjer pa morajo biti podatki pripravljeni v primerni CAD računalniški

obliki in primernem formatu. Format, ki podpira 3D-tisk, ima končnico .STL. (3D-

printi in 3D-tiskanje, 2016)

»Format s končnico .STL je poseben zapis, ki trirazsežen objekt ponazarja z

množico trikotnih ploskev postavljenih nanj. Od zahtevane natančnosti STL-zapisa je

odvisna tudi natančnost izdelka. Pri izvozu datotek v format STL pri privzetih

grafičnih nastavitvah je datoteka običajno slabe kakovosti (krogi so večkotniki), kar

pomeni, da je uporabljeno premajhno število trikotnikov.« (STL datoteka – kaj je to?,

2016)

Slika 31: Primer slabe nastavitve ločljivosti pri izvozu končnice .STL (Nastavitev kakovosti pri izvozu STL

datotek, 2016)

44

V Sloveniji imamo kar nekaj ponudnikov, ki izdelujejo hitre prototipe za

naročnike. S popularnostjo 3D-tehnologije je na trgu ponudnikov vedno več. Tukaj so

našteti nekateri izmed njih:

Pipistrel 3D Studio,

DEPROMA d. o. o,

Ortotip d. o. o,

Chemets d. o. o.

45

3. PRIKAZ UPORABE V OSNOVNI ŠOLI

3.1 E-UČBENIK

K diplomski nalogi bomo izdelali e-učbenik, v katerem bomo splošno opisal

pojem vizualizacije, zgodovino 3D-tiska, tehnologij, ki jih 3D-tisk uporablja in

programe, ki podpirajo to vrsto tiskanja. Konkretno bom prikazal, kako se izdela

prototip izdelka in kako ga v praksi natisnemo. V učbeniku bo beseda tekla tudi o tem,

kaj se nam v prihodnosti na področju 3D-tiskanja obeta.

Kazalo učbenika:

1. Uvod

2. Kaj je vizualizacija

3. Zgodovina 3D-tiska

4. Tehnologije 3D-tiska

5. Programska oprema

6. Izdelava prototipa

7. Tiskanje

8. Prihodnost 3D-tiska

3.2 VKLJUČITEV V POUK OSNOVNIH ŠOL

Kot je zapisano v učnem načrtu:

»Predmet tehnika in tehnologija učencem prinaša načine, sredstva in

organizacijske oblike spreminjanja narave ter učinke nanjo. Opredeljujejo ga štiri

področja, ki se pri pouku prepletajo in jih učenci spoznavajo predvsem s svojo

dejavnostjo:

tehnična sredstva (obdelovalna orodja in stroji, energetski pretvorniki, sistemi

za prenos energije, gibanja, za sprejemanje, obdelavo in prenos informacij idr.),

tehnologija (oblikovanje, preoblikovanje, odrezovanje, spajanje, obdelava

površine idr.),

organizacija dela (analiziranje problema, razvoj izdelka) in

ekonomika (vrednotenje izdelkov in dela). (Učni načrt – Tehnika in tehnologija,

2011, str. 4)

46

Predmet tehnika in tehnologija se v osnovni šoli izvaja v 6., 7. in 8. razredu. V 6.

razredu je za predmet razpisanih 70 ur, v 7. razredu 35 ur in 8. razredu 35 ur. Tako ima

predmet v vseh treh razredih skupaj 140 ur. (Učni načrt – Tehnika in tehnologija, str. 4,

2011)

Predmet tehnika in tehnologija je v 6., 7. in 8. razredu osnovne šole razdeljen na 7

vsebinskih sklopov. Ti sklopi so:

1. Človek in ustvarjanje

2. Dokumentacija

3. Gradiva in obdelave

4. Tehnična sredstva

5. Ekonomika

6. Računalniško krmiljenje, računalniško podprta proizvodnja

7. Prometna vzgoja

3.2.1 Vključitev 3D-tiskanja v 7. razred osnovne šole

Našo temo bomo poskušali implementirali v učni načrt 7. razreda osnovne šole.

Izdelali smo učno pripravo za 2 šolski uri, v kateri učenci uvodoma usvojijo osnovne

pojme o 3D-tiskanju, ki so razloženi v dodanem e-učbeniku. V drugem delu ure pa s

pomočjo učitelja izdelajo svoj prvi 3D-natisnjen model.

Učenci pri vsebinskem sklopu »Gradiva in obdelave« v 6. razredu lahko iz lesa

izdelajo šahovnico, za katero potem v 7. razredu z uporabo 3D-tiskalnika natisnejo

svoje lastne šahovske figure.

V vsebinskem sklopu »Dokumentacija« učenci že usvojijo tehnično risanje

predmetov v pravokotni projekciji na tri ravnine. Znajo skicirati in risati z

računalniškim orodjem (CAD, 3D), kar jim omogoča lažje razumevanje podane snovi.

