3D nyomtatás tippek és trükkök

3D nyomtatás blog


Sok darab nyomtatása ugyanannyi idő alatt, mint 1 - Wanhao D7 műgyantás nyomtató

Az LCD/DLP típusú műgyantás nyomtatók (pl. a Duplicator 7 LCD kijelzővel dolgozik) egyik előnye, hogy konstans, állandó sebességgel tudnak nyomtatni Z (függőleges) irányban, azaz 1 vagy 10 tárgy nyomtatása ugyan annyi ideig tart, egy réteg ún. levilágítási ideje független a nyomtatott tárgyak számától. Ezt szerettem volna szemléltetni ezzel a gyűrű modellel, amit a thingiverse-en találtam. A készítője már beleépítette a modellbe a támasztékokat, ezzel már nem kellett szerencsére bajlódni. Nagyon szép lett az eredmény, még az apró kis "bütykök" is látszanak. 30 mikronos rétegvastagsággal készültek.

Sokan gondolják, hogy a műgyanta alapanyag még drága. Ez relatív. Ilyen kis tárgyak esetén, mint pl. ez a gyűrű, nem kimondottan. Tekintve, hogy körülbelül bruttó 25000 Ft. egy liter műgyanta, és 1db gyűrű 0.58ml műgyantát használ, így nagyjából 15 Ft az anyagköltség. Azért ez nem rossz ilyen felbontásért cserébe.

Hétvégi termés a Duplicator 7 műgyanta LCD nyomtatóval

A hétvégén is nyomtattam pár dolgot a D7-tel. Továbbára is elképesztő (legalábbis nekem) látni, milyen minőséget lehet kihozni ebből a gépből. Kísérleteztem több dologgal is közben:

  • Meshmixert használtam alátámasztás generáláshoz
  • Befőttes üvegben és a napon utókezeltem a tárgyat
  • Kerestem a megfelelő forgatását egyes tárgyaknak (különben elvált az asztaltól)

Aria a sárkány (4 cm magas csupán)

Gömb és fantasy figura

Gyűrű

2015\08\11 B. Bence 1 komment

ABS nyomtatás az i3-mal: gyűrűtartó kéz

Gondoltam teszek egy hosszabb, nagyobb próbát is arra nézve, hogy mire képes az i3 ABS nyomtatás terén. Mivel van fűthető tárgyasztal, elméletileg nincs akadálya az ABS nyomtatásnak. De valószínűleg sokan tudják, hogy azért az ABS sem olyan egyszerű anyag: főleg nagyobb alapterület esetén hajlamos vetemedni, "kunkorodni" a szélek mentén. Úgyhogy vettem egy gyűrűtartó kéz modellt, amit felnagyítottam kb. 150%-ra, és 0.2mm-es rétegvastagsággal, zöld ABS-szel kinyomtattam. Az eredmény nagyon szép lett! Bár igaz, hogy kerek alap esetén nem annyira jön elő a vetemedés, de szerintem ragasztószalagra simán nyomtatva ez is remek lett, és a tárgy felülete is szép.

Egy helyen, a hüvelykujj alatt egy kicsit a meredek "overhang" (kiszögellés) miatt nem lett olyan szép, de aztán gondoltam egyet, és bekapcsoltam a tárgyhűtő kis ventit, de csak 15%-os sebességre, mivel az ABS nagyon nem szereti, ha túl gyorsan hűl, ekkor hajlamos vetemedni és a rétegek is elválnak egymástól, nem lesz olyan erős az elkészült tárgy. Itt viszont nem volt szempont, hogy rétegek minél jobban összeforrjanak, így ráengedtem egy nagyon kis hűtést, hogy az overhang és a tárgy felülete is szebb legyen.

Néhány tipp az ABS nyomtatáshoz (a szeleteléshez Cura-t használtam):

  • Tárgyasztal hőmérséklet: 90-100C (én itt 90-et használtam)
  • Fúvóka hőmérséklet: 235C körül
  • Sebesség: normál PLA sebesség, azaz olyan 50-60mm/sec, de érdemes az első réteget lassabban nyomtatni (beállítva már a slicerben, vagy menüből manuálisan a nyomtatás elején), hogy jobban tapadjon az első réteg
  • Flow (%) paraméter (száladagolás szorzó): 108-110% (Cura-ban)

Korábbi blogbejegyzések:

Valentin napra II.

