3D tlač - Čo by ste mali vedieť pred kúpou
Iste mi dáte za pravdu, že 3D tlač v posledných dvoch rokoch zažíva obrovský boom a každú chvíľu tu sú správy ako, že bol vytlačený celý dom alebo že sa tlačilo vo vesmíre ... Avšak zatiaľ málokto z nás má takýto stroj doma a to hlavne kvôli tomu, že je možné tlačiť len z plastu (ale napríklad aj z takého ako je Lay-brick alebo polykarbonát) a tiež kvôli vysokým obstarávacím nákladom. Avšak môžete kúpiť aj lacnejšie kusy na báze Rep-rapu, čo je jedna z vecí, ktorá s touto technológiou naozaj pohla a jedná sa o open-source tlačiareň, ktorá je mimochodom z ČR. A vzhľadom k tomu, že je open-source, tak ju vyrába kdejaký výrobca z Číny, čo znamená veľa starostí navyše. Ja Rep-rap vlastným cca. 5 mesiacov a aj keď sa to môže zdať málo, tak som s množstvom takýchto starostí oboznámený a chcem vás na ne upozorniť. Táto séria článkov bude zameraná hlavne na hobby sektor (viď. Nižšie) a dúfam, že vďaka nej bude sprevádzkovanie a následnú tlač na 3D tlačiarni o niečo ľahšie.
Technológie
3D tlač zahŕňa obrovské množstvo technológií, z ktorých je väčšina zatiaľ určená len veľkým korporáciám. Dôvodom sú obstarávacie náklady, ktoré často siahajú do miliónov korún a tak pre nás ktorí majú na takúto "hračku" vyhradené cca. 15 tisíc alebo menej, zostáva technológia FDM (Fusing Deposition Modeling), ktorá má ale oproti iným technológiám aj isté výhody. Výsledný objekt vzniká tak že sa filament (náplň, väčšinou v podobe plastovej struny) roztaví a nanesie na predchádzajúcu vrstvu.
Pre predstavu: šachová figúrka vysoká cca. 2,85 cm má pri výške vrstvy 0,2 mm 137 vrstiev - ostatne to si môžete spočítatsami. Skutočnosť sa o trochu líši, pretože pri tlači sú nutné aj podporné časti, ktoré sú úplne dole a slúži pre správne prichytenie k doske - po vytlačení sa odlúpnu. Technológia FDM má výhodu aj v tom, že je netoxická. Roztavením filamentu (plastu) sa síce neuvoľňujú žiadne jedovaté výpary, ale aj napriek tomu vás z toho môže bolieť hlava (vlastná skúsenosť) a preto si mnoho ľudí stavajú akési komory, v ktorých sa tlačí a výpary odvetrávajú niekam preč.
Na trhu sú spústy 3D tlačiarní a najviac ich je samozrejme s technológiou FDM. V tabuľke nižšie je vidieť akýsi prehľad trhu a my sa na vybrané tlačiarne pozrieme:
| Priemyselná kategórie | 80 000, -Sk a viac | Tlačiarne od Stratasys, 3D Systems, atd ... |
|---|---|---|
| Kategória zostavených tlačiarní | 40 000, -Sk a viac | Ultimaker 2, Cubify Cube Pro, Makerbot Replicator 2X, ... |
| hobby kategórie | 20 000, -Sk a menej | RepRap, Q3D, ... |
Dajú sa kúpiť aj lacnejšie zostavené tlačiarne s cenovkou okolo 30 000, -Sk ale pre mnohých (vrátane mne) je to stále moc a preto sa musíme presunúť do najnižšej hobby kategórie. V tejto kategórii možno nájsť obrovské množstvo výrobkov z Číny, ale je dôležité, aby boli postavené na základe RepRap (najlepšie Prusa i3). To je totiž jediným meradlom, či bude tlačiareň nejako funkčný ... Samozrejme že sú aj výnimky, ale vzhľadom k tomu, že mnohí výrobcovia nedokážu poriadne vyrobiť ani niečo, k čomu majú voľne k dispozícii podrobné plány (RepRap je open-source), tak nie je dobré akokoľvek riskovať.
Ja mám tlačiareň Aurora Z605 - áno naozaj to nekúpite v Alzey : D , A nemôžem jej ani odporučiť ani neodporučiť. Nemám skúsenosti s inými tlačiarňami tejto cenovej kategórie ale podľa skúseností iných na fórach tam asi situácia nebude o moc lepšie.