(Učni načrt – Tehnika in tehnologija, str. 4, 2011)

Predlagano učno pripravo bi vključili v vsebinski sklop »Računalnik in

krmiljenje, računalniško podprta proizvodnja«, kjer bi učenci sprva svoj model skicirali,

nato pa skupaj z učiteljem izbrani model na 3D-tiskalniku tudi natisnili.

47

3.2.2 Učna priprava

Predmet: Tehnika in tehnologija 7. razred

Celota: Usvajanje novih znanj in izdelava izdelka

Učna tema: 3D-tiskanje

Učna enota: Načrtovanje in izdelava izdelka

Operativni izobraževalni cilji

Učenci:

pridobijo vpogled v sodobne tehnologije tiskanja,

znajo narisati računalniško 3D-skico v programu SketchUp,

usvojijo 3D-pogled in prostorsko razmišljanje o modelu,

znajo izbrati pravilen material za izdelavo lastnega izdelka,

razumejo razvoj tehnologije 3D-tiska.

Operativni vzgojni cilji

Učenci:

razvijajo odnos do dela, ciljev ter odnos do gradiv in recikliranja materialov,

razumejo pomen dela v skupini,

razvijajo samostojnost pri delu,

razvijajo samoiniciativnosti pri delu,

znajo načrtovati korake dela,

znajo racionalizirati čas in material pri delu.

Operativni psihomotorični cilji

Učenci:

pri 3D-računalniškem modeliranju razvijejo smisel za prostor,

razvijajo ročne spretnosti in delovne navade.

Učne oblike: frontalna, individualna, skupinska.

Učne metode: Problemski pouk, metoda demonstracije, razlaga, razgovor, študija

primera.

Delovne tehnike: tehnično risanje in 3D-modeliranje.

48

Strategija vzgojno-izobraževalnega dela: praktični pouk.

Novi pojmi in posplošitve: 3D-tehnologija, 3D-tiskalnik, vizualizacija, 3D-skica, G-

koda, .STL-format, ABS-material.

Korelacija: računalništvo, likovna vzgoja.

Orodja, stroji in pribor: 3D-tiskalnik, računalnik, brusni papir, meter, ABS-material.

Gradiva (materiali): ABS-material.

Varstvo pri delu: tehnično varen, uporaba zaščitnih sredstev.

Učna gradiva: e-učbenik: Vizualizacija in 3D-tisk.

Zaporednost didaktičnih sestavin učnega procesa:

1) Uvajanje

2) Usvajanje

3) Preverjanje

49

Artikulacijske stopnje in učni koraki Potek učne ure (strategija poteka)

1. UVAJANJE

- postavitev problema in iskanje

možnih rešitev (Kako bi izdelali del

igrače, v našem primeru – šahovsko

figuro)

- motivacija

(Vsak učenec bo izdelal eno figuro,

na koncu pa bomo naredili šahovski

turnir )

- napoved učnega smotra

2. USVAJANJE

- usvajanje nove učne snovi

Pri izbiri modela upoštevamo sposobnost

učencev, da ga bodo lahko v 3D skicirali in

izdelali sami.

Učencem s pomočjo spletne strani

www.youtube.com demonstriramo potek

3D-tiskanja. Z metodo razgovora in s

praktičnim modelom opredelimo problem

tiskanja nadomestnih delov igrač ipd.

Učencem povem, da bodo v teh dveh urah

lahko rešili svoj problem -izvedeli osnovne

informacije o 3D tisku, narisali svoj model

npr. šahovske figure, ki ga bomo kasneje s

pomočjo šolskega 3D- tiskalnika tudi

natisnili.

S pomočjo izdelanega e-učbenika učencem

na kratko predstavimo razvoj 3D-tiska.

Podrobneje razložimo tehnologijo tiska, ki

jo uporablja šolski 3D-tiskalnik, omenimo

pa tudi druge vrste tehnologij, ki se

uporabljajo v 3D-industriji.

Poudarek damo vizualizaciji modela in

uporabi računalniških programov.

50

- risanje skice modela (koristnega

izdelka, v našem primeru - šahovske

figure)

- shranjevanje in pretvorba

datotečnega formata

- ustvarjanje G-kode

- tiskanje

- preverjanje ustreznosti modela

- končna obdelava modela

3. PREVERJANJE

Skupaj z učenci odpremo program SketchUp

in začnemo z modeliranjem figure. Ob

risanju učencem razložimo osnovne funkcije

programa, ki so ga že uporabljali za druge

izdelave tehničnih risb.

Učenci se naučijo shraniti in pretvoriti

SketchUp datoteko v format krmilne

datoteke s .STL končnico, ki jo 3D-tiskalnik

potrebuje za tisk.

Učenci skupinsko opazujejo, kako učitelj

naloži datoteko v program tiskalnika, ki

krmilno datoteko pretvori v G-kodo, ki jo

tiskalnik potrebuje za tisk. Razložimo tudi

osnovne stavke G-kode.

Tiskalniku podamo ukaz za tisk, učenci

opazujejo postopek tiska. Med tiskom

pojasnimo korake, ki jih tiskalnik izvaja.