Valentin napra nyomtattam még kinyitható szívecske dobozkákat is, ezeket szóróajándékként is lehet használni, de én még beletettem a belső fedelébe egy fényképet is.

Ami ennél a nyomtatásnál egy új trükk volt, hogy szerettem volna elérni, hogy a tárgy teteje és alja (itt ugye mindkettő érintkezik a tárgyasztallal) tükörsima és fényes legyen, szó szerint. Ehhez nem volt megfelelő a hajlakkos felület. Mert bár az is elég sima felületet biztosít (amúgy néha az előzőleg nyomtatott tárgy által felvett forma haloványan visszaköszön a következő alján - feltéve ha nem cserélgeti folyamatosan a hajlakk réteget az ember, ami lássuk be macerás volna) - de a lakk egy kicsit rátapad a tárgyra, így mattabb lesz a hatás. Korábban amúgy is ki akartam próbálni, hogy lehet-e csak üveglapra nyomtatni, mert sok helyen írták, hogy igenis lehet.

És valóban: sikerült csak sima üveglapra, 60 fokra felfűtve kinyomtatom ezeket a tárgyakat, felpöndörödés nélkül! És nagyon szép fényes lett a felület. A hátránya viszont ennek a módszernek, hogy nagyon nagyon pontosan kell szintezni a tárgyasztalt: ha túl messze van a fúvóka, nem tapad, felszedi már az első réteget, magával húzza a fej. Ha túl közel: dettó, felszedi az első réteget már. Tehát pont el kell találni azt a magasságot, ahol működik a dolog. A hajlakkos megközelítéssel kicsit megengedőbb a dolog, mivel ott azért a hajlakk is eléggé fogja a már letett réteget.

Látható az is amúgy, hogy egyszerre több dobozkát nyomtattam, mert nem akartam cserélgetni őket egymás után...

100 mikronos koponya

A most nemrég felbontott kék PLA-val kinyomtattam újra 100 mikronos rétegvastagsággal a koponya modellt. Nagyon szép lett a felülete, szinte alig látszanak a rétegek és szép egyenletes mindenhol. Egyedül a koponya egyik arccsontja volt olyan, hogy kicsit a levegőbe lógott, de ezt az 1-2 apró lelógást egy késsel eltávolítottam és most már nem is látszik.

Az viszont látszik, hogy a 100 mikronos, és viszonylag lassabb (50mm/sec-es) nyomtatás bizony el tud tartani egy jó darabig, még egy közepes méretű tárgy esetén is. Itt ha jól emlékszem olyan 2 és fél órát tartott a nyomtatás.

Ami viszont érdekes volt, és már korábban is gyanakodtam rá, most úgy tűnik, bizonyítást is nyert, hogy a Makerware és a ReplicatorG más-más kezdő Z értéket használ. Az asztal úgy volt kalibrálva mostanában, tehát szintezve, hogy a Makerware-ből nyomtatott tárgyak jól tapadtak, de nem túlságosan azért, hogy ne tudtam volna őket eltávolítani. Most ez a koponya X3G fájlt viszont még anno a Skeinforge + ReplicatorG párossal lett generálva, és azt vettem észre, hogy egy leheletnyivel alacsonyabban kezdte a nyomtatást a nyomtató, így nagyon odaragadt a koponya alja a tárgyasztalhoz. Sokat kellett feszegetnem és a szikével piszkálnom, még végre sikerült eltávolítani. Tehát jó tudni, hogy ha felváltva használnánk a Makerware és ReplicatorG által generált X3G fájlokat, akkor lehetnek ilyen problémák a tárgyasztal szintezése kapcsán.

Piros autó

Sajnos elég régen jelentkeztem utoljára nyomtatott tárggyal, úgy látszik ez a minden napra kitétel egy kicsit ambiciózus volt. :) Mindenesetre most egy egyszerűbb, de szerintem annál jópofább dologgal folytatnám: egy kis nyomtatott piros autó. Semmi extra látszólag nincs benne (azon kívül, hogy szerintem jól is néz ki), viszont az érdekessége, hogy a kerekei forognak! A nyomtatás után egy kicsit megfeszegetve (óvatosan) a tengelyeket a kerekek forogni fognak, mivel a tervezője kis hézagot hagyott a tengelyek és a fal között. Ebből is látszik, hogy sok dolgot egy darabban ki lehet nyomtatni, ha jól tervezzük meg a 3D modellt.

Természetesen ennél a nyomtatásnál is volt néhány tanulság. A piros áttetsző PLA egy kicsit megmakacsolta magát, nem extrúdálódott olyan szépen, mint pl. a zöld vagy a szürke PLA. Nevezetesen ha az ember jól megnézte közelről a nyomtatott tárgyat, itt-ott látszott, mintha az egyes rétegek egy-egy szakasza kimaradt volna. Ezt angolul skipping-nek, azaz végülis kihagyásnak hívják, ahol valami miatt az extrúder nem tud egy ideig nyomtatni. Ha ez sokáig tart és/vagy halljuk, ahogy kattog az extrúder, azt air printingnek (levegőbe nyomtatásnak) nevezzük, és egy viszonylag gyakori jelenség (erről részletesen egy másik bejegyzésben). Ebben az esetben viszont csupán annyi volt a megoldás, hogy a hőmérsékletet emelnem kellett (a szokásos 195-200 fokról 210-re), illetve egy picit csökkentettem nyomtatás közben a sebességet. Ezzel elértem, hogy szépen és egyenletesen extrúdálódott az anyag. Ebből az a tanulság, hogy nem csak anyagtípusonként (ABS vs. PLA), hanem bizony színenként, vagy akár különböző gyártók ugyanolyan színű anyagai között is van különbség, és meg kell találni az optimális hőmérsékletet (adott esetben akár sebességet is). Ugyanis ami az egyik tekercsnél optimális hőmérséklet, az a másiknál nem biztos, hogy jól működik.

Ja és a másik tanulság: nyomtatás előtt közvetlenül ne fújjunk hajlakkot a tárgyasztalra száradás nélkül, mert ha igen, akkor olyan jól fog tapadni a nyomtatott tárgy, hogy nagyon nehéz lesz eltávolítani.

Napi tipp: tárgyak eltávolítása

A mai bejegyzéshez kapcsolódóan talán érdemes kitérni arra, hogy mivel lehet eltávolítani a tárgyakat a tárgyasztalról. Kis alapterületű tárgy esetén nem probléma, sok esetben egyszerűen csak le kell "pattintani" a tárgyat. Nagy alapterületű, illetve kényes, aprólékos tárgy esetén már nem ilyen egyszerű a helyzet. Sok függ attól is, hogy mire nyomtatunk: kapton fóliára, ragasztószalagra, hajlakkozott vagy csupasz üveglapra.

Mint láttuk, sokszor az is probléma, ha nem tapad elég jól a nyomtatott tárgy. De ugyanígy előfordulhat, hogy nagyon tapad és éppen ezért nehéz eltávolítani. Néhány tipp ehhez kapcsolódóan:

  • Sok esetben az eltávolítás sokkal könnyebb, ha megvárjuk kihűlni a tárgyasztalt (ha könnyedén eltávolítható mondjuk az üveglap, sokan még hűtőszekrénybe is teszik, bár ezzel azért óvatosan, mert a sima üveglap akár el is repedhet a gyors hűlést követően). Ha nem is várjuk meg a teljes lehülést, valamennyit mindenképpen várjunk, mert a PLA elég lassan szilárdul meg, így akár el is deformálódhat az eltávolítás közben a tárgy
  • Használhatunk hobbikést, vagy egy Gilette pengés megoldást pl.: http://www.thingiverse.com/thing:34481

    photo_1_preview_featured.jpg
    (Én magam egy szike szerű kést használok)
  • Vigyázzuk főleg éles szerszám esetén, hogy ne okozzunk sérülést se magunknak, se a nyomtatónak (vagy pl. kapton fólia esetén könnyen fel tudjuk szakítani a fóliát)
  • Óvatosan "ráncigáljuk" a tárgyat, mert ha nagyon rángatjuk, akkor lehet, hogy a következő nyomtatás előtt újra kell szinteznünk a tárgyasztalt
  • Ha nagyon nagy a tárgy alapterülete, gondolkozzunk azon, hogy érdemes-e esetleg beáldozni mondjuk a kapton fóliát, vagy a ragasztószalagot az eltávolítás megkönnyítése érdekében, vagy esetleg vegyük le az üveglapot, ha van
  • Ne rángassuk a vékony, törékeny tárgyakat a tetején, mert az erőkar szabályai szerint elég esélyes, hogy eltörünk valamit

Fogaskerék-szerkezet - forgatható!

A mai bejegyzés egy jópofa kis fogaskerék szerkezetről, ún. planetary gears-ről szól. Ennek a fajta szerkezetnek az a lényege, hogy az áttételen keresztül csökken a forgási sebesség. Ezeket fel is lehet egymás után fűzni, és 10 áttételen keresztül már fúrógéppel forgatva is nagyon nagyon kicsit fordul a másik végén lévő fogaskerék. Jó szórakozás. :)

A letöltött fájl egy STL, ami magában foglal egy egységnyi fogaskereket. Ezeket el kell távolítanunk a tárgyasztalról és összeszerelni a kép alapján. Nem olyan bonyolult. Működés közben:

Maga nyomtatás 0.2mm-en történt, ezüstszürke PLA-val, 195 fokon, 50mm/secen. Ennél a nyomtatásnál szinte elengedhetetlen PLA esetén a tárgyhűtő plusz venti, mert a csavarok nagyon vékonyak, amelyeket hűteni kell, hogy szép legyen és használható a felülete.

Óvatosan távolítsuk el az alkatrészeket, nehogy eltörjenek pl. a csavarok!

Napi tipp: üveg tárgyasztal használata

Az alap gyári aluminium tárgyasztal sok esetben nem tökéletesen sík, ezért hiába szintezzük be a fúvókát nagyon pontosan, kis eltérés lehet, általában a széleken és a tárgyasztal közepén. Ez egy olyan probléma, ami a Makerbot Replicator 1, 2 és 2X nyomtatókat is sújtja, tehát nem specifikus a mi általunk forgalmazott készülékekre. Erről írnak itt, itt és itt is.

A bevett megoldás erre az üveglap rögzítése a tárgyasztalra. Egy 3-4mm vastagságú üveglap már kellően merev és tökéletesen sík, hogy kiküszöbölje a problémát.

photo_3_preview_featured.jpg

Most már mi is adunk a nyomtatóhoz egy üveglapot, amit eladás előtt egy ragasztószalaggal rögzítünk az eredeti tárgyasztalra, mivel ezzel a megoldással elég könnyedén el lehet távolítani, ha szükséges. A gyári megoldás egy rögzítő csipesz, amit szintén adunk a nyomtatóval, de főleg Makerware esetén előfordulhat, hogy a fúvóka mozgás közben beleütközik ezekbe a csipeszekbe, ami nem szerencsés. Ezért alkalmazzuk mi ehelyett az egyszerű ragasztószalagos megoldást. Ha kicsit szofisztikáltabb megoldást keresünk, akkor vehetünk szilkon CPU ragasztós lapot, pl. ezt: http://www.amazon.com/Gino-400mm-Silicone-Thermal-Heatsink/dp/B007PPEW52/ref=lh_ni_t?ie=UTF8&psc=1&smid=A1THAZDOWP300U

Összességében az üveg síkabb felületet biztosít, ami főleg nagy alapterületű tárgyak nyomtatása esetén fontos. Egyes vélemények szerint az üvegre akár hajlakk nélkül is lehet PLA-val nyomtatni, de mi azért javasoljuk a hajlakkot a jobb tapadás érdekében.

