Nyomtatási térfogat A mostanában megjelenő belépő szintű 3D printereknél általában a nyomtatási térfogattal spórol a gyártó. 20x20x20 cm-es befoglaló méret már elegendő lehet, különös tekintettel arra, hogy egy ekkora térfogatú test nyomtatása egy teljes napba is beletelik.

Fűtött tárgyasztal

A nyomtatáshoz használt műanyagok nagy része úgy ragad a tárgyasztalra, hogy azt felmelegítjük és az első réteg “ráolvad” a fűtött felületre. A fűtést rendszerint sima nyákkal, filmszerű kapton heaterrel, vagy szilikonos fűtőelemmel oldják meg. A nyomtatófelület általában 3 mm vastag közönséges, vagy jobb hőtűrésű boroszilikát üveg, CNC-vel egyenesre mart 6 mm vastag alumínium, valamint egyenesre polírozott bazalt, esetleg karbonszálas lap. Én próbáltam még 4 mm-es ROBAX kandallóüveget, ami szintén korrekt megoldás, csak kicsit drága. Szilikonos fűtőbetét és bazalt tárgyasztal van a QU-BD-nél (a bazalt nagyon nehéz, ezért ennek mozgatásához combosabb motor kell!), alumíniumot általában házilag használnak és kaptont ragasztanak rá, minden máshol üveg a standard. Az üveglapokat cserélhetőre tervezik, hogy azonnal lehessen újat printelni, ne kelljen megvárni, míg kihűl és a nyomtatott tárgy leválaszthatóvá válik. A tárgyasztal jellemzően rugós lábakon áll, 3 vagy 4 ponton alátámasztva. A 4 pontost nagyon macerás kézzel vízszintesre kalibrálni (Ultimaker 1 ilyen felfüggesztésű), a 3 pontos sokkal korrektebb megoldás. Lényeges szempont, hogy a meleg egyenletesen oszoljon el a teljes felületen, különben lesznek foltok, ahol elengedhet a tárgy rögzítése nyomtatás közben az asztalon, ami lényegében tönkreteszi a printet. Én azt csinálom, hogy egy szilikonos fűtőbetét fűt egy 4 mm-es alu lemezt, amire egy 3 mm-es sima üveglap fekszik fel. Az alu lemez azért van az egész szendvicsben, hogy segítsen elosztani a hőt. Így kicsit tovább tart az előmelegítés, viszont cserébe egyenletesen meleg lesz a tárgyasztal. A fűtőelem nyomtatófelülethez rögzítése az Ultimakereknél újabb probléma forrása: általában binder clipekkel oldják meg, ami nem túl szerencsés, mivel sokszor útban van a nyomtatott réteget hűtő ventilátornak. Én ehelyett megfurattam anno a ROBAX üveget és így rögzítettem a fűtőelemet közvetlenül alá. A fűtött tárgyasztaloknak van még egy szignifikáns problémája, amit nem oldott még meg senki: a hőmérőt általában a fűtőelem közepébe integrálták, így az nem a tárgyasztal felszínén érzékelhető hőmérsékletet méri.

Automatikus tárgyasztal szint kalibrálás

A legnagyobb szívás avval van, hogy a tárgyasztalnak szintben kell állnia a nyomtatófej XY síkjával (ami nem feltétlenül jelenti azt, hogy vízszintben van!). Ehhez a 3-4 felfüggesztési pont magasságának változtatásával be kell lőni a tárgyasztalt. A nemrég megjelent Marlin firmware-ben a firmware maga képes automatikus Z tengely korrekcióra, ezt azonban még nem láttam senki kereskedelmi printernél implementálva. Az auto bed leveling helyett viszont a német Kühling&Kühling kitalált egy félautomata, ám brilliáns megoldást, amit azóta már mások is alkalmaznak:

Indirekt “etetés”

A nyomtatófej etetése kétféléképp történhet: vagy közvetlenül a fej mögött ül a feeder mechanika és az azt hajtó kis léptetőmotor, vagy a fejbe egy bovden vezeti be a műanyagszálat és így a feeder mechanika motorostól a külső vázon ülhet, nem jelentve ezáltal plusz cipelendő tömeget a nyomtatófejnek. A fejen ülő etetőmechanika mellett szól, hogy kisebb a súrlódás, precízebben képes az anyagot adagolni, illetve a fej nyomtatás nélküli utaztatása (=amikor anyagnak nem szabad elhagynia a fejet, mert csak két pozíció között mozog) előtt a kisebb súrlódás miatt precízebben képes visszarántani a fejből a nyersanyagot.

Temperált, szellőztetett kamra

Temperálni azért kell, mert így elkerülhető a nyomtatott modellünket tönkre tevő “warping”. A warping jelenséget az okozza, hogy a kihűlt rétegeket a felettük levő kihűlőben levő zsugorodó rétegek elgörbítik: Szellőztetni pedig azért ajánlott, mert egyes nyersanyagokból nem túl élőlénybarát hidrogén-cianid szabadul fel az olvasztás során.

Szíjak nélküli direkt hajtás

Akármennyire nyúlásbiztos szíjakkal történik a pozícionálás, a szíjhajtás mindig fog eredményezni egy minimális, akár észrevehető mértékű holtjátékot. Abban az esetben, ha a szíjhajtás helyett a CNC-knél de facto standard bordás tengellyel megy mindhárom irány hajtása, az egész backlash elmúlik.