Natisnjen model odstranimo iz tiskalnika in

preverimo vse mere.

Model šahovske figure pobrusimo, da dobi

željen estetski videz. Preverimo trdnost in

uporabnost.

Na koncu preverimo usvojeno znanje, z

metodo razgovora se z učenci pogovorimo o

možnostih uporabe 3D-tiskalnikov v

vsakdanjem življenju.

51

3.2.3 Praktični prikaz izdelave in tiskanja 3D-modela v osnovni šoli

Če programa SketchUp še nimamo, si je potrebno na računalnik naložiti

program SketchUp, ki ga najdemo na povezavi: http://www.sketchup.com/download

Namestitev programa naredimo po navodilih, do katerih nas vodi namestitvena

aplikacija. Program odpremo z namizja, kjer se nam naredi ikona programa po uspešni

namestitvi.

Slika 32: Delovno okolje programa SketchUp

Kot primer za tiskanje bomo izrisali skico šahovske figure – kmet. Najprej s

pomočjo orodja za risanje krogov narišemo krog, ki predstavlja stojni del figure (slika

33).

http://www.sketchup.com/download

52

Slika 33: Risanje podstavka šahovske figure

Nato pripravimo del, ki nam bo kasneje služil kot osnova za izris trupa figure

(slika 34).

Slika 34: Risanje skice trupa šahovske figure

Trup šahovske figure oblikujemo v želeno obliko. Pozorni smo na estetski

izgled figure (slika 35).

53

Slika 35: Oblikovanje trupa šahovske figure

Uporabimo orodje Follow me, ki nam zapolni pripravljeno skico v 3D-obliko

(slika 36).

Slika 36: Oblikovanje 3D-modela

54

Če želimo spremenit posamezni del figure v estetsko primernejši izgled, to

naredimo tako, da označimo del figure, ki ga želimo spreminjati in ga s pomočjo

orodja Scale spremenimo v želeno obliko (slika 37).

Slika 37: Popravljanje izgleda v programu SketchUp

Ko imamo svoj model narisan v želeni obliki, ga je potrebno za tiskanje na 3D-

tiskalniku izvoziti v pravilen format, ki ga za tisk potrebuje 3D-tiskalnik. SketchUp v

namestitvenem paketu, ki ga prenesemo s spletne strani, nima možnosti izvoza .STL-

formata, ki ga bere 3D-tiskalnik. Za potreben pravilen izvoz krmilne datoteke je v

program SketchUp potrebno namestit vtičnik, ki omogoča .STL-izvoz. Ko imamo

vtičnik nameščen, izvozimo model v datoteko s končnico .STL (slika 38).

55

Slika 38: Izvoz .STL-formata

Za lastno preverjanje ustreznosti narisane skice smo uporabili program Netfabb

Studio Basic 4.9, ki nam preveri, če je izvožen krmilni datotečni format .STL primeren

za tisk na 3D-tiskalniku (slika 39).

Slika 39: Preverjanje ustreznosti modela za 3D-tisk

56

Ko je naš model obarvan zeleno, pomeni, da je primeren za 3D-tisk.

Za tiskanje smo uporabili 3D-tiskalnik Fakultete za naravoslovje in matematiko v

Mariboru z imenom OrtoTip 0013 (slika 40).

Slika 40: Uporabljen 3D-tiskalnik

Izvoženo datoteko uvozimo v tiskalnikov program imenovan Pronterface tako,

da pritisnemo gumb Load file (slika 41).

Slika 41: Program tiskalnika − Pronterface

57

Ko imamo krmilno datoteko .STL naloženo, je potrebna pretvorba formata v G-

kodo, ki jo tiskalnik potrebuje za tisk. Pri ustvarjanju G-kode se uporabi odprtokodni

program Skeinforge, ki se izvaja v ozadju programa Pronterface (slika 42).

Slika 42: Izdelava G-kode

Tukaj je primer kreirane G-kode (slika 43).

Slika 43: Primer G-kode

58

Po uspešni kreaciji G-kode tiskalniku podamo le še ukaz Print in 3D-tiskalnik

začne s tiskanjem našega modela. Tiskalnik uporablja ABS-material, ki ga s pomočjo

nanašalne glave nanaša na delovno površino.

Na začetku tiskalnik naredi podlago, ki izravna površino, na katero potem začne

nalagati material po poteh, ki smo jih določili s kreirano G-kodo (slika 44).

Slika 44: Izdelava ravne podlage

Ko je podlaga natisnjena, 3D-tiskalnik začne s tiskom našega modela (slika 45).

59

Slika 45: Tiskanje šahovske figure

Tiskalnik je za končno natisnjen model šahovske figure v dimenzijah 5 cm x 2,5

cm potreboval cca. 45 minut (slika 46).

Slika 46: Končno natisnjena šahovska figura

60

Ko je model natisnjen, ga od podlage samo še odstranimo in tako je izdelek

uspešno natisnjen.