A hőeloszlásnál sem tapasztalunk nagy hatékonyság csökkenést üveg esetén. Esetleg ha nagyon szeretnénk, kenjük be hővezető pasztával a tárgyasztalt az üveg rögzítése előtt.

Napi tipp: hajlakk, kapton, ragasztószalag

Napi tipp bejegyzéseinkben rövid tippeket / leírásokat adunk olyan témákban, amelyek nem konkrétan egy tárgy nyomtatásához köthető, de hasznos lehet több szempontból.

Az első ilyen hozzászólás a tárgyasztal tapadást segítő különböző technikáiról szól. Természetesen az első és legfontosabb, hogy a tárgyasztal legyen szintezve (level), amiről lesz egy külön bejegyzés is, de most azokat a megoldásokat vesszük górcső alá, ami az extrúdált műanyag és a tárgyasztal (HBP - heated bed platform, fűtött tárgyasztal) közti tapadást biztosítja. Menjünk ezeken végig sorban!

Kapton fólia

Ez az a sárga, egyik oldalán tapadó (mi az hogy tapadó, nagyon is ragadós) fólia, ami alapból a nyomtatón van, és amit széles körben használnak más 3D nyomtatóknál is. Alapvetően jól működik, jól tapad mind ABS, mind PLA nyomtatás esetén. Hátránya, hogy a szintezésnél vagy a tárgy eltávolításánál (ha valami éles dologgal próbálkozunk) előfordulhat, hogy felsértjük a fóliát, ami a sérülés mértékétől és helyétől függően azt igényelheti, hogy cseréljük a fóliát.

Felhelyezése

Itt jön a második hátránya, ami a felhelyezés nehézségéből fakad. Bizony nem egyszerű, még trükkökkel sem felvinni úgy, hogy ne legyen rajta legalább egy-két apró buborék vagy gyűrődés. Ne is próbálkozzunk "csak úgy" megpróbálni felhelyezni, mert bizonyosan sok-sok frusztrációt fog okozni. A legegyszerűbb módja a felvitelnek, hogy szappanos vagy mosószeres vízzel vékonyan bekenjük a csupasz tárgyasztalt (minden sarkát és minden részét érintve), és erre a szappanos vizes felületre helyezzük fel az előzetesen nagyjából méretre vágott darabot (már a tekercsről való lefejtés sem egy egyszerű feladat). A szappanos víznek hála még tudjuk mozgatni a darabot, mi több egy bankkártyával vagy valami más lapos alkalmatossággal laminálni is tudjuk, hogy eltüntessük a buborékokat. Ha elkészültünk, fűtsük fel a tárgyasztalt mondjuk olyan 100 fokra. Ezután sajnos még egy-két helyen lesz egy apró buborék, de idővel ezek nagyrészt eltűnnek majd. A sarkokat valószínűleg újra le kell nyomni, mert felpöndörödhetnek. Ha szükséges, vágjuk le a kilógó részeket.

Hajlakk

fructis_1.jpgA hajlakkot elsősorban PLA esetén javasolják, de nekünk ABS-szel is nagyon jó tapadást biztosított. A megoldás lényege, hogy néhány réteg hajlakkot fújunk a tárgyasztalra, ami nagyon jól tapad. Mi az itthon is kapható Garnier Fructis Mega Strong (05-ös) hajlakkal próbálkoztunk, de más Extra vagy Mega strong hajlakk is jó lehet.

Felhelyezése

A hajlakkot körültekintően kell felhelyezni az üveglapra. A legjobb, ha az üveglapot eltávolítjuk a tárgyasztalról, de ha nem akarjuk, akkor is valamivel fedjük le a tárgyasztal körüli alkatrészeket / rudakat / tengelyeket, mert a hajlakk ezeket hosszabb távon károsíthatja, ronthatja a kenést. Továbbá a hajlakknak nagyon erős szaga is lehet. Illetve elvileg lobbanékony, tehát a nyomtatót javasolt áramtalanítani. A hajlakk felvitele több lépésben zajlik. Először próbáljunk egy réteget egyenletesen ráfújni a tárgyasztalra kb. 15 cm távolságról, majd hagyjuk kicsit száradni. Ezután ezt a lépést ismételjük meg 2x-3x. Majd hagyjuk száradni legalább 20-30 percet. Ezután óvatosan végezzük el a szintezést, ha szükséges (előtte állítsuk a tárgyasztal eltartó csavarokat alacsonyabbra, hogy ne szántsuk fel az extrúder fúvókával a frissen felvitt hajlakk réteget). Ha már karcos vagy sérültnek tűnik a hajlakk, amit felvittük, nem feltétlen szükséges rögtön újra felvinni, hanem próbálkozhatunk még egy réteg ráfújásával, mielőtt eltávolítjuk és újrakezdjük az előbbi műveletet.

A hajlakk eltávolítása nem olyan egyszerű, mint aminek talán látszik, főleg a jó tapadást biztosító Extra Strong vagy Mega Strong hajlakk esetén. Legegyszerűbb talán egy melegvizes ronggyal többször jól áttörölni az üvegfelületet, és ledörzsölni az odaragadt részeket.

Ragasztószalag

Ezt külföldi fórumokon blue painter's tape-nek hívják, vagyis kék tapéta / festő ragasztószalag. A nyomtatóhoz adunk egy tekercs, nem kék, de ugyanolyan megfelelő szalagot. Ezt a megoldást PLA nyomtatásnál ajánlják. Más nyomtatóknál, ahol nincs fűtött tárgyasztal, akár fűtés nélkül is biztosítja a PLA tapadását. Mi azonban továbbra is azt ajánljuk, hogy PLA esetén is olyan 60 fokra fűtsük a tárgyasztalt.

Felhelyezése

Elég egyszerű felhelyezni: a tárgyasztal hosszában (esetleg széltében) helyezzünk fel csíkokat. Figyeljünk, hogy a következő csík mindig pontosan illeszkedjen az előző csík mellé (és ne legyenek átfedések). Ha egy nagyon vékony távolság van, az még nem olyan nagy baj, bár törekedjünk a tökéletes illeszkedésre. A felesleget vágjuk le egy hobbi késsel.

A ragasztószalagot viszonylag egyszerűen tudjuk felhelyezni akár a csupasz tárgyasztalra (legyen az az alsó acél réteg vagy a felette lévő üveglap), akár a kapton fóliás tárgyasztalra is. Összességében egy elég jó és elég egyszerűen használható megoldásról van szó. Viszont nem lehet túl sokáig használni, amit egyszer felhelyeztünk, mert a tárgyak eltávolítása során picit sérülhet a ragasztószalag felső rétege. Így viszonylag gyakran kell cserélni.

ABS trutyi

Főleg ABS-szel való nyomtatás esetén ajánlják ezt a tippet, hogy olvasszunk fel acetonban némi szál forgácsot, és ezzel kenjük be ne túl vastagon (és nem túl sűrű oldattal) a tárgyasztalt. Én még ezt nem próbáltam, de állítólag bizonyos esetben túl jól is működik ez a megoldás (értsd nem lehet eltávolítani egy darabban a nyomtatott tárgyat). Kísérletező kedvűek itt olvashatnak róla többet.

Egyéb ötletek és tippek

Mások papír-ragasztróra esküsznek (a stiftes fajta), de nekem ezzel nincs tapasztalatom, és a fenti megoldások is elegendőek. A tapadást nem közvetlenül, de a jobb tárgy rögzülést szolgálja az ún. raft illetve a fülek használata. Erről itt most nem ejtek több szót, talán később.

Fontos megjegyezni, hogy bármelyik megoldást választjuk, az sok esetben a tárgyasztal újraszintezését igényelheti, mert változhat a fúvóka és a tárgyasztalt távolsága (a használt megoldást vastagságától számítva).

Mindegyik megoldás eltávolításakor érdemes az alatta lévő réteget (üveglap, acéllap, kapton fólia) acetonos tisztítókendővel áttörölni, hogy eltávolítsuk a maradék szennyeződést.