Drukujemy w 3D z Botland

1. Czym jest druk 3d i dlaczego jest tak potrzebny?
2. Czy projektowanie druku jest trudne – jak łatwo jest sięgnąć podstaw i jak wysoko jest sufit rozwoju?
3. Jak szybko zrobiłem swój pierwszy projekt i co to było.
4. O czym warto pamiętać? (dobieranie wymiarów, tworzenie suportów i podstawowe błędy)
5. Jak duże znaczenie ma Druk 3D w projektach Automatyka i do czego został wykorzystany?
6. Filament – czyli materiał bez którego druku by nie było, jak duże znaczenie ma jego dobór oraz jakość.

Dlaczego druk 3D jest tak potrzebny i jak trudno zacząć się nim zajmować?

Minął już czas, w którym zwykły druk 3D był tematem topowym, czymś nieznanym i równocześnie bardzo ciekawym, bo kto by pomyślał, że można drukować rzeczy w przestrzeni trójwymiarowej. Teraz raczej nie trzeba go nikomu przedstawiać, a dla osób średnio zainteresowanych tematyką ekscytujące może być co najwyżej drukowanie tkanek organicznych, o którym stosunkowo niedawno było dość głośno. Jednak nie warto zapominać o zwykłych drukarkach 3D tak teraz rozpowszechnionych.

Jakie możliwości dała nam technologia druku 3D?

Pomijając aspekty firm, które mają budżet i możliwości zlecać podwykonawcom zewnętrznym zrobienie detalu z jakiegokolwiek materiału, dla pasjonatów, domowych majsterkowiczów oraz grup realizujących dość specyficzne projekty (na przykład kół naukowych), w zasadzie możliwości są nieograniczone. Drukarka pozwala stworzyć dowolny element, o nawet najbardziej absurdalnym kształcie, jakiego wymaga projekt. Potrzebujemy drukarki, filamentu, który służy jako nasz tusz 3D oraz nieco zaparcia i kreatywności. Tyle. Drukarka nawet nie musi być nasza, możemy znaleźć znajomego, stworzyć projekt, poprosić o pomoc w wydrukowaniu i zapłacić za filament. Teraz możemy zrobić zasadniczo cokolwiek i aspekty pracy, przez które kiedyś mogliśmy co najwyżej załamać ręce i kombinować nie stanowią żadnego problemu.

Czy projektowanie druku jest trudne – jak łatwo jest sięgnąć podstaw i jak wysoko jest sufit rozwoju?

               Internet roi się od poradników, bardzo przystępnych i prostych, a po zrozumieniu podstaw… dużo opcji upraszcza działania, które można wykonać również podstawowymi komendami, tylko z większą dozą wysiłku. Podstawy można pojąć bardzo łatwo, jednak prace potrafią być bardzo kompleksowe, a pole do nauki jest tak duże, że mam trudności z zobaczeniem granicy. Mimo, że próg wejścia jest niski, dalej polecam poznanie kilku podstawowych zasad, zanim zacznie się projektowanie, to można znacznie ułatwić pracę, jeśli postanowicie pójść o krok dalej. Najlepiej wyjaśnić to na przykładzie.

Jak szybko zrobiłem swój pierwszy projekt i co to było?

               Zasadniczo nie planowałem zaczynać zabawy z drukiem, robiłem mały projekt przesteru gitarowego na prezent urodzinowy i potrzebowałem obudowy. Kolega z koła naukowego zaproponował mi zaprojektowanie wydruku, zamiast męczyć się z wierceniem otworów w puszce po herbacie tępym śrubokrętem (najbardziej zbliżona rzecz do wiertarki w pokoju studenta). Projekt wymagał pudełka, pokrywy i kilku otworów, w których znajdowałyby się wejścia. Po kilku godzinach pracy na przestrzeni kilku dni wliczając w to naukę oprogramowania powstała taka obudowa.

               Z racji, że to w zasadzie pudełko z większością prostokątnych detali, projekt nie należał do najtrudniejszych i był idealnym startem z projektowaniem druku 3D.

               O czym warto pamiętać?

               Ten fragment bardziej zalicza się do informacji podstawowych dla osób dopiero zaczynających z drukiem, które nie mają jeszcze wyczucia ani maszyny, ani samych problemów występujących podczas procesu drukowania. Często rzecz, którą tak łatwo możemy zrobić w projekcie, albo nie da się wydrukować ze względu na zbyt słabą konstrukcję, albo wymaga bardzo dużej ilości filamentu na suporty, do podtrzymania konstrukcji.