Na sliki so vidni tako imenovani tiskalniški šivi (slika 47), ki nastanejo pri

dviganju nanašalne glave na višji nivo. Te deformacije lahko pobrusimo tako, da

dobimo celovito gladek in estetsko dovršen model, ki ga prikazuje slika (slika 48).

Slika 47: Tiskalniški šivi Slika 48: Šahovska figura

TEHNIČNE LASTNOSTI IZDELKA

IZDELEK: Šahovska figura − kmet

Višina: 5 cm

Širina: 2,5 cm

Teža: 1,3 g

Material: ABS-plastika

Čas tiskanja: 45 minut

Tiskalnik: OrtoTip 0013

61

PRIMER UPORABE

Natisnjena šahovska figura je lahko nadomestek izgubljenim figuram ali pa si po

želji lahko sami izdelamo svoje lastne šahovske figure oz. celoten šah (slika 49).

Slika 49: Primer uporabe šahovske figure

62

4. PRIHODNOST 3D-TISKALNIKOV

3D-tiskalniki bodo po predvidevanjih strokovnjakov s področja industrije

najverjetneje spremenili način proizvodnje, poslovanja in delovanja. Končnim

uporabnikom tako ne bi bilo potrebno več kupovati od drugih in bi imeli možnost lastne

proizvodnje za svoje potrebe. 3D-tiskalniki bodo vedno bolj nepogrešljiva naprava tako

doma kot tudi v industriji predvsem v individualni in maloserijski proizvodnji. Tisti

tiskalniki, ki so že zmožni hkratnega tiskanja različnih materialov in v različnih barvah,

bodo še napredovali. 3D-tiskanje bo naredilo v svetu velik korak predvsem z

vplivanjem na porabo energije, na prilagajanje, na porabo odpadnih materialov, na

medicino, umetnost, razpoložljivost proizvoda ipd. Zelo koristni so lahko za

proizvodnjo rezervnih delov. Poškodovanih delov predmeta ne bi bilo potrebno več

odvreči, ampak bi ga lahko nadomestili s tiskanjem novega kar doma ali v najbližjem

podjetju. 3D-tiskalnik uporabljata tako vojska za hitro izdelavo poškodovanih delov

vozil kot tudi NASA na svojih misijah za tiskanje delov vesoljskih ladij. Eno izmed

podjetij je predstavilo 3D-tiskalnik, ki je sposoben natisniti tudi do 10 hiš v 24 urah,

tako da se bodo ti tiskalniki v prihodnosti uporabljali tudi za izdelavo zgradb in drugih

velikih objektov. Ena izmed možnosti uporabe tiskalnikov je bio-tiskanje, torej tiskanje

nadomestnih organov za človeka. Tiskanje prehrambenih izdelkov je še v razvoju, tukaj

je pa čokolada izjema, saj nekatere čokoladnice že tiskajo čokoladne izdelke.

(Prihodnost 3D-tiskanja, 2016)

3D-tiskanje se bo v prihodnosti nadaljevalo na dveh področjih, in sicer v

industriji in gospodinjstvu. Proizvajalci bodo z novimi tehnikami lahko tiskali z vedno

večjim številom materialov. Z razpršilom s polprevodnimi materiali lahko izdelajo že

elektronska vezja. Podjetje Optomec v Novi Mehiki je razvilo tapeto z LED lučmi,

natisnjenimi na vzorec, britansko podjetje GKN Aerospace pa že tiska gumbe in stikala.

Pri splošni uporabi v vsakdanjem življenju lahko 3D-tiskalnik z lahkoto zamenja 2D-

tiskalnik in postane običajen del splošne računalniške opreme. Enostavno bo nekomu

poslati 3D-načrte nekega objekta ali izdelka, ki ga bo naslovnik lahko po želji samo še

natisnil. (Revolucija inovativne tehnologije 3D tiskanja, 2014)

Torej s predstavljenim opisom 3D-tiska, ki nam ga trenutno omogoča

tehnologija, še ne moremo zaključiti, saj bomo glede na napovedi smernic 3D-tiska na

različnih področjih s to tehnologijo tiska definitivno v prihodnosti živeli vsi mi. Razvoj

63

gre v smer velikih revolucionarnih sprememb na področju medicine, arhitekture,

strojništva, gradbeništva in mnogih drugih panog. Torej 3D-tisk za vse.

64

5. ZAKLJUČEK

V diplomski nalogi smo najprej opredelili in pojasnili pojem »vizualizacija«.

