Kako radi naš 3D printer?

“A kako funkcionira 3D printanje?”

Na to pitanje postoji bezbroj odgovora na internetu. Mi ćemo ovdje samo ukratko opisati kako radi naš printer tako da se, kad ste već ovdje, možete informirati o nekim osnovama.

Dakle ovako: U 3D se može isprintati (gotovo) sve što se može modelirati u 3D. “Gotovo sve” zato jer sve ima svoja ograničenja, pa tako i 3D printeri.

Naš printer spada u kategoriju tzv. kućnih 3D printera koji u zadnjih nešto više od godinu dana proživljavaju jednu pravu revoluciju. Svi takvi printeri rade više-manje na isti način: rastaljuju žicu (tzv. filament) od materijala koji se zovu PLA (polilaktid, bio-razgradiv) i ABS (od kojeg se npr. rade LEGO-kocke), te s tim rastaljenim medijem crtaju po podlozi. Potom se podloga pomakne za djeličak milimetra prema dolje, a glava printera na već postojeći nacrta novi sloj.

Taj princip možemo usporediti s kriškom beskvasnog kruha (podloga za printanje) i tubom majoneze bez sastojaka životinjskog porijekla (glava printera). Majonezom na krišku kruha nacrtamo obris svog omiljenog lika, pa onda na taj sloj majoneze istisnemo još jedan sloj i tako dalje. Razlika u odnosu na 3D printer je u materijalu za printanje (majoneza vs. PLA ili ABS) i u pomicanju podloge – kriška kruha ostaje na stolu, a za crtanje sljedećeg sloja majoneze podižemo tubu prema gore. Kod našeg 3D printera glava ostaje na istoj visini, a podloga za printanje se miče prema dolje.

kruh i drugi sloj     glava printera

Kućni 3D printeri imaju još uvijek nekih zaostataka u odnosu na tzv. profesionalne 3D printere, ali imaju i neke prednosti.

Nedostaci su što ne mogu printati u puno materijala (zlatu, srebru, keramici, titanu i sl.), u više boja odjednom, te što se neki predmeti (oblici) ispisuju puno teže (ili nikako) u odnosu na profesionalne printere.

No, svi ti nedostaci se relativno brzo tope u odnosu na njihovu (za sada još uvijek) glavnu prednost – bitno su jeftiniji, pa se stoga i zovu “kućni”. Bitno znači nekoliko redova veličina, odnosno nula iza prve znamenke. Materijali koji se koriste za kućne printere su također bitno jeftiniji od onih profesionalnih, a i mogu se nabaviti bilo gdje – ne samo kod onoga tko vam je prodao printer.

Kod našeg printera postoji mnoštvo parametara koji se trebaju namjestiti, a o svima njima ovisi kavliteta ispisanog predmeta.

Pa, krenimo redom:

Ispis može biti šuplji, djelomično popunjen ili potpuno popunjen (pun). Za neke ispise je dovoljno da budu djelomično popunjeni, neki moraju biti potpuno ispunjeni. Vaze i slični predmeti će najvjerojatnije trebati biti šuplji. Što to znači može se vidjeti na ovim slikama:

prazan poluprazan pun

Popunjenost možemo regulirati od 1% do 99% (0% je šuplje, 100% je puno), no najčešće se koristi oko 20% što je dovoljno da ispisani predmet bude poprilično krut i stabilan.

Kad smo odredili popunjenost ispisa, moramo razmisliti o vizualno najbitnijem parametru – finoći ispisa, odnosno vertikalnoj rezoluciji. To je veličina pomaka podloge za printanje prema dolje, odnosno visina slojeva ispisa. U našem primjeru s majonezom, vertikalna rezolucija bi bila debljina onoga što smo istisnuli iz tube.

Kod našeg printera vertikalna rezolucija je u redu veličina desetine milimetra. Ne čini se puno, ali razlike su na većini predmeta vrlo primjetne. Na primjeru polukugle možemo vidjeti razliku između kvalitete ispisa u vrlo krupnoj vertikalnoj rezoluciji (visina sloja 0.2mm) i u rezoluciji na granici mogućeg (0.05mm).

razlika u rezoluciji

Još jedan bitan element kod printanja na našem printeru je tzv. support, odnosno pridržanje mjesta na predmetu koja počinju u zraku. U našem primjeru s kruhom i majonezom to bi bio slučaj da pokušamo majonezom napraviti slovo “T” koje stoji na kruhu. Vertikalni dio bi možda uspjeli izvesti strpljivim i dugotrajnim vježbanjem, ali onaj horizontalni bi uspjeli napraviti jedino na mjestima gdje nema gravitacije. Naš printer se dovinuo gravitaciji pomoću potpore (po građevinarski: skele, po 3D printerski: support) kako bi se stojeće slovo “T” moglo ispisati.

Evo kako to izgleda na primjeru jednog predmeta u obliku obrnutog slova “L”.

support 1

Ili na malo zahtjevnijem predmetu:

triceratops sa supportom

Potpora se nakon printanja ukloni, a predmet očisti od njenih ostataka.

triceratops očišćeni

Predmetima koji imaju potporu negdje unutra, gdje ne možemo doći s našim alatima za odstranjivanje potpore, moramo obratiti posebnu pažnju.

Najjednostavniji primjer toga je npr. kocka s nekoliko manjih otvora po svojim bočnim stranicama (“zgrada”). Da bi se isprintao strop, moramo imati potporu koju kasnije ne možemo iščeprkati i ona ostaje trajni ukras interijera.

No, i takvi predmeti se mogu isprintati uz malo mašte, razmišljanja i umijeća 3D modeliranja. Naša kocka se može npr. isprintati naglavačke i bez “poda” jer je onda “strop” dolje na podlozi za printanje, a “zidovi” idu prema gore. Višestambene kocke se onda mogu npr. printati kat po kat, a katovi se kasnije međusobno mehanički spoje.

I, na kraju, gotovo najbitniji parametar -vrijeme.

3D ispis traje vječno. I to doslovno. U početku, dok nam je naš 3D printer bio novi kućni ljubimac, nismo odvajali pogleda s njega jer smo neprestano svjedočili čudu stvaranja nečega u prostoru. No, nakon što je euforija splasnula, naš ljubimac je postao stalna meta nestrpljivih pogleda i raznoraznih prijetnji. Što znači “vječno” pokazat ćemo na nekoliko primjera:

Triceratops s prethodne fotografije dimenzija oko 9 x 3.5 x 2.5 cm – nešto više od 3h

Staza za kuglice dimenzija oko 17 x 12 x 7.5 cm – oko 5h

staza za kuglice

Šaka dimenzija oko 15 x 8 x 8cm – oko 7.5 h

šaka 15cm

Voronoi D Tower by Dizingof dimenzija oko 12 x 5 x 5 cm – oko 5.5 h

Dizingof voronoi

Tetra5 kojeg koristimo za uzorke boja (model napravio Roberto Vdović) dimenzija oko 4 x 4 x 4 cm – nešto manje od 2h

Neka vas to vrijeme ne plaši, profesionalni printeri za sada ne razvijaju baš puno veće brzine.

Kako možemo vidjeti, 3D ispis za sada još uvijek zahtijeva puno strpljenja, namještanja paramatara i nadanja u dobru sreću, kao što je to uostalom bilo sa svim tehnikalijama dok su bile u povojima. No unatoč tome, 3D printanje je čak i na našem, “kućnom” printeru jedno neponovljivo iskustvo stvaranja predmeta, kako korisnih tako i beskorisnih.

One response to “Kako radi naš 3D printer?

  1. Pingback: Kako radi 3D printer? | DigiFab·

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s