3D štampa maketa - Elementi enterijera

Primer 3D štampe stolice za makete

Nemate nikakvog iskustva sa 3D štampom ali imate ideju da štampate makete nameštaja za arhitektonske ili projekte enterijera, ili skice za prikaz vašeg dizajna, ili prosto igračke prema nacrtima same dece (prilagođene lutkama i kućicama za igru)? Na pravom ste mestu! Ovde ćete saznati sve detalje na konkretnom primeru - 3D štampe jednog modela stolice.

NAPOMENA: Za ovaj primer korišćen je pristupačni FDM 3D štampač Sindoh koji je u Solfins ponudi 3D štampača.

Odoo image and text block

3D štampa nameštaja i ambijenata za makete u arhitekturi i enterijeru

Koncept pokretanja 3D štampača:

  • prenesete 3D model u štampač (WiFi, USB, Ethernet)

  • softver 3D štampača prikazuje vaš model u svom interfejsu i daje vam osnovne komande za jednostavno upravljanje modelom (kopiranje, organizacija na radnoj ploči, itd) i parametrima 3D štampe (debljina ispune i gustina ispune delova komada)

  • softver 3D štampača sam generiše i pozicionira podršku za štampu i prikazuje vam proces štampe po svakom preseku za eventualne ispravke ako uočite probleme

  • pritisnete još nekoliko "dugmića" i štampa počinje...

Na slici pored je primer gde vidite komande iz Sindoh softvera i jednostavnost izbora pozicije modela, dodavanja ili brisanja unetih modela, itd.

Softverski prikaz procesa 3D štampe

simulacija 3D štampe korak po korak 

Odoo image and text block

3D štampač modelira vaš model

3D model komada koji ste dizajnirali obično je "pun" model, a nije ni potrebno da se dodatno njime bavite i prilagođavate ga samom procesu 3D štampe.

Ovo će uraditi softver koji obično dolazi uz 3D štampač (besplatno), ili se je i sam štampač deo neke "open source" platforme pa koristi eksterne softvere (uz dodatne komplikacije i bezbroj parametara za podešavanje, koji zahtevaju da posvetite ozbiljno vreme i u ovom koraku).

Kada koristite 3D štampač renomiranih proizvođača koji su posebnu pažnju posvetili i hardveru i softveru tako da mogu da ga koriste i deca, i apsolutni početnici, onda je pokretanje procesa 3D štampe veoma jednostavno.

Na prikazima iz Sindoh softvera ispod pogledajte kako to 3D štampač radi...

Odoo - Sample 2 for three columns

Fiksiranje komada na radnoj ploči

Softver 3D štampača će sam definisati potrebno "ojačanje", podloške, ili jedan veći "tepih" za ceo komad kako bi proces štampe prilagodio materijalu i svom hardveru, i kako bi štampa bila uspešna.

Odoo - Sample 3 for three columns

Praćenje slojeva

Na ovom primeru izmene preseka po slojevima (Z-osa) nisu česte ali kod složenije geometrije može biti veoma korisno (i zabavno) posmatrati kako svaki horizontalni presek menja oblik.

Odoo - Sample 1 for three columns

Prikaz šupljina u punim delovima

Zavisno od proizvođača, geometrija i parametri definisanja rastera u šupljinama komada definisani su u nekoliko opcija (npr 30-60-100%) ili korisnik ima mogućnost detaljnih podešavanja.

Odoo - Sample 2 for three columns

3D štampa sitnijih detalja

Zavisno od materijala, tehnologije, kvaliteta i realne (ne samo nominalne) preciznosti samog štampača, čak i oni delovi koje smatrate premalim mogu imati ošupljenja za uštedu materijala i veću fleksibilnost cele konstrukcije zahvaljujući mrežastoj strukturi.

Odoo - Sample 3 for three columns

Jasan prikaz karakterističnih detalja

Sindoh softver čiji primer ovde koristimo jasno prikazuje vertikalne i horizontalne spoljašnje površine, linije unutrašnje konstrukcije i ispune, ali i dodatne delove konstrukcije koje će štampati kao podršku (support) tako da uvek možete da prekontrolište svoj komad.

Odoo - Sample 1 for three columns

Vaš model u softveru 3D štampača

Taram! Ovako 3D štampač vidi vaš ceo model! Na sreću, ne morate gubiti vreme da crtate poseban 3D model već će softver 3D štampača sve odraditi za vas. Ako niste zadovoljni - prosto promenite parametre!