Ugotovili smo, da poznamo več vrst in načinov vizualiziranja. Nato smo opisali

vizualizacijo od 2D-tehnik risanja do 3D-modeliranja. V nadaljevanju smo s

kronološkim pregledom opisali zgodovinsko dogajanje na področju 3D-tiskanja. Bralcu

diplomske naloge bo znano, kako je potekal sam razvoj 3D-tiska in kaj so ključni

trenutki v zgodovini te panoge. Podrobneje smo predstavili ključne tehnologije, ki jih

3D-tisk uporablja. Opisali smo SLS-tehnologijo tiska, ki deluje po principu sprijetja

prahu različnih materialov in za tisk ne potrebuje podpornega materiala. Razložili smo

tehnologijo FDM-tiska, ki deluje tako, da material nalaga v plasti, po smernicah, ki jih

določimo z računalnikom. Ta način tiska potrebuje dva materiala, eden je modelni,

drugi pa podporni. Opisali smo eno izmed najpopularnejših vrst te tehnologije, ki se

imenuje SLA. Ta tehnika tiska je prva pri izdelavi prototipa, tiskalnik pa za tisk

uporablja svetlobno občutljivi tekoči polimer, ki ga imenujemo fotopolimer. Nato smo

obdelali komercialno, še ne toliko poznano, različico tehnologije LENS, ki za delovanje

uporablja laserski žarek, ki topi kovinski prah. Na koncu pa smo opisali še tehnologijo

EMB, ki je pogosto opredeljena kot hitra proizvodna metoda. Tehnologija ustvari dele s

taljenjem kovinskega prahu, plast za plastjo z elektronskim snopom v posodi z visokim

vakuumom. V nadaljevanju smo naredili pregled programske opreme, ki nam omogoča

3D-oblikovanje, modeliranje ter pripravo za kasnejši tisk. Pri programski opremi smo

bili pozorni na dva tipa programov; eni so programi, ki so prosto dostopni, drugi pa

plačljivi in v večini primerov zelo dragi. Tako smo opisali odprtokodna programa

SketchUp in FreeCAD, kot plačljiva programa pa smo obdelali AvtoCAD in

SolidWorks. V poglavju Izdelava prototipa smo opisali na kakšen način lahko izdelamo

»prototip« željenega izdelka, na kaj moramo biti pozorni, katere tehnologije so primerne

za določen prototipni izdelek. Našteli smo tudi ponudnike, ki nam v Sloveniji ponujajo

hitro in natančno izdelavo prototipa. Za realizacijo modela smo uporabili šolski

tiskalnik. Model šahovske figure smo narisali s pomočjo programa SketchUp. V

poglavju Prihodnost 3D-tiska smo razmišljali o prihodnosti te zanimive panoge, kam jo

bo pot v prihodnosti ponesla, kako kažejo smernice, katere bodo prednosti in slabosti te

izjemno zanimive, predvsem pa zelo uporabne tehnike tiska. Prav tako bo zanimivo

spremljati, kje vse bodo v bodoče 3D-tiskalniki uporabljeni in ta način tiska tudi

preizkusiti. 3D-tisk je vsekakor zelo zanimiva, vizualno privlačna in seveda zelo

65

praktična novodobna tehnologija, ki bo postavljala nove mejnike medicine, arhitekture,

strojništva, avtomobilizma, letalstva itd. Prihodnost napoveduje tudi »3D-tiskalnik v

vsak dom«. Kot prilogo k diplomskemu delu smo dodali tudi CD-zgoščenko, na kateri

se nahaja e-učbenik o 3D-tiskanju. Pregledali smo učni načrt in teme, ki se nanašajo na

3D-tisk, vključili v vsebinski sklop pouka tehnike in tehnologije 7. razreda. Izdelali smo

tudi učno pripravo za pouk tehnike in tehnologije v 7. razredu, ki temelji na osnovah

3D-tiskanja. 3D-tisk je zagotovo tema, ki bo v prihodnosti zelo zanimiva in močno

prisotna pri pouku tako v osnovni kot kasneje tudi srednji šoli.

66

6. VIRI IN LITERATURA

2D and 3D Computer Graphics. Pridobljeno dne 22.6.2016 iz

https://www.scribd.com/doc/5996901/2D-and-3D-Computer-Graphics

2D VS. 3D. Pridobljeno dne 28.6.2016 iz

https://www.emaze.com/@ALRWOFQF/2D-VS-3D

3D Modeling Tools. Pridobljeno dne 14.5.2016 iz

http://3dprintingforbeginners.com/software-tools/

3D-Printed Innovations That Can Heal, Improve or Save Lives. Pridobljeno dne

15.5.2016 iz http://www.trueactivist.com/3d-printed-innovations-that-can-heal-

improve-or-save-lives/

3D-printi in 3D-tiskanje. Pridobljeno dne 5.7.2016 iz

http://www.chemets.si/storitve/3d-printi/

3D-skeniranje in tiskanje. Pridobljeno dne 8.5.2016 iz http://purchy-

mylife.blogspot.si/2011/12/3d-skeniranje-in-tiskanje.html

A brief history of 3D-printing. Pridobljeno dne 8.5.2016 iz

http://individual.troweprice.com/staticFiles/Retail/Shared/PDFs/3D_Printing_Infogr

aphic_FINAL.pdf

A Timeline Of 3D Printing History. Pridobljeno dne 9.5.2016 iz

http://3dmasterminds.com/history-of-3d-printing/,

AutoCAD. Pridobljeno dne 15.6.2016 iz http://www.arhinova.si/autocad.html

Barnatt C., 3D printing, ExplainingTheFuture.com, 2015

Blender. Pridobljeno dne 14.5.2016 iz https://sl.wikipedia.org/wiki/Blender

Brooke K. (20.6.2013), 3D-printer trumps pig parts for kindney replacements.

