Használati tárgyak – 3D nyomtatással

Az előző bejegyzés óta sajnos elég sok idő telt el, de az új 3D nyomtatóval való ismerkedés nem egy rövid folyamat:) Többféle alapanyagot, beállítást, sebességet, hőmérsékletet és felbontást szerettem volna kipróbálni, elvégre a nyomtató sokkal több mindenre képes, mint amire szánták. Persze ha csak a gyári MakerWare szoftvert használjuk a 3D geometriánk (.stl fájl) G-code-dá alakítására, nincsen sok esélyünk a folyamatok finom hangolására. Ám szerencsére elég élénk és aktív open-source közösség szerveződött a 3D nyomtatás köré, így könnyedén és gyorsan elérhetőek a különböző saját fejlesztésű fordítók, letölhetünk szkripteket, amelyeket beilleszthetünk a saját G-code-unkba, finoman állíthatjuk az extruder-ünk fűtési hőmérsékletét 120 és 280 Celsius fok között, külön állíthatjuk a szerszám mozgásának sebességét nyomtató és csak mozgó fázisban, valamint az extrudálás sebességét is.

© parametric | art

© parametric | art

Ennek azért van jelentősége, mert a későbbiekben nem csak a repülőgép-modellezésben is használt ABS műanyaggal, valamint PLA bioplasztikkal szeretnék nyomtatni. Léteznek különleges, kísérleti műanyagok is, amelyek különböző fizikai tulajdonságai miatt lehetnek fontosak. Sőt, létezik már a Laywood-nak nevezett folyékony fa szerű anyag is, amellyel szintén képes lenne nyomtatni egy kis hackelés után a MakerBot Replicator2. Lehetne nyomtatni például a 170 Celsius-on olvadó PVA(polivinilalkohol) műanyaggal is, amely vízoldható. Gondoljunk csak bele, milyen lehetőségeket rejt, ha például egy modellhez a támaszték szerkezeteket (például a problémás íves vagy vízszintes áthidalásoknál) ebből az anyagból, míg a többi részt PLA-ból nyomtathatnánk, majd a kész darabról egyszerűen lemosnánk a támasztékokat. Jóval egyszerűbb lenne, mint szikével levagdosni róla, mint ahogy most csinálom.

A múltkori, átlátszó PLA-ból 3D nyomtatással készült bajuszfésű után még mindig egyszerűbb geometriákkal kísérleteztem, különböző sebességeket és felbontásokat próbálgatva. Először kipróbáltam ugyan azt a bajuszfésűt fekete PLA-val, többféle méretben, ésfelbontással. Mivel elég jól sikerültek, és ilyen kis méretben a kevés anyagköltségnek és közepes felbontás esetén a rövid 3D nyomtatási időnek köszönhetően a költségek is egész elviselhetőek, aki szeretne egy ilyen bajuszfésű-kulcstartót fekete, fehér vagy áttetsző színben, annak mérettől és felbontástól függően 1000-3000 Ft körüli áron ki is tudok hozni egyet.

A MakerBot honlapján megtetszett egy egyszerű 3D modell, praktikussága miatt azonban mégis úgy döntöttem, megpróbálom kinyomtatni. Egy fülhallgató tartóról van szó, elég egyszerű szerkezet, mégis nagy szükségét éreztem már jópárszor. Aki szokott a telefonján, iPodon vagy mp3 lejátszón fülhallgatóval zenét hallgatni, az nyiván jól ismeri az érzést, amikor a fülhallgató zsinórja szinte kinogozhatatlanul összekuszálódik. Hiába tesszük táskánk egy üres zsebébe, hiába tekerjük össze gondosan, mikor elővesszük, valahogy mindig összegubancolódnak a drótok. Nem is beszélve arról, hogy a táskánk alján lévő kosz és por mind-mind belemehet a hallójáratunkba, amikor behelyezzük a fülhallgatókat. Ez a konstrukció elég egyszerű ahhoz, hogy könnyedén, viszonylag gyorsan ki lehessen nyomtatni 3D nyomtatával.

Először beolvastam a modellt a MakerBot MakerWare szoftverébe, eligazítottam a munkalapon – ezalatt a nyomtatót már Preheat üzemmódba kapcsoltam, hogy felfűtsön az extruder – majd a nyomtatási beállítások megadása után legeneráltattam az .stl fájlból a gépnek a G-code-ot (Slicing), és ezután elkezdődött a nyomtatás.