Rezultat štampe? Škart!

Zapravo, uz malo inženjerske logike, ali i poznavanje logike same 3D štampe, ovakav rezultat je očekivan...

Naime, prethodni prikazi 3D štampe dati su samo kao uvod, i primer kako treba razmišljati prilikom podešavanja parametara za štampu.

Na izlaznim fotografijama prikazana su dva gotova komada stolice:

  1. stolica levo - zbog nepostojanja podrške ispod horizontalnih delova, kao i zbog malih debljina zidova, i zadržavanja i najsitnijih (manje bitnih detalja) došlo je do deformisanja gotovog komada

  2. stolica desno - pristojan komad bez deformacija ali sa "ukinutim" detaljima na modelu, i "pojačanim" delovima u naslonu stolice.

Napomena: FDM 3D štampa nema naročitu preciznost za veoma sitne detalje. Ukoliko je prikaz svakog detalja neophodan onda se pre koristi SLA tehnologija.

Odoo text and image block

Stolica ili tron?!

Zavisno od geometrije komada koji se štampa, on ponekada, zbog mnogo materijala za podršku, može sasvim izgubiti svoj prepoznatljiv oblik. Naravno, to je samo privremeno - dok se ne ukloni podrška.

Kod većine komada koje ste možda videli na internetu kao primere zanimljive 3D štampe, geometrija samih komada je takva da podrška nije potrebna, ili je potrebna u minimalnim količinama. 

Kod ovog našeg komada, zbog horizontalnih površina koje treba odštampati, sigurniji ste sa punom podrškom. 

Odoo text and image block

A sada ozbiljno - Ovako se štampa

Do it like a pro!

Odoo - Sample 2 for three columns

Isti komad - druga priprema...

Komad sa prethodne fotografije ovako bi izgledao u softveru:

  • plava - osnova komada na radnoj ploči 3D štampača

  • tirkizna - podrška u vidu fine rešetke ispod sedišta stolice, ali i u samom naslonu stolice..

Odoo - Sample 3 for three columns

Oooobrni!

Zapravno, kada steknete iskustvo sa 3D štampom, ovako ćete odmah okretati komade:

  • smanjena površina po Z-osi = brža štampa zbog manje vertikalnog pomeranja glave štampača, to jest, manjeg broja slojeva štampe

  • "štampovi" sa manje poprečnih preseka daju čvršću konstrukciju.

Odoo - Sample 3 for three columns

Obezbedi i pokreni!

Naravno, sad kad ste videli šta se dešava kada tehnologiju 3D štampe terate preko granica mogućnosti, jednostavno dodajete podršku.

Obratite pažnju da ste samo promenom položaja istog modela na radnoj ploči 3D štampača postigli i uštede na materijalu, što u ceni i nije neka merljiva razlika, ali u vremenu štampe može biti dosta korisno.

Pogled u "magičnu kutiju" 3D štampača

Model je spreman za štampu, kliknete "start" i magija počinje...

FDM štampač koristi mehanizam isti kao i 2,5 osna CNC mašina:

  • šine (na slici gore desno) koje pokreću motori i koje pozicioniraju glavu/ekstruder na putanje unutar svakog od preseka

  • glava/ekstruder (na slici gore levo) kroz koji prolazi filament (nit od ABS-a, PLA, poliamida, itd), tu se topi na temperaturi od 200, 250, 280 stepeni Celzijusa i tako istopljen lepi se na radnu ploču (na slici dole), odnosno na prethodni odštampan sloj.



Odoo text and image block

Završna obrada štampanog komada

odlepi, odlomi, ošmirglaj, oboji...

Odoo - Sample 1 for three columns

Skidanje komada sa radne ploče

Sindoh u novijim modelima 3DWOX serije (DP 201, 1 ili 2X) koristi fleksibilnu radnu ploču koja omogućava jednostavno odvajanje komada prostim savijanjem ploče. Kada imate krutu ploču (kao na Sindoh DP 200 ili na Markforged štampačima), onda koristite "špaklu".

Odoo - Sample 2 for three columns

Uklanjanje podrške

Kod FDM štampe, zbog karakteristika materijala kojima se štampa komad i sama podrška, mehaničke veze su relativno jake pa je potrebno naneti odlučnu i preciznu silu za odvajanje od komada. Kod SLA tehnologije, ili kod Markforged FDM-a, ukljanjanje podrške je jednostavnije zbog dodirnih tačaka komada i podrške koje su minimalnih dimenzija.