Pridobljeno dne 11.5.2016 iz http://www.3dprinterworld.com/article/3d-printer-

trumps-pig-parts-for-kidney-replacements

CAD. Pridobljeno dne 3.5.2016 iz https://hr.wikipedia.org/wiki/CAD

https://www.scribd.com/doc/5996901/2D-and-3D-Computer-Graphics

http://www.trueactivist.com/3d-printed-innovations-that-can-heal-improve-or-save-lives/

http://www.trueactivist.com/3d-printed-innovations-that-can-heal-improve-or-save-lives/

http://www.chemets.si/storitve/3d-printi/

http://www.arhinova.si/autocad.html

https://sl.wikipedia.org/wiki/Blender

http://www.3dprinterworld.com/article/3d-printer-trumps-pig-parts-for-kidney-replacements

http://www.3dprinterworld.com/article/3d-printer-trumps-pig-parts-for-kidney-replacements

67

Download AutoCAD 2017 (x86/x64). Pridobljeno dne 5.6.2016 iz

http://www.civilabc.com/2016/03/download-autocad-2017.html

Electron Beam Melting (EBM). Pridobljeno dne 28.5.2016 iz

http://www.popular3dprinters.com/electron-beam-melting-ebm/

Electron Beam Melting (EBM). Pridobljeno dne 7.5.2016 iz


FDM tehnologija. Pridobljeno dne 5.5.2016 iz http://www.3dtiskalniki.si/fdm/fdm-

tehnologija.html

FreeCad. Pridobljeno dne 6.5.2016 iz http://www.freecadweb.org/

Gibson I., Rosen D., Stucker B., 3D printing, rapid prototyping and Direct Digital

Manufacturing. Pridobljeno dne 25.6.2016 iz

http://www.springer.com/us/book/9781493921126

Gill S. (6.2.2012), Tutorial on Creating Herring bone gear in SolidWorks.

Pridobljeno dne 3.6.2016 iz https://grabcad.com/questions/tutorial-creating-herring-

bone-gear-in-solidworks

Google SketchUp. Pridobljeno dne 4.7.2016 iz

http://wikid.eu/index.php/Google_sketchup#Advantages_and_Disadvantages

Green J., What Is 3D Visualization, Who Does It & Why Do You Need It?.

Pridobljeno dne 2.6.2016 iz https://www.upwork.com/hiring/design/what-is-3d-

visualization-who-does-it-why-do-you-need-it/

Griffiths S. (28.11.2013), The 3D-printed CAR. Pridobljeno dne 2.6.2016 iz

http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2515009/Meet-Urbee-3D-printed-

CAR-makers-claim-greenest-practical-car-made.html,

Harej J. (April 2014), SketchUp. Pridobljeno dne 6.5.2016 iz

http://podpora.sio.si/sketchup/

History of 3D-printing. Pridobljeno dne 29.4.2016 iz

https://www.timetoast.com/timelines/history-of-3d-printing--2

History. Pridobljeno dne 7.5.2016 iz http://organovo.com/about/history/

http://www.civilabc.com/2016/03/download-autocad-2017.html


https://grabcad.com/questions/tutorial-creating-herring-bone-gear-in-solidworks

https://grabcad.com/questions/tutorial-creating-herring-bone-gear-in-solidworks

http://wikid.eu/index.php/Google_sketchup#Advantages_and_Disadvantages

https://www.upwork.com/hiring/design/what-is-3d-visualization-who-does-it-why-do-you-need-it/

https://www.upwork.com/hiring/design/what-is-3d-visualization-who-does-it-why-do-you-need-it/

http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2515009/Meet-Urbee-3D-printed-CAR-makers-claim-greenest-practical-car-made.html

http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2515009/Meet-Urbee-3D-printed-CAR-makers-claim-greenest-practical-car-made.html