Nedá sa vytlačiť všetko
Asi každý, kto sa zaujíma aspoň trochu o 3D tlač, počul niečo na spôsob "Táto 3D tlačiareň vám vytlačí akýkoľvek tvar z plastu!" a preto si mnoho ľudí myslí, že s tým naozaj ide vytlačiť všetko. Niečo pravdy na tom je .. Určite sa dajú vyrobiť predmety, ktoré by sa konvenčné výrobou vytvárali naozaj ťažko (pozri. Napríklad [1] alebo [2] - to sa nedá len tak odliať). Ale druhá stránka veci je, že vzniká veľa siahodlhých článkov o tom ako upraviť daný 3D model tak, aby sa dal vytlačiť na 3D tlačiarni a dokonca o tom vznikla aj kniha. Takže áno dá sa vytvoriť ledascos, však to rozhodne nie je bez obmedzenia a preto nestačí stiahnuť ľubovoľný objekt z internetu a dať príkaz tlačiarni aby to vytlačila. Viac sa o tejto predtlačovej úprave dozviete v jednom z nasledujúcich článkov.
Lacné tlačiarne nie sú zariadenia Plug and Play
Áno .. Sprevádzkovanie netrvá pár minút, ale niekoľko dní (ako môj stroj nejako fungoval tak to trvalo dosť intenzívny týždeň - ešte, že boli Vianoce). Proces je asi nasledovné:
- Vybaliť a skontrolovať či nejaké súčiastky nechýbajú (vraj od nejakých výrobcov celkom bežné).
- postaviť
- skúsiť sprevádzkovať
- Vyladiť (asi najdlhší proces - teploty atd ...)
- Hotovo
Ani treba takýto krok 2 nie je tak jednoduchý, ako by sa mohlo zdať - priložený návod k mojej tlačiarni (Aurora Z605) bola vlastne séria asi 40 videií (čo video to jeden krok) a v každom videu (ktoré len tak mimochodom malo absolútne príšernú kvalitu obrazu), akýsi aziat kus vyrobil. Problém bol v tom, že najskôr vôbec nevedel, čo robí (tak to vyzeralo) a preto mal "návod" veľa chýb. Napríklad zapojenie do základnej dosky obsahuje chybu - sú to síce len dva prehodenie káble, ale človek by od návodu čakal, že bude aspoň v takýchto elementárnych veciach pravidvý. Takže čakajte, že aj pri stavbe budete hľadať po fórach. Našťastie ale 4. krok nebude tak zdĺhavý, pretože veľa vecí som vyskúmali (a to doslova) za vás, takže nebudete mať také problémy s prichytením na dosku pri tlači apod ... A verte že na tlačiarni i samotnom procese bude stále čo zlepšovať.
Sú nutné aj hardvérové vedomosti
Toto už z predchádzajúceho odseku asi vyplynulo. Rozhodne je nutné, aby ste sa vyznali aspoň trochu v elektronike ... Ale sú to len základy (napríklad ako pripojiť vývody z napájacieho kábla k zdroju), ktoré si s trochou snahy dohľadáte na internete. Napríklad, keď sa niečo nehýbe úplne správne, je nutné pridať tam trochu oleja (sám používam olej na bicykle a šijacie stroje) - jednoducho je dôležité vedieť riešiť takéto problémy.
Výhoda je znalosť programu pre 3D modelovanie
Ak spňujete všetky predchádzajúce "požiadavky" až na tento, nemusíte sa desiť - naozaj je to len výhoda. Dnes sa bez tejto znalosti zaobídete (viď. Napríklad Thingiverse), avšak je dobré sa to aspoň do budúcnosti naučiť. Pretože vytlačiť si niečo, čo ste vymysleli sami, je oveľa lepší zážitok. Úplne najlepšie je, keď to má aj praktické využitie - napríklad obal pre nejaké elektronické zariadenie, ktoré ste si tiež vymysleli a vyrobili (rozhodne tu nepoužívajte univerzálne plošné spoje, ale vyleptajte si v kyseline vlastný). Ja sám moc modelovať neviem, však celkom dobre viem v Autodesk Inventor (výborný pre technické záležitosti) a niečo málo aj v 3DS Maxu (výborný pre umelecké záležitosti). Dobrá správa pre mnohých tiež je, že ak ste študent (gymnáziá / stredné školy / vysokej školy), tak máte k týmto programom prístup zadarmo (čoho ja ostatne využívam) a k spomínanému Inventoru je k dispozícii mnoho návodov (dokonca aj v slovenčine) a priamo v programe.
Je to ale aj zábava
Ak ste vydržali čítať až sem, tak gratulujem, pretože ako už podnadpis hovorí, 3D tlač je tiež zábava. Aj tá samotná možnosť za jeden deň vymyslieť v hlave nejakú vec, ktorú prevediete do 3D a tú potom vytlačíte je lákavá. Je ale tiež zaujímavé pozorovať, ako to celé vzniká a hlavne funguje (po všetkých tých útrapách). A v neposlednom rade je to tiež (aspoň dnes) stále high-tech záležitosť, ktorú len tak niekto nemá.
A to by bolo asi všetko. Dúfam že vám tento článok nejako pomohol a nabudúce si ukážeme, kde sťahovať 3D súbory a ako ich upraviť pred samotným tlačou.