© parametric | art

© parametric | art

Először a legnagyobb, 100 mikronos (0,1 mm) felbontással próbálkoztam, kváncsi voltam ilyen nagy felbontással mennyi idő alatt nyomtat ki egy ekkora tárgyat. A nyomtatási beállításoknál az extrudert 230 Celsius-ra állítottam, a sebességet viszonylag lassúra, sejthető volt, hogy több órán át fog tartani a nyomtatás, kíváncsi voltam viszont az így készített íves felületek finomságára. Alapanyagnak az áttetsző, fényáteresztó változatát választottam a bioplasztiknak. A modellen látszik, hogy vannak benne negatív ívek és hajlatok, valamint átmenő hézagok is, amelyek felső része problémát jelenthet a nyomtatásnál. Ugyanis itt a levegőbe kellene nyomtatnia a gépnek, az pedig nem megy; a gravitációt nem tudják kiküszöböni a nyomtatók. (Léteznek már olyan nyomtatók, amelyek igen, például az Objet-et.) Létezik az Autodesk cégnek a Meshmixer nevű alkalmazása, amely segítségével egyszerűen kezelhetőek és módosíthatóak Mesh alapú felületek, sőt, a Mesh-ek bizonyos szempontból való analízisét is képes elvégezni. (Persze ugyanezt az algoritmust könnyen definiálhatjuk Grasshopper-ben is.) Megkerestethetjük vele a problémás íveket, és valamelyik 3D programmal a modellhez hozzáépíthetünk támaszokat, ha szükséges. (És ha nem akarjuk a MakerWare automatikus ’Support’ funkcióját használni; amely azonban mindenhova támaszokat rendel a nyomtatás során, oda is, ahová nem kéne, pazarolva ezzel a drága alapanyagot.) A fülhallgató tartón lévő ívek még abba a kategóriába és meredekségbe tartoznak, amely még támasz nélkül is kinyomtatható, hiszen mindig csak egy kicsit lóg túl egyik réteg a másikon. (Hasonló elven belátható, hogy nem roskad össze a szerkezet, mint például a téglaboltozatok falazásánál, ahol mindig egy kicsit lóg csak túl egyik tégla a másikon, lépcsőzetesen.)

© parametric | art

© parametric | art

A fülhallgató tartó 3D nyomtatása 4 óra 23 percen át zajlott, támasztékok nélkül a legjobb felbontásban. Egyetlen segédszerkezetet adtam hozzá a 3D modellhez, egy talapzatot, hogy könnyebb legyen a 3D nyomtatás befejeztével eltávolítani a tárgyat a munkaasztalról. Az eredmény szép lett, meglepően finom felülettel, semilyen utókezelést nem igényelt. A szerkezet 3 darabból áll, a magjából, és a rá csatlakozó pillangószerű szárnyakból. A pillangókésekhez hasonló mechanika alapján a szárnyak összecsukott állapotban körülölelik a törzset, amelynek fejrészében lévő üregbe helyezhetőek a fülhallgatók és a csatlakozó, gerincére pedig feltekerhető a vezeték. Összecsukott állapotban fülhallgatónk így nem koszolódik, nem gubancolódik össze, és bedobható táskánk legsütétebb zugába is. (Csak találjuk meg. De mivel áttetsző a műanyag, még LED is építhető bele.) A következő kis stop-motion animáció az egyszerű működését mutatja be:

parametric | art – 3D nyomtatással készült fülhallgató tartó from parametric | art on Vimeo.

A remek eredményen felbuzdulva, ki akartam próbálni ugyanezt a modellt más anyaggal, színben és felbontásban is. Mivel a legtöbb fülhallgatónak elegáns, fehér színe van, kézenfekvőnek tűnt a fehér PLA választása. Közepes (0,27 mm) felbontással nyomtatva 2 óra 37 percen át dolgozott vele a gép, mindkét modellhez 38g PLA bioplasztik alapanyagot használva fel. A későbbiekben lehet, hogy lesz egy webshop is a honlapon, addig is, ha szeretne valaki egy ilyet feketében, fehérben vagy áttetsző műanyagból, felbontástól függően 4-6000 Ft körül ki lehet hozni, természetesen a modell egyénivé tehető, például 3D szöveg beépítésével a modellbe, például a szárnyakra. A következő stop-motion videó a fülhallgató tartó 3D nyomtatását mutatja be:

Utolsó kísérletként az egyszerűbb geometriákkal kinyomtattam egy 3D puzzle-t, egy kockát kell kirakni különböző, 3D tetris-hez hasonló testekből. Az alkatrészeket fehér és fényáteresztő PLA anyagból nyomtattam közepes felbontással, körülbelül 2 óra alatt. Az eredmény szép lett, még egy kicsivel nagyobb dobozt fogok majd nyomtatni, hogy tárolni is lehessen. Ötletes és kreatív promo-anyagnak, a dobozra lehet, hogy rányomtatom a honlapra linkelő QR-kódot 3D-ben, így ez lehetne akár egy 3D névjegykártya is. Búcsúzóul pedig még egy kis animáció a 3D puzzle-ről 🙂

parametric | art – 3D nyomtatással készült 3D kocka puzzle from parametric | art on Vimeo.

Reklámok

About bonooobong

parametric | architecture

2 comments

  1. Visszajelzés: 3D nyomtatás flexibilis anyaggal – 3D nyomtatott gumiszerű tárgyak | parametric | art

  2. Visszajelzés: Halloween dekoráció 3D nyomtatással | parametric | art

Vélemény, hozzászólás?

Adatok megadása vagy bejelentkezés valamelyik ikonnal:

WordPress.com Logo

Hozzászólhat a WordPress.com felhasználói fiók használatával. Kilépés / Módosítás )

Twitter kép

Hozzászólhat a Twitter felhasználói fiók használatával. Kilépés / Módosítás )

Facebook kép

Hozzászólhat a Facebook felhasználói fiók használatával. Kilépés / Módosítás )

Google+ kép

Hozzászólhat a Google+ felhasználói fiók használatával. Kilépés / Módosítás )

Kapcsolódás: %s

%d blogger ezt kedveli: