Vyberte stránku

3D tisk zažívá velkou revoluci a neustále se rozšiřuje i do domácího prostředí. Jelikož jsem využil možnosti zúčastnit se školení od NIC.CZ, předám vám z něj tímto způsobem některé zajímavé dojmy.

Clipboard01Školení bylo zaměřeno na domácí 3D tiskárny, konkrétně jsme pracovali s tiskárnou PRUSA. Tyto domácí tiskárny se dají pořídit přibližně od 10 000 Kč a krmí se ABS plastem ve formě drátu, který se následně taví a dávkuje tiskovou hlavou po vrstvách a tvoří tak výsledný objekt. Tyto tiskárny většinou neumí kombinovat více materiálů, neumí využívat barvy a tisknout tedy barevné výrobky a neumí tisknout “do vzduchu” – tedy pokud objekt nemá plochou podstavu. V takovém případě je sice možné použít “podpěru” kdy tiskárna vystaví jakési podpůrné rampy, které pak budou držet části, které vyčnívají do prostoru. Ty se následně ale dost pracně odstraňují (spíše to nejde a můžete se s tím piplat pěkně dlouho) nemluvě o tom, že spotřebujete materiál navíc. Řešením je pak model nějak rozpůlit, aby měl plochou základnu a tisknout ho na části. Ovšem pak budete muset zase slepovat.

 

Vrstvy

Vrstvy

Vytisknutý objekt má pak ještě jednu kosmetickou vadu – není hladký. Tedy abych to upřesnil, tisk ve vrstvách způsobuje to, že jsou tyto vrstvičky viditelné po celé výšce objektu (ze stran). Existují sice postupy, jako acetonová lázeň, které by měly tento problém vyřešit tím, že se povrch začne rozpouštět a vrstvy se tedy zalijí a výrobek bude hladký. Tuto finální úpravu jsem sice nezkoušel, ale u menších detailů bych se spíše obával, že jim to více ublíží než pomůže. Tiskárna je tedy rozhodně dobrá na výrobu nějakých náhradních dílů, prototypů či blbůstek pro radost. Nedá se ovšem použít na příliš detailní a složité modely.

 

Software

Podstavce

Podstavce

Bylo nám představeno několik programů, které k takovému tisku budeme potřebovat, ale i těch ve kterých se dají modelovat vlastní objekty. Začneme tedy od modelování, na to můžeme využít aplikaci OpenSCAD. V té skládáte výsledný objekt z primitivů (tedy kostky, koule, válce a mnohostěnu) ovšem ne kreslením, ale dalo by se říci že přímo programováním. Například kouli vytvoříte zapsáním příkazu “sphere(r = 5);”. Objekty můžete spojovat, ale také odečítat. Například když chceme na povrchu udělat důlek, stačí do něj umístit kus koule (podle toho jak velký a hluboký důlek chcete) a odečíst ji. Tímto způsobem pak můžete vytvářet i složitější objekty, já jsem například vytvořil podstavec na malou Destiny (celý kód měl asi 957 řádků včetně nějakých prázdných či zakomentovaných řádků) a na Atlantis Tower.

2014-10-17 11.34.48

pronterface

KISSlicer

KISSlicer

Dalšími programy byly pak pronterface, což je sofware přímo k tiskárně a KISSlicer který generuje z vložených STL souborů přímo G-code pro tiskárnu – tedy jednotlivé cesty pro tiskovou hlavu. Netfabb můžete s omezenými funkcemi používat zdarma, lze v něm 3D objekty prohlížet, ale hlavně také opravovat a to ručně nebo automaticky. U některých modelů bohužel automatická oprava může nadělat více škody a tak se leckdy ruční opravě nevyhnete. Jako zcela poslední bych zmínil FreeCAD a MeshLab. Ve FreeCADu se dají velmi dobře složit STL objekty o více částech dohromady. V MeshLabu pak kromě oprav nebo zjednodušení 3D modelu (což je zapotřebí pokud je příliš detailní) můžete objekt poskládaný z více STL objektů ve FreeCADu sloučit dohromady a vyexportovat jako jediný STL soubor k tisku.

