3D nyomtatás – a buktatók

szebbnél szebb printet, látja az eszement sebességgel dolgozó nyomtató robotokat, majd úgy gondolja, hogy ez neki is azonnal ugyanúgy menni fog. Hát nem. Kezdésnek tekintsük át a 3 dimenziós nyomtatás munkafolyamatát. Ehhez ellopjuk Florian Horsch blogjáról az általa készített remek összefoglaló ábrát: Ultimaker 3D printing workflow - by techwall.net Szóval nem csak úgy megy, hogy letöltök egy objektumot, aztán megnyomom a print gombot.

Szerezzünk modellt

Persze azonnal alkotni is lehet valami 3D tervező szoftverrel, de tegyük fel, hogy túl éhesek vagyunk és azonnal kellene valami nyomtatnivaló. Ez esetben menjünk el mondjuk a thingiverse.com-ra és töltsünk le egy szívünknek kedves ojjektumot, STL formátumban.

A modell előkészítése

Definiálnunk kell a célobjektum méretét, valamint azt is, hogy melyik irányban álljon nyomtatáskor az objektum a tárgyasztalon. Szükség lehet alapvető optimalizálási műveletek elvégzésére is, mint mondjuk a lyukas objektumok bezárása. Ráadásul nem minden tárgy nyomtatható az extruder eljárással – gondoljunk csak arra, hogy egy levegőben lógó részt hogyan alakítana ki a nyomtatófej, mihez ragasztaná a kilógó darab első rétegét? Nézzük csak meg ennek a kis mukinak a kezeit pl: http://www.thingiverse.com/image:194195 Hanyatt fektetve még talán nyomtatható extruder eljárással, de így állva, támaszték nélkül biztosan nem.

Szeletelés

Ha az első fázison túl vagyunk és előállt egy hibamentes modell, amit nyomtatnánk, akkor jöhet a szeletelés (=slicing). Mivel a printerünk rétegeket nyomtat, ezért nekünk a modellünket ugyanígy rétegekre kell bontanunk: 3dprint-cura-gcode-view Szerencsére ezt nem kézzel kell elvégeznünk, számos szoftver áll a rendelkezésünkre. Ultimakerék épp most fogták be a Cura nevű alkalmazás kreálóját, daid-et, hogy dolgozzon főállásban nekik. Daid igent mondott és ezek után nem sokkal meg is jelent a Cura 12.10-es verziója minden platformra (Cura volt már korábban is, csak a 12.10 az első kiadás, amióta daid az Ultimakernek robotol). A Cura a modellezésen és a modell hibáinak javításán túl minden mást elvégez nekünk egyben. Én próbálkoztam a ReplicatorG-vel szállított Skeinforge változatokkal és a Netfabb engine-nel is, de eddig a Cura viszi a pálmát. Egyszerű, mint egy faék és teszi a dolgát szépen, ráadásul a default beállításaival korrekt eredmény érhető el. Summa summarum, kiválasztunk egy nekünk szimpatikus slicer alkalmazást, majd
  • beletöltjük az előbb már emlegetett STL formátumba kimentett objektumunkat (az STL a CAD/CAM rendszerek kedvenc közös 3D objektumformátuma)
  • elhelyezzük azt a tárgyasztalon
  • nyomtatáshoz optimális irányba forgatjuk
  • beállítjuk a méretét
  • …majd definiáljuk még:
    • a rétegvastagságot
    • a falvastagságot
    • a kezdő és záró réteg vastagságát
    • az objektum belsejének kitöltöttségét
    • a nyomtatási sebességet
    • a nyomtatófej nyersanyagtól függő nyomtatási hőmérsékletét
    • a nyersanyag átmérőjét
    • a nyomtatás előtt opcionálisan húzandó “szoknya” vonalszámát és tárgytávolságát
    • a szintén opcionális támasztékot
…és már huss, kérhetjük is a szeletelést! Azért nagyon nem kell megrettenni ettől, a legtöbb érték jó defaulttal szerepel a szeletelést végző alkalmazásokban, amik meg nem, azokra több-kevesebb kínlódással úgyis rájövünk. A szeletelő program GCODE formátumot állít majd elő nekünk – aki látott már többször közelről CNC-t és izgult is rá, annak nem ismeretlen a mozaikszó, ez ugyanaz a leíró nyelv. Ha belegondolsz, 3 darab irányvektort kell közölni a nyomtatófejet, illetve a tárgytálcát mozgató 3 darab szervómotorral, valamint egy negyediket az nyomtatófej etetését végző extruder szervójával. Na ezt csinálja meg nekünk a slicer.

Végre nyomtatunk?

Ahhoz, hogy nyomtatni tudjunk, a nyomtató alkalmazásnak a gépünk USB portjára csimpaszkodó nyomtatóval kell tudnia beszélgetni. A beszélgetés kétirányú kell, hogy legyen, hiszen addig az eszközünk nem kaphat pl. nyomtatási parancsot, amíg az extruder fej hőfoka nem megfelelő. Gondolj csak bele, mi lesz abból, ha elkezdjük tolni az etető mechanizmussal a műanyag szálat a még hideg fejbe! A beszélgetéshez a nyomtató agyába is kell egy protokoll. Az Ultimaker agya per pillanat egy Arduino Mega 2560. Az agyban levő firmware-t nálam Marlinnak hívják, de ebből is van jó sok féle, hogy kicsit tovább bonyolódjon a helyzet. Mindenesetre Curát választva a Cura szépen felpakolja a számára szimpatikus Marlin release-t, mi több, gondoskodik az esetleges frissítésekről is. Tegyük fel ott tartunk, hogy megvan az objektumunk, az fel van szeletelve GCODE formátumban (vagy esetleg eleve GCODE formában kaptuk az objektumot), a nyomtató vezérlő alkalmazásunk megfelelően fel van paraméterezve, az elkészült GCODE pedig 100%-ig kompatibilis a nyomtatónk agyában levő protokoll handlerrel. Most már csak ott tartunk, hogy megnyomjuk a printet és kijön a modell élőben, ugye? Nem.

Ellenőrizzük a printert

A printer ellenőrzése az a szelet, amit viszonylag kevés helyen olvastam, pedig van annyira fontos, mint az összes előző fázis együttvéve. Nézzünk egy listát, hogy miket kell nyomtatás előtt megvizsgálnunk:
Tárgyasztal szintbe állítása
A tárgyasztalunknak és a nyomtatófejünknek tizedmilliméter precizitással kell egymáshoz illeszkednie. Ez nem feltétlenül azt jelenti, hogy a tárgyasztalnak vízszintesnek kell lennie, mivel az korántsem biztos, hogy a nyomtatófejünk teljesen vízszintes síkon szánkázik. Az Ultimaker tárgyasztalát 4 csavar tartja, az asztal rugós lábakon áll. A csavarok tekerésével szabályozható az asztal 4 pontjának magassága. A tárgyasztalt nulla magasságba állítod, a nyomtatófejet kihúzod az egyik sarokba, majd a fej és az asztal közé betolsz egy vékony kartonlapot (én 0.2 mm-est használok). Addig állítasz a legközelebbi csavaron, amíg a kartonlap épphogy kicsit karcolva hagyja csak el az asztal és a fej közti rést. Ezután fej a következő sarokba és ismételsz, míg így mind a négy sarkot be nem lövöd.
Feeder (=etető) ellenőrzése
Nyomtatás előtt kiveszed a feeder mechanizmus rovátkolt továbbító tengelyét és lepucolod róla a dzsuvát. Ugyanígy teszel a feeder tengelyének kimart lyukkal is. Ha ezt elmulasztod, majd akkor fogod bánni, ha egy hosszú nyomtatás közepén a feeder nem egyenletesen továbbítja az alapanyagot és a nyomtatott objektumon egyfajta “szőrös” felület jelenik meg az anyaghiány következményeként: 3dprint-fail-fur
Tárgyasztal zsírtalanítás
Tiszta szesz vagy aceton (=1-3 dimetil keton, amit körömlakk lemosó néven kapsz, az nem biztos, hogy jó, próbáld ki egy kis darabon, hogy nem mar-e) egy papírzsebkendőre, azzal picit áttörlöd a tárgyasztalt és kész. Ha az asztal túl zsíros, nem fog kellően odaragadni az első (és egyben legfontosabb) réteg, és már buktuk is a printet. Az is megoldás, ha minden nyomtatás előtt cseréled a tárgyasztalra ragaszotott védőréteget – apropó védőréteg! Ultimakerék a 3M Scotch Blue tape-et ajánlják ehhez, nekem azonban három problémám is akadt vele. Először is baromi macerás a vékony csíkokat mindig újraragasztani (=9 csík fedi le a tárgyasztalt, ha jól emlékszem), azután se otthon, se itt Krakkóban nem találtam forgalmazót, végül pedig szemérmetlenül drága (=9 EUR egy tekercs). Nem keveset kísérleteztem, sasoltam a barkácsboltokat, míg végül arra jutottam, hogy a festők által az ablakszélek védelmére használt 50 mm széles ragszalag tökéletes ugyanerre a célra, kapható bárhol és a blue tape-hez képest filléres tétel: 3dprint-blue-tape-replacement

Hurrá, nyomtatunk!

Ha mindez kész, mehet a print. Nem mondom, hogy tuti biztos azonnal szuper lesz, de már valamit dob majd a gép: 3dprint-fury-gopro-skeleton Az első nyomtatási eredményeken nem kell elkeseredni. Számos apró tuning létezik arra, hogy az Ultimakerünkből ettől sokkal jobbat, sokkal szebbet, sokkal precízebbet hozzunk ki – de ez már egy új post témája lesz. Stay tuned!]]>

6 thoughts on “3D nyomtatás – a buktatók

  1. ton

    Ez a 3d printer sorozat tényleg elképesztő.
    Közönséges sütőpapír ‘alátétnek’ nem alternatíva?

    Reply
    1. eFi Post author

      Az “alátétnek” tizedmilliméter pontosan kell simulnia a tárgyasztalra, ezt sütőpapírral nem tudod megoldani, valami ragasztott megoldás kell. A festők ablakkeretet védő szegélycsíkja teljesen jó.

      Reply
  2. Zoltan

    En eddig minden buktatoba bele estem.
    Mindig azt hittem, hogy hu na most felkeszültem a dologra aztan jön valami pofon. Ha veletlen nem, akkor en vagyok a legjobban meglepve. 😀

    Reply

Leave a Reply

Your email address will not be published.