Már nyomtattunk egyszer tankot, de most egy másik második világháborús járműnek, a vakondnak (Opel Maultier) ugrottam neki, szintén H0 méretarányban. Ugyanaz volt a felállás (szó szerint), ugyanis álló állapotban, support-tal (alátámasztással) nyomtattam. Elég sokat elpepecseltem az alátámasztások kikapírgálásával, kiszedésével (az egyik képen látszanak a célszerszámok), de végül elég jó lett szerintem az eredmény, főleg ha majd le lesz festve.

0.1mm-es rétegvastagsággal készült a jármű ezúttal, 70mm/sec-es sebességgel.

Nevető buddha szobor, 0.1mm-es rétegvastagsággal nyomtatva. Több, mint 6 és fél óráig tartott a nyomtatás, de nagyon szép lett az eredmény! Bár lehet, hogy 0.2mm-el is jó lett volna, csak már régen nyomtattam 0.1mm-es rétegvastagsággal.

+ Tipp: nyáron mivel meleg van, több hűtés is kell, ezért a PLA ventit egy nagyobb feszültségű adapterre kötöttem.

Egy hasznos tárgyat nyomtattam a thingiverse.com-ról, egy telefontartó emberke figura képében. Több fajta telefonnal is kipróbáltam, jól tartja mindegyiket. Itt az volt az érdekes, hogy mivel egy egyszerű formáról van szó, ezért semmi értelme nem lett volna 0.3mm-es rétegvastagságnál kisebbet használni, alig látszana a különbség.

A múltkori rétegvastagság tesztnél nagyon megtetszettek a kis polipok, úgyhogy gondoltam kinyomtatom őket egy másik színnel is... Aztán egy másikkal... Aztán még egy másikkal. Aztán nagyban is. A végére egy egész polip kolónia jött létre, különböző rétegvastagsággal és méretben.

Hogy legyen is gyakorlati (és ne csak esztétikai) haszna ennek a blogbejegyzésnek, egy érdekes dologra hívnám fel a figyelmet: nevezetesen, hogy különböző színeknél ugyanaz a rétegvastagság jobban vagy kevésbé tűnik zavarónak. Mindegyik polipot PLA-val és ugyanazon hőmérsékleten nyomtattam, a különbség csak a szín volt. A leginkább a szürkén volt zavaró a durvább rétegvastagság, a leginkább talán a világos zöldnél vagy pirosnál. Tanulság tehát, hogy a szín is számít, hogyan fog kinézni egy tárgy egy adott rétegvastagság mellett...

A terveim között szerepelt egy összehasonlító teszt készítése, amivel szemléltetni tudom a különböző rétegvastagság közötti különbségeket. Most elkészült! A fenti képeken látható polipot kinyomtattam 0.4mm (maximális), 0.3mm, 0.2mm, 0.1mm és 0.05mm rétegvastagsággal. Jól láthatók a különbségek. Illetve bár már erről volt szó, azért itt is megjegyezném azt a tényszerűséget, hogy ugyanazon sebesség mellett is a 0.05mm-es és a 0.4mm-es rétegvastagság között 8x-os a különbség, tehát 8x olyan sokáig tart a legaprólékosabb nyomtatás. Anyagot ugyanannyit használ természetesen mindkettő esetben a nyomtató, de az idő is számít. Szerintem a 0.2mm a jó kompromisszum minőség vs. idő tekintetében, de az olvasóra bízom a végleges ítéletet.

Továbbá még azt is meg kell jegyezni, hogy a 0.05 vagy 0.1 mm-es nyomtatáshoz jól tapadó és jól szintezett tárgyasztal szükséges.

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.

A mai nap próbálgattam a hőmérséklet és a sebesség viszonyát (lásd korábbi napi tipp bejegyzés), nevezetesen hogy hogyan kell emelni a hőmérsékletet a sebesség arányában illetve meddig lehet csökkenteni a hőmérsékletet. Ezek az értékek színenként, tekercsenként és anyagtípusonként is nagyon eltérőek lehetnek, de ennél a rózsaszín PLA szálnál konkrétan:

• A legalacsonyabb hőmérséklet, amivel még ment, az olyan 185 fok körül volt, de ehhez a sebességet is csökkentettem kb. 45 mm/sec-re (nyomtatás közben a menüből)
• Tudtam nyomtatni kb. 90mm/seccel is, de ehhez fel kellett emelnem a hőmérsékletet 220 fokra. De itt már nem olyan szép a külső felület

A nyomtatáshoz egy jól bevált modellt, egy tornyot használtam, amit máskor is használtam már kalibrációhoz és az eladandó nyomtatók tesztelésére. Ennek amúgy van egy kerek változata is.