68

Holmes D. (4.2.2012), Organovo CEO Keith Murphy Is Refilling The Cartridge For

Printing Human Organs. Pridobljeno dne 2.6.2016 iz

http://www.fastcompany.com/1826458/organovo-ceo-keith-murphy-refilling-

cartridge-printing-human-organs

Stephen H., 3D printing for artists, designers and makers, Bloomsbury

Academic, 2013

Invention: 3D printing (stereolithography). Pridobljeno dne 10.5.2016 iz

https://www.epo.org/learning-events/european-inventor/finalists/2014/hull.html

Kaj je 3D-tiskanje in kako deluje 3D-FDM tiskalnik za domačo rabo?. Pridobljeno

dne 10.5.2016 iz http://www.3dtisk.si/kaj-je-3d-tiskanje-in-kako-deluje-3d-

tiskalnik-za-domaco-rabo/

Koordinatni sistem v prostoru. Pridobljeno dne 1.8.2016 iz

http://www2.arnes.si/~mpavle1/mp/koord3.html

Kozak, K. (2014, 15. avgust), Zgodovina 3D tiskanja – odkod in kam?. Pridobljeno

dne 2.8.2016 iz http://dne.enaa.com/Inovacije/Zgodovina-3D-tiskanja-odkod-in-

kam.html

Laser Enginered Net Sharping (LENS). Pridobljeno dne 28.5.2016 iz

https://sites.google.com/site/3dtiskanje2011/home

Laser Enginered Net Sharping (LENS). Pridobljeno dne 5.5.2016 iz

https://sites.google.com/site/3dtiskanje2011/postopek-hitre-izdelave-protot/laser-

enginered-net-sharping-lens

List of 3D Software. Pridobljeno dne 14.5.2016 iz http://www.3ders.org/3d-

software/3d-software-list.html

MakerBot CEO Bre On Science Friday Today. Pridobljeno dne 5.6.2016 iz

http://www.makerbot.com/blog/tag/makerbot-in-the-news

Mancini L., Magistrsko delo: Vizualizacije filozofskih konceptov, Akademija za

likovno umetnost in oblikovanje, Univerza v Ljubljani, 2011

http://www.fastcompany.com/1826458/organovo-ceo-keith-murphy-refilling-cartridge-printing-human-organs

http://www.fastcompany.com/1826458/organovo-ceo-keith-murphy-refilling-cartridge-printing-human-organs

http://cobiss5.izum.si/scripts/cobiss?ukaz=SEAL&mode=5&id=1145223275513004&PF=AU&term=%22Hoskins,%20Stephen%22

https://www.epo.org/learning-events/european-inventor/finalists/2014/hull.html


http://www2.arnes.si/~mpavle1/mp/koord3.html

http://dne.enaa.com/Inovacije/Zgodovina-3D-tiskanja-odkod-in-kam.html

http://dne.enaa.com/Inovacije/Zgodovina-3D-tiskanja-odkod-in-kam.html

https://sites.google.com/site/3dtiskanje2011/home

http://www.makerbot.com/blog/tag/makerbot-in-the-news

69

MarkerBot. Pridobljeno dne 2.6.2016 iz

https://en.wikipedia.org/wiki/MakerBot_Industries#/media/File:MakerBot_Founder

s_and_Final_Prototypes.jpg

Miniature models. Pridobljeno dne 3.8.2016 iz

http://luma3dprint.com/3d_print_examples_uk/miniature-models/

Mongeon-Sculptor B. (14.6.2012), Must see, 3D printing of ceramic and DIY.

Pridobljeno dne 3.6.2016 iz http://creativesculpture.com/blog/2012/06/must-see-3d-

printing-of-ceramic-and-diy.html

Nastavitev kakovosti pri izvozu STL datotek. Pridobljeno dne 4.8.2016 iz

http://www.rapiman.net/faq.php?subpid=1

Pervinšek B, Zajec M. (Januar 2007), Programska oprema za 3D tisk. Pridobljeno

dne 6.5.2016 iz http://www2.grafika.ntf.uni-lj.si/uploads/media/3D_Programi.pdf,

Post. H. F., Nielson M. G., Bonneau G. P., Data visualization: The state of the art.

Pridobljeno dne 9.5.2016 iz

http://www.cg.its.tudelft.nl/visualisation/intranet/publications/post2003b.pdf

Prihodnost 3D-tiskanja. Pridobljeno dne 6.5.2016 iz

http://www.3dtiskalnik.si/prihodnost3Dtiskanja.html,

Prototipiranje. Pridobljeno dne 15.6.2016 iz http://www.3d-studio.si/o-

nas/prototipiranje

RepRap 3D tiskalnik. Pridobljeno dne 5.5.2016 iz http://reprap.si/

RepRap project. Pridobljeno dne 10.5.2016 iz

https://en.wikipedia.org/wiki/RepRap_project#/media/File:First_replication.jpg

Revolucija inovativne tehnologije 3D tiskanja. Pridobljeno dne 5.5.2016 iz

http://www.cosmopolitan.si/kariera/revolucija-inovativne-tehnologije-3d-tiskanja/

Robot Exoskeletons Are More Than Military Iron Man Suits. Pridobljeno dne

2.6.2016 iz http://www.idigitaltimes.com/robot-exoskeletons-are-more-military-

iron-man-suits-456490

https://en.wikipedia.org/wiki/MakerBot_Industries#/media/File:MakerBot_Founders_and_Final_Prototypes.jpg

https://en.wikipedia.org/wiki/MakerBot_Industries#/media/File:MakerBot_Founders_and_Final_Prototypes.jpg

http://luma3dprint.com/3d_print_examples_uk/miniature-models/

http://creativesculpture.com/blog/2012/06/must-see-3d-printing-of-ceramic-and-diy.html

http://creativesculpture.com/blog/2012/06/must-see-3d-printing-of-ceramic-and-diy.html


https://en.wikipedia.org/wiki/RepRap_project#/media/File:First_replication.jpg

http://www.idigitaltimes.com/robot-exoskeletons-are-more-military-iron-man-suits-456490

http://www.idigitaltimes.com/robot-exoskeletons-are-more-military-iron-man-suits-456490