NO PEEK

A nyomtatófej és az azt cipelő kocsi közé illesztik hőszigetelési céllal, általában teflonból készül – az Ultimaker tipikus esete ennek. A PEEK nagy hátránya, hogy max. 260 fokot bír a teflon, így a fölé nem lehet menni, pedig több nyersanyag magasabb hőmérsékletet kérne. Szerencsére ez csak az Ultimakerek baja és van korrekt alternatíva, pl. az E3D vagy a J-head. A peek egy másik, sokkal bosszantóbb problémát is generál: ha a peeknél mégis összegyűlik annyi hő, ami az arra mondjuk legérzékenyebb PLA-t egy picit is ellágyíthatja, akkor annak dugulás lesz a vége.

Megfolyás nélküli nyomtatófej

Ez Robox fejlesztés, hogy a nyomtatófejet szoftveresen nyitják/zárják, így nem fog kifolyni a printerből felesleges műanyag a nyomtatás megkezdése előtt és befejezése után sem. Én ezt jelenleg úgy hackolom meg, hogy a nyomtatófejet a nyomtatás befejeztével visszarakatom 0 Z pocízióba, így csak minimálisat tud szivárogni.

Külön, nagyobb térfogatáramú nyomtatófej a belső részek kitöltéséhez

Ez is régi ötlet, de most láttam először megvalósulni (szintén Robox): egy kisebb és egy nagyobb térfogatáramú olvasztófej dolgozik egyszerre. A precízebb fej csinálja a külső éleket, de a belső részek kitöltését a nagyobb térfogatáramú, kevésbé precíz fej végzi.

Fém váz, fém komponensek

Sok nyomtató váza készül az olcsóbban gyárthatóság miatt HDF lapból, vagy akrilból, amiből aztán lézerrel szabják ki az alkatrészeket. A fa a páratartalom függvényében mocorog, így az a lehető legrosszabb választás (=Ultimaker 1!). Az akril törékeny és nem hőtűrő – ennek megfelelően alumínium vagy acél vázat kell építeni. Sok hobbiból printert gyártó használja az alu profilokat:

Belső megvilágítás

Mindössze arról van szó, hogy a printer belsejébe érdemes led csíkot ragasztani azért, hogy látsszon, mi készül. Filléres dolog, mégis sok kereskedelmi termékből hiányzik.

Zárt nyersanyagkazetta

A nyersanyagra tapadó por egy idő után képes eltömíteni a nyomtatófejet, vagy legalábbis csökkenteni a térfogatáramot – ekkor jelenhetnek meg az ilyen nyomtatási “hézagok”: Ha a nyersanyag zárt térben lakik, akkor az egyfelől kevésbé fog porosodni, másfelől a konzisztensebb páratartalom miatt kevésbé lesz deformált. Sajnos ebből a feature-ből marketing bullshitet is sikerül kovácsolni egyre több printergyártónak. A pormentes tárolás mellé még odateszik azt, hogy a kazettába ágyazott elektronika számon tartja, hogy mennyi anyag van a cartridge-ben és kész is a tintasugaras nyomtatók gyártói által előállított rémálom-recept: vége az olcsó, bárhonnan beszerezhető nyersanyag használatnak! Ha ilyen nyomtató tetszene meg, ezt jól gondold át!

Könnyen karbantartható nyomtatófej

Ultimakerék egyik legnagyobb baja, hogy amennyiben a nyomtatófej eltömődik, azt egy rémálom szétszedni és eltávolítani belőle a dugulást. Erre sehol nem láttam még megfelelően könnyű megoldást.

Legalább 100 μm függőleges pontosság

A legtöbb printer ma már tudja, az olcsósítottakat adják csak el 0.2 mm minimum rétegvastagsággal.

Magas hőmérsékletre méretezett nyomtatófej

Ugyan a teflon 327 ℃-on olvad, ám 260-270 ℃ körül már képes meglágyulni, így a PEEK-kel szerelt fejek nem tudnak 260 ℃ fölé menni. A megoldás a fém bordával hűtött fej (E3D, J-head, Prusa nozzle, Pico).

Gépfüggetlenség

A legtöbb gyártó úgy képzeli a független nyomtatást, hogy csinál egy elektronikát, amibe SD kártyát kell dugdosnunk és a kártyára másolt GCODE fileokat tudja majd a printer kinyomtatni. Ez 2014-ben egyrészt rém kényelmetlen, másrészt totálisan béna megoldás, különös tekintettel arra, hogy egy 35 USD-s Raspberry Pi-hez létezik teljesen ingyenes 3D printserver disztró, az octoprint.

Intergrált scanner, marófej

A FABtotum volt az első, aki kitalálta, hogy 3D scannert és marófejet is tesz a printerébe úgy, hogy cserélhető lesz a munkát végző fej. Hasznos, de nem kötelező feature szerintem. Summa summarum, a tökéletes printer szerintem még mindig nincs kész. A szerencse az, hogy új printerek szinte naponta születnek, így nekünk csak várni kell a jóra. Ha mégsem várnál és ajánlanom kellene egy darabot, akkor per pillanat ezt javasolnám.]]>