Nem hagyott nyugodni a dolog, hogy a tegnapi 0.05mm-es kísérletem nem adott valami szép eredményt. Persze nem mondom, hogy nem tudtam tőle aludni, de azért mégiscsak megér egy második felvonást. Örömmel jelenthetem, hogy a második próbálkozásomat már siker koronázta: némi finomhangolás után és egy másik szál használatával a Makerbot Laser Cat-et, megint csak kb. 2,5cm-es magasságra csökkentve, sikerült szépen kinyomtatnom 0.05mm-es rétegvastagsággal!

Mi változott a tegnapi kísérlet óta?

• Szálat váltottam: a tegnapi szürke PLA helyett világoszöld PLA-ra váltottam. Ezzel korábban kicsit konzisztensebb eredményt értem el. Lehet, hogy ennek a szálnak közelebb van a referencia értékhez a szálvastagsága
• Kicseréltem a törött lapátú ventilátort a vibráció csökkentése végett
• Megzsíroztam teflon alapú kenőanyaggal a kellő helyeken a nyomtatót (lásd előző bejegyzés)
• Kicsit szinteztem még a nyomtatón
• Megemeltem egy kicsit a hőmérsékletet (205C fokra, hogy könnyebben folyjon a műanyag)
• Konzervatívan csökkentettem a sebességet - 40 mm/sec extrúdálási és 80mm/sec mozgási sebességre

Valószínűleg a legtöbbet a törött ventilátor cseréje illetve a sebesség csökkentése nyomott a latba.

A képen látszik (illetve látszik, hogy nem látszik) a rétegződés, és tapintásra is nagyon finom a macska felülete (valóságban inkább szőrös lenne, persze). Az apró fülek is jók lettek, de az nem 100%-os. Lehet, hogy ott kicsit lassabban (vagy éppen gyorsabban?) kellett volna nyomtatni. Vagy lehet, hogy a tárgyhűtő ventilátorom túl hatékony.

Szóval a mai tanulság, hogy ne adjuk fel, és bátran feszegessük a határokat! Illetve a másik tanulság az, hogy ezen az 50 mikronos rétegvastagságon már nagyon sok türelem kell, mert ez a 2.5cm magas modell is majd egy óráig készült. Persze lehet, hogy csak én voltam kicsit konzervatív a sebességet illetően, de biztosra akartam menni.

A nyomtató gyári specifikációi alapján minden további nélkül tudunk 100 mikronos minőséggel (0.1mm-es rétegvastagsággal) nyomtatni. Ez igaz is, erről is majd lesz egy külön bejegyzés hamarosan (különböző rétegvastagságok összehasonlításáról). Azonban én kíváncsi voltam, hogy mi lesz az eredménye egy 50 mikronos nyomtatásnak, ami egy átlagos hajszál vastagságának a fele. Egyúttal ez a bejegyzés azt is bizonyítja, hogy nem csak a sikeres kísérletek eredményeiről számolunk be, mindjárt meglátjuk miért...

Tesztalanynak egy egyszerű tornyot használtam: http://www.thingiverse.com/thing:122129

Viszont lecsökkentettem a méreteit kb. 10%-ra, mivel még ezen a méreten is (csupán 2,5 cm magas!) a 0.05mm-es rétegvastagsággal (50mm/sec-es sebességgel, 10%-os kitöltöttség mellett) több mint 1 órát tartott a nyomtatás. Rögtön látható (ami amúgy logikus is, ha belegondolunk), hogy minél kisebb rétegvastagságot választunk, annál tovább tart a nyomtatás. Pl. egy 0.2mm-es minőséghez képest az 50 mikronos legalább 4x olyan lassú lesz, mivel 4x annyi réteget kell "kirajzolnia" a nyomtatónak.