               Jeśli jeszcze nie bawisz się drukiem, możesz się zastanawiać dlaczego w pudełku powyżej jest jest zakrzywiony, zaznaczony na czerwono fragment. Gdyby był to zwykły prostokąt, wystąpiłby dwa wymienione wyżej problemy:

• Przy łączeniu konstrukcja byłaby bardziej łamliwa przez mniejszą powierzchnie łączącą ją z pudełkiem.
• Brak zakrzywienia równa się marnowaniu filamentu na suporty. W przypadku kształtu zaznaczonego na rysunku druk rozpocznie się od bardzo małej powierzchni poza detalem, którą będzie nakładał stopniowo w górę. Jej wytrzymałość często wystarczy, aby pominąć używanie suportu.

I oczywiście wszystkie te błędy popełniłem w pierwszej wersji projektu.

Czasem, przy tworzeniu elementów polecam również mieć przy sobie linijkę, bo widok elementu dwumilimetrowego na ekranie, a zobaczenie dwóch milimetrów na linijce to zupełnie dwie różne rzeczy. Podczas zanurzenia się w projektowanie łatwo czasem stracić poczucie rzeczywistych wymiarów i można skończyć na przeskalowywaniu całego projektu z masą korekt, bo w tym rozmiarze finalny element nie ma prawa wytrzymać.

Oczywiście to też mi się zdarzyło.

Na etapie wymyślania elementu warto też pomyśleć jak można go zaprojektować, żeby miał sporą powierzchnie przylegającą do płyty drukarki i możliwie niewiele dużo odstających fragmentów pod dziwnymi kontami. Ograniczy to liczbę wymaganych suportów oraz poprawi jakość końcowego wydruku.

Jak duże znaczenie ma Druk 3D w projektach Automatyka i do czego został wykorzystany?

Zasadniczo druku używamy w prawie, jeśli nie w każdym projekcie do rzeczy kluczowych lub zwyczajnie bardzo pomocnych. Aktualnie zajmujemy się projektowaniem zminiaturyzowanej, ale w pełni funkcjonalnej linii procesowej, w której wykorzystujemy system wizyjny za pomocą kamery podłączonej do raspberry pi. Zależało nam na wygodnym montażu kamery z kilkoma stopniami swobody oraz możliwości dobudowania ciemni (jeżeli okaże się potrzebna), więc obudowa kamery musiała być przenośna, z regulacją, możliwością podłączenia do niej lampy pierścieniowej okalającej kamerę oraz doczepienia całości do szyny aluminiowej.

               Konstrukcja składa się z:

1. Dwóch takich samych elementów służących do łączenia z szyną aluminiową.
2. Elementu pośredniego, który dodaje możliwość regulacji w jednym kierunku, ale w razie potrzeby można drukować ich więcej i tworzyć swojego rodzaju łańcuch.
3. Element łączący się z łańcuchem i kamerą, cztery otwory są dopasowane tak, żeby łączyły się z tymi w płytce pcb układu kamery.
4. Pierścień z wgłębieniami co 60° aby dołączyć lampę.

Konstrukcja jest idealnie dopasowana do naszych potrzeb, bez możliwości jej wydrukowania mielibyśmy poważny problem z realizacją tej części projektu, co znacznie utrudniłoby pracę. Dodatkowo to tylko przykładowa część projektu, w której używaliśmy druku 3D, a jest ich więcej.

Filament – czyli materiał bez którego druku by nie było, jak duże znaczenie ma jego dobór oraz jakość?

O ile na pierwszy rzut oka filamenty różnią się głównie kolorem i tak, to też oczywiście jest ważne, to mam wrażenie, że podświadomie obniżamy nieco znaczenie filamentu w procesie drukowania. Wysoka jakość jest konieczna, jeśli wymagamy dobrych wyników, bo tworzenie na źle dobranym filamencie można przyrównać do włożenia dwumilimetrowej blachy A4 do drukarki konwencjonalnej i oczekiwanie, że wypluje nam tekst do nowego albumu metalowego.

Temperatura topnienia, zastygania, finalna wytrzymałość, elastyczność, kruchość i odporność względem upływu czasu, wszystko ma ogromne znaczenie i raczej zależy nam, żeby wydruk już na etapie jego rozpoczęcia nie sprawiał nam więcej problemów. Do tego działał jak należy – przecież nikt nie wyciąga wpół zamazanej kartki z drukarki konwencjonalnej i uznaje, że to normalne i się zdarza. Nie chcemy zapchanych i zastygniętych dysz oraz „plującego” roztopionego filementu, dlatego dobór materiału z dobrych i sprawdzonych źródeł to nie krok przydatny, tylko konieczny. Nie wkładajmy blachy do drukarki, tylko zadbajmy o nie od samego początku – zarówno o wydruk jak i żywotność sprzętu.

Wysokiej jakości i dokładnie sprawdzone filamenty ma w swojej ofercie sklep Botland, w którym również zaopatruje się nasze koło naukowe. Zadbajmy o swoje wydruki. Zadbajmy o swoje drukarki.

https://botland.com.pl/