70

Screenshots. Pridobljeno dne 3.6.2016 iz

http://www.freecadweb.org/wiki/index.php?title=Screenshots

Sloan Cline L., 3D printing with Autodesk 123D, Tinkercad and MakerBot,

McGraw-Hill Education, New York, 2015

SolidWorks Product. Pridobljeno dne 18.5.2016 iz

http://www.solidworks.com/sw/3d-cad-design-software.htm

Stereolithography. Pridobljeno dne 28.5.2016 iz

https://en.wikipedia.org/wiki/Stereolithography

Stereolitography (SLA). Pridobljeno dne 5.5.2016 iz

https://sites.google.com/site/3dtiskanje2011/postopek-hitre-izdelave-

protot/stereolitography-sla

STL datoteka – kaj je to?. Pridobljeno dne 7.6.2016 iz


Stres V., Vizualizacija podatkov. Pridobljeno dne 1.6.2016 iz

http://www2.arnes.si/~sspvstre/index1.htm, 1.6.2016

The FDM technology – One Step Closer To The Future. Pridobljeno dne 3.6.2016 iz

http://3devo.eu/guide-fdm-printable-plastics-3d-printing-filament/

The History of 3D Printing. Pridobljeno dne 8.5.2016 iz http://www.3ders.org/3d-

printing/3d-printing-history.html

The Stratasys lives. Pridobljeno dne 10.5.2016 iz

http://milwaukeemakerspace.org/2014/05/the-stratasys-lives/

Tory M., Kirkpatrick A. E., Atkins M. S., Möller T., Visualization Task

Performance with 2D, 3D, and Combination Displays. Pridobljeno dne 23.6.2016 iz

http://webhome.cs.uvic.ca/~mtory/publications/tvcg_2D3D.pdf

Učni načrt – Tehnika in tehnologija. Pridobljeno dne 23.6.2016 iz

http://www.mizs.gov.si/fileadmin/mizs.gov.si/pageuploads/podrocje/os/prenovljeni_

UN/UN_tehnika_tehnologija.pdf

https://en.wikipedia.org/wiki/Stereolithography

https://sites.google.com/site/3dtiskanje2011/postopek-hitre-izdelave-protot/stereolitography-sla

https://sites.google.com/site/3dtiskanje2011/postopek-hitre-izdelave-protot/stereolitography-sla

http://3devo.eu/guide-fdm-printable-plastics-3d-printing-filament/

71

Unlocking 3D-printing. Pridobljeno dne 12.5.2016 iz

http://www.unlocking3dprinting.com/2015/02/inventor-of-3d-printing/, 12.5.2016

Using Blender. Pridobljeno dne 13.6.2016 iz

https://azerdark.wordpress.com/2010/02/23/first-time-using-blender/

Veliki slovar tujk, Cankarjeva založba, Ljubljana 2006

Velkavrh T. (20.5.2014), Kordinatni sistemi v geometriji. Pridobljeno dne 1.8.2016

iz http://tjavel.splet.arnes.si/2014/05/20/koordinatni-sistemi-v-osnovni-geometriji/

Vizualizacija. Pridobljeno dne 1.8.2016 iz http://spotidoc.com/doc/2696241/2.-

vizualizacija

Wilkesmann-Hočevar B., Izdelava visokokakovostnih prototipov s 3D-

tehnologijami. Pridobljeno dne 4.8.2016 iz

http://megaslides.com/doc/399017/izbira-ustrezne-3d-tehnologije-za-izdelavo-

prototipa

Zgodovina 3D-tiskanja – odkod in kam?. Pridobljeno dne 9.5.2016 iz

http://www.3d-tisk.si/S5000/3D-teh#zgodovina

Žalik B.. Računalniške periferne naprave, Založniška tiskarska dejavnost Tehniških

fakultet, Maribor, 1998

http://www.unlocking3dprinting.com/2015/02/inventor-of-3d-printing/

https://azerdark.wordpress.com/2010/02/23/first-time-using-blender/

http://spotidoc.com/doc/2696241/2.-vizualizacija

http://spotidoc.com/doc/2696241/2.-vizualizacija

http://megaslides.com/doc/399017/izbira-ustrezne-3d-tehnologije-za-izdelavo-prototipa

http://megaslides.com/doc/399017/izbira-ustrezne-3d-tehnologije-za-izdelavo-prototipa

Documents

VIZUALIZACIJA IN 3D-TISKANJE V UČNEM PROESU · 2017-11-28 · 4 VIŠIČ, D.: Vizualizacija in 3D-tiskanje v učnem procesu Diplomska naloga, Univerza v Mariboru, Fakulteta za naravoslovje