 

Tisk

A jak probíhal samotný tisk? Mohli jsme si vytisknou libovolné předměty. Před tiskem je potřeba prohnat model právě KISSlicerem, který vám zobrazí i délku ABS kabelu nutnou pro tisk. Je potřeba zkontrolovat zda máte dost dlouhý kus a pokud ne, stávající vytáhnout a vložit nový o požadované délce nebo raději trochu delší. Kromě toho se tiskárna před tiskem musí nechat nahřát – tedy jak tisková hlava tak spodní plocha. Na tu se pak umisťuje skleněná deska s fólií. Na fólii se pak štětcem nanáší vrstva roztoku (kus ABS plastu rozpuštěný v acetonu) , aby tisknutý předmět dobře a pevně přilnul a nehýbal se. Jakmile je tiskárna připravena můžeme tisk spustit.

Než začalo samotné školení, byl spuštěn tisk chobotniček, na nich jsou velmi dobře viditelné právě zmíněné vrstvy, co by vás ale ještě mohlo zajímat je to, jak vypadá uvnitř. Uvnitř není objekt nikdy plný – spotřebovali byste příliš mnoho materiálu. Místo toho se určuje % zaplnění objektu. Software potom sám vypočte a dokreslí k tisku podpůrné stěny uvnitř objektu. Pokud ale nastavíte příliš málo výplně, může se objekt opět zhroutit. U chobotničky jsou uvnitř tedy mřížky, jako u čtverečkovaného papíru. Tím se zajistí pevnost objektu. Zároveň se sníží váha i cena oproti tomu, kdybyste jej tiskli zcela zaplněný a to i několikanásobně.

Destiny

Destiny

Destiny

Destiny

podpory

Podpory

Úspěšně se tedy vytiskla chobotnička i 12cm Destiny, kterou jsem si s sebou donesl na flashce. Ta ovšem musela být tištěna s podporami, neboť není nikde plochá a tak by se všechny vyčnívající části zhroutily. Vytištění také proběhlo úspěšně jen odstranění těch podpor bylo peklo. Na obrázku vlevo je vidět zbytek podpor na spodní straně, které šly opravdu těžce dolů. Na obrázku zcela vpravo je zase vidět již téměř zcela vytištěná loď s celými podpěrami. Posledním pokusem byly 3 modely – halloweenská dýně, šnek a město Atlantis z SGA. Zde bohužel došlo k fatálnímu problému:

 

  1. pro Atlantis nebyly zapnuty podpory – to způsobilo zhroucení všech částí, které následně začaly vystupovat do prostoru nad podstavou
  2. Atlantis

    Atlantis

    model dýně způsobil to, co se podle slov školitele občas stane, když se ohnou strany nějakého objektu – tedy tisková hlava nepočítá s tím, že by objekt měl být na místě, kam se náhodou prohne a narazí do něj a protože jsou objekty pevně umístěny na tiskové ploše, způsobí to posun celé této plochy (i přesto že je přichycena na čtyřech místech kolíčky). Posunem plochy je vše nenávratně ztraceno, tisková hlava totiž stále tiskne na zadané souřadnice, ale vzhledem k tomu, že deska se posunula, jsou vytištěné objekty na zcela jiných souřadnicích. Tisk jsme tedy zastavili a zrušili a na tomto kousku nepovedeného města Atlantis můžete jasně vidět jak zhroucené části, tak obrys zcela posunuté části města.

 

3D objekty

Pokud se Vám nechce modelovat, pak můžete navštívit stránku thingiverse.com, na které najdete spoustu modelů ke stažení. Není ovšem zaručeno, že model nebude mít nějaké vady či chyby a nebude nutná jeho oprava.

 

Závěr

Závěrem bych rád řekl, že kurz byl určitě dobrou zkušeností, díky které jsem už i schopen provádět opravy či modelovat zatím nějaké vlastní jednoduché kousky. Domácí tiskárny jako takové by pak stály  za uváženou, pokud chcete vyrábět nějaké prototypy či modely které nebudou příliš náročné na detail. Osobně však stále dávám přednost tisku na zcela jiných, profesionálních tiskárnách například u Shapeways.com. Kromě toho, že je možné vybrat si nejrůznější materiály (dokonce i kovy jako bronz, zlato, stříbro či platinu), lze tisknout i velmi detailní či miniaturní modely a bez nutnosti podpěr  – tedy lze tisknout i modely, které nemají plochou základnu.