Odoo - Sample 3 for three columns

Završen komad!

Komad koji je odštampan i uklonjena mu je podrška, ako želite, dalje možete dodatno obrađivati kao bilo koji plastični predmet:

  • šmirglanje neravnina

  • farbanje u druge boje

  • graviranje detalja, bušenje rupa za sastavljanja, itd.

Taram! Izvolite sesti!

Ako obraćate pažnju na detalje (ivice, površine), primetićete brojne sitne nepravilnosti pa podsećamo da preciznost 3D štampe zavisi od puno parametara:

  • sama tehnologija 3D štampe - FDM nije tehnologija poznata po preciznosti

  • uređaj na kome se štampa - velika je razlika ako radite na uređaju kao što je Sindoh, ili na štampaču koji nema kvalitetne motore, rutere, ekstruder, zatvoreno kućište i grejanu ploču za kontrolu radne temperature celog procesa, jednostavan softver koji će napraviti najbolji mogući model za štampu od vašeg 3D modela, itd.

  • materijal sa kojim štampate - da li je u pitanju recikliran materijal sa dosta nečistoća, ili "no-name" materijal bez konstantnog prečnika i gustine (pa dolazi do pucanja ili "balončića"), ili je to materijal koji je proizvođač predvideo za svoj uređaj i prema njemu prilagodio i softver i hardver

  • parametri štampe - ispuna komada, debljina zidova, količina podrške, orjentacija komada, visina jednog sloja (da, i to možete podešavati zavisno od toga da li vam je primarna brzina ili preciznost)

Odoo text and image block

Bonus: Video prikazi softverske pripreme i 3D štampe

Sindoh 3DWOX DP201 / DP200 / 1 serija FDM štampača

 
 

Sindoh 3D štampač

Upoznavanje sa Sindoh 3DWOX osnovnim štampačem (u primeru je korišćen Sindoh 3DWOX DP201, ali gotovo identični su i štampači 3DWOX DP200 i 3DWOX 1).

 
 

Kako ne treba i kako treba

Prikaz pravilnog pristupa podešavanja parametara 3D štampe, pre svega orjentacije komada, tako da proces 3D štampe bude prirodno prilagođen samoj geometriji komada.

 
 

Pokretanje i praćenje 3D štampe

Prikaz jednostavnosti korišćenja Sindoh uređaja, pokretanja i praćenja procesa 3D štampe direktno preko ekrana na dodir (u boji) koji je integrisan u sam štampač.

 
 

Komad je gotov! Šta sad?

Prikaz završetka procesa 3D štampe, vađenja radne ploče sa zalepljenim komadom i uklanjanje viškova - materijala za podršku komada u toku procesa štampe.

 
 

Održavanje Sindoh 3D štampača

Upoznavanje sa kertridžom, filamentom, komandama na ekranu na dodir, ali i podešavanje nivelacije radne ploče za bolji kvalitet 3D štampe, itd.

Zaključak:

Počni da štampaš... sutra!

3D štampa, naročito FDM tehnologijom, zaista jeste jednostavan proces (uostalom, Sindoh štampače na kojima je ovaj primer i rađen koriste i deca u osnovnim školama širom sveta). Naravno, treba razumeti tehnologiju, njene mogućnosti, odrediti svoje prioritete, i iskoristiti ponuđeno na najbolji mogući način.

Iako je primer štampane stolice dovoljno jednostavan da se lako može napraviti tradicionalnim metodama, na primer, od balze, 3D štampa će isto tako jednostavno uraditi i mnoge druge oblike koje prosto nije racionalni ni moguće raditi na tradicionalan način.

Dodatna prednost jeste sam materijal... Plastika je žilavija, otpornija na habanje, trpi "igranje", i jedna ovakva stolica potrajaće vam i za više projekata, maketa, foto-sesija (a može da izdrži i lutku ako se lutka umori pa sedne na nju).

Primere iz ovog teksta preuzeli smo sa sajta FabLab Factory, međutim, sve postaje još mnogo zanimljivije, brže i jednostavnije ako svoje modele nameštaja koji štampate za makete oblikujete tako da im 3D štampa postane savršena tehnologija - tada nema štampe podrške, štampa se brže i racionalnije, delovi su još otporniji na dugotrajno korišćenje...