És az eredmény? Hát nem lett olyan, mint reméltem, de nem is lett olyan szörnyű... Nézzük meg a képeket és elemezzük ki egy kicsit a hibákat!

 Látható, hogy az egyenes, sima részeken elég jól néz ki a tárgy, a körmömet végighúzva nem is érezni (és látni se látni) a rétegek határát. A probléma azokon a helyeken van, ahol a nyomtató nem egyenes vonalat húz és/vagy egy overhang-et (kiszögellést) kell nyomtatnia. Itt bizony elég csúnya, túlzott műanyag extrúdálást mutató hibák vannak.

És hogy mi lehet ezeknek a hibáknak az oka? A következők közül valószínűleg mind, más-más arányban:

• Pontos szálvastagság beállítása: bár az ABS/PLA szálak nominális vastagsága 1.75mm, ettől pozitív és negatív irányba is eltérhet a tényleges vastagság. Mivel a slicing programok természetesen nem képesek detektálni ezeket a különbségeket, ezért nekünk kell megmérnünk, és utána megadnunk a használt programban a tényleges vastagságot. Érdemes digitális tolómérővel legalább 3 mérést végezni, és átlagolni a kapott értéket. A ReplicatorG-ben viszonylag egyszerűen, a Plastic fülön (gcode generálásakor) meg lehet adni ezt az értéket. Makerware esetén le kell másolni a profilt és vagy egy szöveges szerkesztővel, vagy a ProfTweak-kel át kell állítani a feedDiameter paraméter értékét.
• Filament packing density: ez egy olyan paraméter, ami általában az ABS és a PLA közötti tömörségi különbséget hivatott biztosítani. PLA esetén ez az érték általában 0.93-1.0, ABS esetén 0.85 körül. A Makerware egy köztes értéket használ alapból, ezzel a paraméterrel lehet "játszani", ha azt gondoljuk, hogy túl sok vagy túl kevés műanyag extrúdálódik (miután a szálvastagságot már belőttük). ReplicatorG-ben a Skeinforge profile-ban (Filament Packing Density, a Dimension fülön), Makerware-ben a lemásolt alapprofilban lehet az értéket változtatni.
• Sebesség: kis rétegvastagság esetén érdemes csökkenteni a használt sebességet, mondjuk 40-60mm/sec-re
• Retraction / deprime: a retraction / deprime egy olyan algoritmus, ami a szálhúzást, "csöpögést" hivatott csökkenteni, általában mozgás alatt vagy réteg váltás során. De nagyon alacsony rétegvastagságnál ennek is nem kívánt hatásai lehetnek. Próbáljuk meg kikapcsolni (Lásd Deprime és Retraction distance alfejezet)
• Vibráció: ha a nyomtatónk tengelyei a magasabb sebesség miatt vibrálnak, rezonálnak, vagy más miatt nem kiegyensúlyozott a felület, amin nyomtatunk, akkor a vibráció is okozhat problémákat. PFTE (teflon) alapú kenőanyaggal érdemes 2 helyen megzsírozni a nyomtatót. Lásd ezt a leírást: http://bilbycnc.freshdesk.com/support/articles/59266-makerbot-replicator-1-and-2-rod-maintenance- (vagy ezt: http://funbiestudios.com/2013/03/50-hours-maintenance-for-the-makerbot-replicator-2/). Az esetemben még egy dolog okoz vibrációt: nevezetesen, hogy sikeresen eltörtem az egyik ventilátor egyik lapátját szálcserélés közben, ezért a ventilátor féloldalas lett, ami pörgés közben rezonációt okoz. Megpróbálom majd kicserélni, de ez egy 24V-os ventilátor, amit nem olyan sok helyen kapni.

Tanulság, hogy csak akkor próbálkozzunk 50 mikronos nyomtatással, ha nagyon jól bekalibráltuk a nyomtatót, és szinte elengedhetetlen bizony rejtett slicing program paraméterek felülbírálása. 100 mikronnál még "megengedőbb" a fizika, kevésbé kerülnek felszínre a nem tökéletesen pontos beállítások okozta problémák.

A cikket frissítem amint a fenti tanácsokat magam is megfogadva jobb eredményt érek el. :)