3D nyomtatás tippek és trükkök

3D nyomtatás blog


2016\04\01 B. Bence 2 komment

Bútor 3D nyomtatással? Igen!

Találtam egy jópofa paraméterezhető OpenSCAD modellt, amivel tetszőleges kerek vagy négyzet alakú csatlakozókat lehet generálni. Éppen egy cipős szekrényre volt szükség, ezért gondoltam egyet, ellátogattam egy barkácsboltba, vettem 2 x 210cm 19x19mm-es lécet, és készítettem egy bútort.

Szóval a címben lévő kérdésre valóban igen a válasz, még ha nem is teljesen 3D nyomtatóval készült. Az kicsit költséges volna, bár kétségképpen megoldható, ha az embernek sok pénze és sok ideje van. De a természetes fa anyagot kombinálva a 3D nyomtatott elemekkel igencsak jó dolgokat tudunk létrehozni.

openscad.png

A nyomtatott elem:

A levágott fa darabok (éppen volt egy leselejtezett fa redőnyöm is, az jó lett tartó lécnek), az első illesztési próba és festve az elemek:

Végül az elkészült polcocska. Igencsak masszív lett. A tartó léceket szögeltem, de az összeillesztésnél még ragasztót sem használtam, eléggé szorultak a fa elemek a műanyag elemekbe.

Anyag és költséglista:

  • 8 x 30grammos műanyag illesztő elemek: ~1900 Ft.
  • 2 x 210cm-es 19x19mm-es fa rúd: ~2200 Ft.
  • Tartólécek - ingyen, mert volt éppen
  • Festék - opcionális, ingyen, mert volt

Tehát összesen kb. 4000 Ft. Nem nagyon olcsó, de pl. ha kicsit kisebbre és vékonyabbra nyomtatom az elemeket (40%-os kitöltést használtam, illetve 3mm-re vettem az OpenSCAD modellben fal vastagságot, lehet, hogy nem kell ennyi, illetve rövidebb csatlakozási pontok is elegendőek), akkor lehet, hogy fele ennyiből megvan, illetve ha van faanyagunk, akkor az sem kerül már plusz pénzbe. Az ikea-ban 5500 Ft egy hasonló cucc, de abban nincs meg az alkotás öröme. :)

Egyedi benzinkút makett - H0 méretben

Egy H0 modellvasút rajongó barátom kért meg, hogy nyomtassam ki az általa tinkercad-ban kimodellezett amerikai stílusú benzinkutat. Az eredeti modellt ehhez 3 különálló részre bontottam, hogy ne kelljen alátámasztást használni (elég sok kellett volna amúgy a tető miatt). Az eredeti modell:

gasst.PNG

És a nyomtatott végeredmény:

0.25mm-es rétegvastagsággal (nem kellett több, és így gyorsabb is volt), 10% kitöltéssel nyomtattam a modellt. Összesen kb. 60 gramm anyagot kellett elhasználnom, ami kb. 500 Ft-os anyagköltség. Nem rossz egy egyedi vasútmodell épületért. Persze még ki kell festeni, de az sem egy horribilis összeg. A nyomtatási idő pedig kb. 5 óra volt összesen.

A modell (mármint a 3D modell) megvásárolható nagyon jutányos áron.

Katedrális - apró részletek

 

Már korábban is kinyomtattam a Wanhao D4-el ezt nagyon részletes, aprólékos katedrális modellt. Ez eredeti méretet 75%-ra csökkentettem, hogy gyorsabban elkészüljön, kevesebb anyagot használjon (tipp: egyik tengely mentén 75%-os méretcsökkentés valójában az eredeti anyagszükséglet így nagyjából arányosan nyomtatási időt is kb. 56%-ra csökkenti!). Kíváncsi voltam, hogy mit kezd vele az i3, mivel ennél a modellnél szükség van a megfelelő hűtésre, a pontos pozicionálásra. És mivel sokáig tartott a nyomtatás (kb. 9 órát, mivel lassan nyomtattam, okulva a korábbi nyomtatás tapasztalataiból), fontos a megbízható üzemelés is.

A Wanhao i3 vette az akadályokat!

