3D nyomtatás: Q&A

A 3D nyomtatódon milyen fej van, amiből az anyag jön? És ha jól tudom akkor még a lényeg az anyag olvadás és dermedéspontja. 3D printer fej: rengetegféle van, nagyon sokáig a printrbot UBIS 3 mm-es kemármia (=PEEK-es) hotendje volt fent, ami épp vasárnap éjjel gondolta úgy, hogy itt az ideje elpusztulni. Sajna ezt a fejet 3 mm-es nyersanyaghoz már nem gyártják, így másikat kell felpakolni, ami az Ultimaker sajátos mechanikája miatt nem egyszerű – lényegében minden fejhez új mountot kell csinálnod. Már elő van készítve egy E3D v6, csak a mountot kell kiprinteltetnem hozzá. Az E3D elég jól eltalált hotend, nagyon szeretik a népek. Egy jó hotend alapvetően:

  • All metal konstrukció. Azok, akik nem ilyenek, egy teflonból készült ún. PEEK-et használnak arra, hogy a melegített részt elszigeteljék a felfogató résztől – ilyen nem all metal volt az UBIS, vagy ilyen az egyik leghíresebb, legrégibb hotend is, a J Head. Az all metal hotendek ezzel szemben csupa fémből készülnek és egy nagy hőleadó borda meg az arra szerelt kis ventillátor végzi a hőleválasztást. Az all metal verziók nagy előnye, hogy 270 ℃ fölé tudsz menni, míg a PEEK-es hotendeknél ilyenkor már nagy eséllyel kiolvad a PEEK és a hotend mehet a kukába. A magas hőfok egyrészt azért jó, mert többféle nyersanyaggal tudsz kísérletezni (Nylon, PP, PET, PCTPE – hogy csak egy párat említsek, de a Taulman3D nonstop hozza ki az újabb variánsokat is), illetve egy elkoszolódott hotendet magas hőfokon tudsz így pirolitikusan tisztítani, ami szintén nem hátrány. Szintén az all metal verziók mellett szól az, hogy jóval kevésbé hajlamosak eldugulni. Amikor megy a print és üzemi hőfokú (~>=210 ℃) a hotend, a nyersanyagszál nem csak kifelé mozoghat, hanem picit visszafelé is. Ezt a visszafelé mozgást hívják retraction-nek. Erre akkor van szükség, amikor a GCODE a fejet A-ból B-be mozgatja úgy, hogy közben nem kell anyagot küldeni a tárgyasztalra – ilyenkor picit visszarántja az extruder a műanyagot, hogy ne csurranjon el. Ha ez nem történik meg, akkor ilyen pókhálószerű szemét kerülhet a nyomtatott ojjektumra (ezt hívják stringingnek). Szóval az így rángatott szálnak az a része, ami már túl van a glass transition temperature-ön, hajlamos egy kicsit meglágyulva egy dugót képezni. Ezzel a dugóval addig nincs baj, amíg a forró zónában képződik – azonban ha a forró zóna lassan vált át hidegbe, akkor a dugó a hotend olyan részében jön létre, ami nem elég meleg ahhoz, hogy azt újraolvasssza.
  • Egyszerűen karbantartható. A hotenden néha fejet (=nozzle) cserél az ember. Vagy azért, mert vékonyabb/vastagabb szállal nyomtatna, vagy azért, mert a műanyagszál belecipelt valami szemetet (=por, vagy akár valami adalék, amit a speciális nyersanyagszálba kevertek: farost, fémpor, et cetera), ami szép lassan eldugította a fejet. Ilyenkor jó, ha nem kell vért izzadni egy nozzle cserénél, hanem szabvány szerszámokkal gyorsan és kényelmesen meg lehet oldani mondjuk anélkül, hogy elégetnéd pár ujjad.
  • 3. szabványos a felfüggesztése. A RepRap világban létezik egy “groovemount” névre keresztelt kvázi szabványos felfüggesztés, amit a legtöbb hotend igyekszik követni: Groovemount-Flat-Plate_v source: b3innovations.com Ennek csak annyi az előnye, hogy nem kell a fél printert módosítani ahhoz, hogy kipróbálj esetleg egy új hotendet. Ha pl. az E3D után gerjednék a nagyon olcsó airbrush nozzle-t használó, de ronda PEEK-es Merlin hotendre, akkor nem lenne nagy probléma a csere, hiszen mindkettő groovemount felfüggesztésű.
Egy hotendnél a mechanika mellé jön még 4 komponens: a fűtőelem, a hőmérő, a hotend hűtése és a nyomtatott test hűtése. A fűtőelem általában egységes alakú és méretű (az egyben előre szerelt UBIS ebben is kivétel), a hotend hőmérsékletét mérő termisztor már más kérdés, van vagy 15 féle, amit ráadásul a printer firmware-ében kell compile előtt konfigurálnod, ezért hotend csere ~= új firmware, hacsak nem maradt ugyanaz a termisztor típus. Ez alól kivétel pár frissebb ARM alapú printer board, akik a cfgot egy plain text file-ból is képesek már felszedni (a Smoothieboard ilyen) – tiszta XXI. század! A hotend hűtésére az all metal verzióknál van szükség, a PEEK-es verzióknál a PEEK, mint hőszigetelő választja ketté a hideg és a meleg zónát. A hűtést általában egy 30 mm-es kis ventillátorral oldják meg. Ez gyakran 5 lapátos, míg néha (pl. az új E3D v6-nál) már a csendesebb és hatékonyabb 7 lapátos ventillátort mellékel a gyártó. Én hónapok óta keresek olyan all metal hotendet, amit vízhűtéssel lehetne üzemeltetni (az E3D Kraken-je ilyen, de az meg egy overkill vadállat). Végül az utolsó nyomtatott réteg hűtése – ez teljesen nyersanyagfüggő. Vannak páran, akik pl. ABS-nél nem használnak dedikált hűtést – én sem fogok a frissen épülő printerben, de csak azért, mert hőkamra veszi majd körül az egészet és abban amúgy is bőszen mozog majd a 70 ℃-os levegő. Itt a dilemmát az jelenti, hogy míg bizonyos anyagok egymásra pakolt rétegei vadul ragadnak egymásba és a tárgyasztalra is (pl. a PLA ilyen tipikusan könnyen printelhető cucc), addig más nyersanyagok (pl. az olcsó és sok pozitív tulajdonsággal bíró ABS) szeretnek nem ragadni. Ennek aztán az a vége, hogy kész a print és szálirányban baromi könnyen szétjön: 20140810-1848-ABS-bad-layer-bonding
Ha jól tudom a többi az ugyanaz mint egy CNC gép.
CNC-knél picit más a board firmware (más spéci featurákra van szükség): ott Grbl van, illetve a fémmegmunkálásnál izmosabb léptetőmotorokat és azokhoz való stepper elektronikát alkalmaznak, de ebben én nagyon nem vagyok otthon.
Miben rajzolsz és miben vagy hogyan generálod a GCODE-ot?
Rajzolni Autodesk Fusion 360-ban rajzolok – OS X alá sajna nincs túl sok alternatíva, ez a legjobb azok közül, amit próbáltam. Privát használatra ez egy évig ingyen van – mindent felhőbe ment, van még gyerekbetegsége bőven, de a platformra elérhető többi cucc (ViaCAD, Sketchup) egy vicc ehhez képest mind. Fusiont meredeken fejlesztik és óriási a community is. A devteam elég jól figyel a közösség ötleteire, ~ havi 1 release van, szóval jó lesz ez idővel. Sok user Inventorban, vagy Solidworksben tolja – ez utóbbi nagyjából az ipari standard, szinte mindenki ebben publikál. Kéne nekem is, de OS X alatt virtuális gépben nem fut, ezért pedig én vissza nem megyek Windows alá 🙂 GCODE generálás: ami CAD-et próbáltam, az mind tudott bináris STL-be exportálni, a slicer szoftverek meg ebből tudnak GCODE-ot készíteni. Slicer rengeteg van, jobbnál jobbak. Kisslicer, Slic3r, Cura, vagy a fizetős de nekem eddig legszimpatikusabb Simplify3D. Sokan hülyének néznek, hogy ezért pénzt adtam, de a Simplify3D sok más nagyon hasznos feature mellett tud egy olyan dolgot, amit eddig senki másnál nem láttam és nagy szükségem van rá sokszor: a nyomtatandó ojjektum kilógó részeihez készülő támasztékot (=support structure) nem csak automatikusan tudod vele generáltatni meredekségtől függően, hanem akár egyedileg tehetsz le/vehetsz el támasztékokat, incl. azokat is, amelyeket a szoftver generált. Pont most van egy ilyen cucc a queue-ban, mindjárt meg is mutatom: Subaru-Legacy-coin-holder-replacement-w-BT-cradle Ez az autó könyöklőjébe készül, egy bluetooth kontroller bölcsője lesz a gyári érmetartó bigyó helyett: Subaru-Legacy-2009-factory-fitted-coin-holder A kontrollert majd egy mágnes tartja a helyén, ami a menetes részbe csavart henger tetején fog lakni. A menet egy M27/2-es menet, amihez a szoftver simán generálta a támasztékot pár helyen, mert úgy érezte, hogy a printer el fogja rontani a modellt ekkora túllógásnál. Simplify3D-ben ezeket simán kiszeded, míg a többi támaszték, amit jogosan tervezett a helyükre, az mind marad (a támasztékok a narancsos oszlopok, a sárga a modell). Az ingyenes cuccok közül a Slic3rre esküsznek sokan, de a Cura is korrekt kényelmes darab, sokáig azt használtam.
Honnan szerzed be az alkatrészeket?
Alkatrész beszerzés: Az új printerhez csillió dolog kell. Elég sok webshop állt már rá 3D printer specifikus alkatrészekre, mondok párat, amikkel nekem volt már kapcsolatom (ha nem ez volt a kérdés, kérdezz újra): get3d.pl – *.3dprint reprapsource.com – *.3dprint reprap.me – *.3dprint reprapdiscount.com – *.3dprint store.quintessentialuniversalbuildingdevice.com – *.3dprint tytan3d.com – lengyel all metal extruder mechanika printinz.com – PEI build plate shop.ultimaker.com – Ultimaker alkatrész és a legdrágább nyersanyag, amit valaha találtam printrbot.com – printrbot alkatrészek és nyersanyag lulzbot.com – *.3dprint, de főleg a saját printerük prusanozzle.org – all metal foodsafe hotend e3d-online.com – *.3dprint és a legszimpatikusabb all metal hotend, plusz kivételesen korrekt customer service marwiol.pl – most találtam, baromi jó minőségű, olcsó nyersanyag]]>

Leave a Reply

Your email address will not be published.