A nyomtatás narancs PLA-val történt, 0.25mm-es rétegvastagsággal (a nyomtatási idő csökkentése miatt), kb. 30mm/sec-es sebességgel. 0%-os kitöltést állítottam be, mert egyrészt maga a modell nem indokolja a kitöltést, másrészt a kis apró oszlopoknál a kitöltés okozta rázkódás is okozhatott volna gondot (kidőlő oszlopok). Ezt konkrétan olvastam ennél a modellnél, egyébként lehet, hogy nem mertem volna egy ilyen hosszú nyomtatásnál kísérletezni, hogy vajon jó lesz-e kitöltés nélkül is.

Néhány kép a nyomtatás közben:

 

Videó:

És az elkészült modell:

 

 

Egyedül a legmagasabb tornya nem sikerült tökéletesen, ott az volt a gond, hogy gyakorlatilag egy 2-3mm-es helyen mozgott elég gyorsan a fej, egy pontot forrósítva, így ott nem volt ideje az anyagnak rendesen lehűlnie, így az egy kicsit megfolyt és deformált lett. De a modell egésze nagyon meggyőző, és nem csak egy ilyen árkategóriájú nyomtatótól, hanem egy jóval drágább készüléktől is. Kíváncsi lennék, a Velleman K8200 hogyan bírkózna meg ezzel a modellel.

3D házmakett olcsón

 

Egy házmakettet nyomtattam ki az eredeti méret 50%-án, kb. TT méretarányban (1:120). Ez is bizonyítja, hogy a Wanhao Duplicator i3 is abszolút alkalmas professzionális felhasználásra, pl. építész irodában szemléltetésre, vagy oktatási intézményekben. 

A nyomtató már eleve nagyon kedvező árfekvésű. És ha azt vesszük figyelembe, hogy összesen kb. 40 grammnyi anyag van az egész modellben, ami nem egészen 400 Ft anyagköltség, akkor nem nagyon lehet érv, hogy még túl költséges a 3D nyomtatás.

A nyomtatást 0.2mm-es rétegvastagsággal végeztem, papíron arany színű PLA-val - bár megmondom őszintén, ez a szín nekem nem igazán tetszik. Ha valakit érdekel, jutányos áron elvihető, mondjuk ajándékba egy Duplicator i3 mellé. :)

Miniatűr szék - egy újabb...

Egy újabb (korábban: ez és ez) kis miniatűr széket nyomtattam, valahogy mindig meglepődöm, hogy milyen szépen lehet ilyen apró részleteket is nyomtatni. Persze ez sokban múlik azon, hogyan van megtervezve az eredeti modell. Ezek a modellek feszegetik a határokat, de a nyomtató jól vette az akadályt. Persze egy kicsit alacsonyabb sebességet használtam (60mm/sec, 110mm/sec travel), mivel ilyen apró részleteknél nem szerencsés, ha nagyon gyorsan mozog a fej.

Ennél a széknél is jópofa a keresztív a szék alján, hogy oda se és a szék aljára sem kell semmilyen alátámasztás, azt a nyomtató hídként megoldja.

H0 makett ház nyomtatás

Korábban is már volt egy bejegyzés egy házmakettről, amiben már írtam, hogy szerintem milyen hasznos felhasználása egy 3D nyomtatónak magánemberek számára (vagy építészirodáknak). Ezt a vonalat folytatnám egy másik házikóval, amit egyik kedves barátom számára nyomtattam a terepasztalára, H0 méretben.

Sokszor felmerül a kérdés, hogy mennyire éri meg 3D nyomtatóval elkészíteni ezt vagy azt, szemben a tömeggyártással vagy más technológiákkal.

Ebben a bejegyzésben nem tudok kimerítő választ adni erre a kérdésre, inkább csak egy egyszerű összehasonlítást végeznék: a fenti méretű H0 ház makett ára a modell boltokban olyan 3000-4000 Forint körül van. Ennél a háznál a nyomtatáshoz használt anyagmennyiség 93 gramm volt, tehát elég soknak tűnik (a teljes tekercs majd tizede), viszont árban olyan 1000 Ft körül van az anyagár. Persze a nyomtatási időt (olyan 6 óra körül) és a használt elektromos áram árát (szerintem nem számottevő költség) még nem számoltam, valamint az utómunkálatok (pl. festés) sem szerepelnek ebben az 1000 Ft-os árban.

De véleményem szerint mindent összevetve, főleg ha abba gondolunk bele, hogy saját egyedi tervezésű terepasztal tárgyat is készíthetünk, szerintem versenyképes a 3D nyomtató a boltban megvásárolható tárgyakkal összehasonlítva.

Lego kockák nyomtatása és a nyomtatási pontosság

Egy másik fórumon olvastam, hogy valaki legó kockákat nyomtatott próba gyanánt. Gondoltam ez egy remek lehetőség lesz, hogy kipróbáljam a toleranciát és a nyomtatás pontosságát is. Úgyhogy kerestem a thingivere-en egy készletet, amit nyomtathattam: http://www.thingiverse.com/thing:39343

Ha valaki amúgy egy egész készletet vagy konkrétan egy méretet szeretne nyomtatni, itt van két paraméterezhető változat (ezekkel megadott méreteket lehet legenerálni és nyomtatni):

A nyomtatás után simán össze tudtam illeszteni a kockákat, azonban arra legalább annyira kíváncsi voltam, hogy mennyire lesznek pontosak az elkészült kockák. Meglehetősen azok lettek, meg is lepődtem! Bár PLA-val nyomtattam, ami eleve méretpontosabb alapból, de így is jó eredményeket kaptam. Ha ABS-szel nyomtatunk, akkor akár 3-5%-os zsugorodási faktort is figyelembe kell vennünk. Ezt a problémát úgy lehet kezelni, hogy nyomtatunk egy-két próbanyomatot és utána az elkészült tárgy méretei alapján képzünk egy szorzó faktort, amivel utána átméretezhetjük nyomtatás előtt még a modellt. Továbbá ezek a fajta nyomtatók sem század mm pontosak, általában azt mondják, hogy alapból 1-2 tized mm-es hibával dolgoznak, de ezen is legtöbbször lehet javítani a tengelyek illetve a szíjak állításával, adott esetben kenéssel vagy a nyomtatási sebesség csökkentésével. Ennél a nyomtatásnál a következő képen látható eredményeket kaptam:

Egész jó. A legrosszabb eredményt a magasságnál kaptam, de nem abban az irányban, amire számítottam: a magassága a tervezetthez képest kb. 2%-kal nagyobb lett! Ha alacsonyabb lett volna, azt még a szintezéssel meg tudtam volna magyarázni (bár lehet, hogy itt is kicsit magasabban kezdte a nyomtatást gép, mint kellett volna). De még ezen lehetne javítani.

Házmakett nyomtatása, avagy mire lehet használni még egy 3D nyomtatót?

Nem titkolt szándékunk, hogy olyan használatát szeretnénk bemutatni a 3D nyomtatónak, amivel olyas valakinek is megérheti 3D nyomtatót vásárolni, aki nem ipari tervezésre használná, hanem a mindennapi munkájához, pl. szemléltetéshez. Ebben az esetben egy házmakettet nyomtattam, bizonyítva, hogy pl. egy tervező / építész irodának is mégérheti 3D nyomtatót vásárolnia, mert szerintem nagyon szépen lehet kézzelfogható maketteket készíteni, egyszerűen és relatíve olcsón.

Az eredeti modellt 50%-ára csökkentettem, hogy egyszerre ki tudjam nyomtatni a 3 részét. Így is (az átlagnál kicsit lassabb sebességgel) 5 órát tartott a nyomtatás, 0.2mm-es rétegvastagság mellett. De szerintem nagyon szép lett az eredmény. És hogy mennyibe kerül egy ilyen makett? Ha jól emlékszem a Makerware szerint 80 gramm anyag volt szükséges, ez kb. 800 Ft anyagköltség.

Ennél a nyomtatásnál egyébként csak arra kellett figyelni, hogy a tárgyasztal széle felé is jó legyen a tapadás, tehát hogy a szintezettség jó legyen. Biztos ami biztos, egy kis hajlakkot még fújtam a tárgyasztalra nyomtatás előtt nem sokkal.

A későbbiekben is szeretnénk bemutatni olyan lehetőségeket, hogy milyen felhasználása lehet egy 3D nyomtatónak.