Jednym z największych problemów związanych z zakupem pierwszej niskobudżetowej drukarki 3D, jest wybór właściwego urządzenia. Jest on spowodowany w dużej mierze tym, iż na rynku dostępna jest niezliczona ilość produktów, różniących się od siebie ceną, parametrami technicznymi i rozwiązaniami konstrukcyjnymi. W samej naszej BAZIE DRUKAREK 3D znajduje się aktualnie kilkadziesiąt modeli niskobudżetowych drukarek 3D, a to i tak stanowi jedynie wycinek większej całości jaka jest dostępna na całym świecie. Jak odnaleźć się w tym gąszczu urządzeń? Jak dokonać właściwego wyboru? Jak nie przepłacić lub nie wpakować się w urządzenie, które nie spełni w przyszłości naszych oczekiwań? Mam nadzieję, iż niniejszy poradnik pomoże podjąć właściwą decyzję…?

Zanim przejdziemy dalej, chciałbym przytoczyć anegdotę. Pewnego dnia odwiedził nas Bardzo Sympatyczny Pan, który poszukiwał porady w związku z zakupem niskobudżetowej drukarki 3D. Nie skorzystał z naszej usługi konsultacyjnej, nie zapisał się na szkolenie z obsługi drukarek 3D, niemniej jednak w miarę możliwości pouczyliśmy go na co powinien zwracać uwagę przy zakupie urządzenia, jak również przestrzegliśmy go przed kupnem modelu, o który nas zapytał, gdyż wiedzieliśmy, że będzie miał z nim same problemy. Potem Bardzo Sympatyczny Pan podjechał jeszcze do naszego zaprzyjaźnionego dystrybutora drukarek 3D, który powiedział mu (jak się potem okazało) dokładnie to samo co my.

Nie minęły trzy miesiące, gdy Bardzo Sympatyczny Pan odwiedził nas ponownie. Okazało się, że zakupił już drukarkę 3D i mimo iż wspólnie z zaprzyjaźnionym dystrybutorem drukarek 3D go przed tym przestrzegaliśmy, wybrał model, o który nas wcześniej pytał. Miał z nim oczywiście same problemy – wręcz nie był w stanie na nim drukować. Wydał kupę pieniędzy (jak na niskobudżetową drukarkę 3D), a teraz pogrążał się w odmętach depresji, próbując desperacko wybrnąć z sytuacji w jaką się wpakował.

Cel jego wizyty był prosty: w ramach ostatniej deski ratunku chciał ustalić, czy powód dla którego nie potrafi nic wydrukować na posiadanej drukarce 3D to jego niemoc i brak wiedzy, czy też kiepska jakość samego sprzętu? Zostawił nam swoje urządzenie na trzy tygodnie na testy i wyszedł złamany… Oczywiście już krótkie, podstawowe wydruki próbne potwierdziły, iż drukarka 3D, którą posiada jest beznadziejna, a jej wartość nie pokrywa się absolutnie z tym co można było dostać w tej samej cenie na rynku.

Po trzech tygodniach spotkaliśmy się z Bardzo Sympatycznym Panem po raz trzeci i zwróciliśmy mu feralne urządzenie. Na jego pytanie, co ma teraz zrobić, odpowiedzieliśmy tylko w jeden możliwy sposób: kupić coś innego… Drukarka 3D którą posiada nie jest wadliwa – po prostu działa tak jak działa z uwagi na zastosowane komponenty i rozwiązania konstrukcyjne. Ewentualne udowodnienie przed Rzecznikiem Praw Konsumenta (o sądzie nie wspominając…), że funkcjonuje niezgodnie z opisem, będzie graniczyło z niemożliwością… Mówiąc krótko: trzeba było nas posłuchać wcześniej, jak dobrze radziliśmy. Teraz pozostaje tylko łkać i zgrzytać ze zgryzoty zębami…

Dla kogo ten poradnik nie jest przeznaczony?

Jeżeli jesteś przedstawicielem dużej firmy produkcyjnej, która potrzebuje wysokiej jakości rozwiązań, wydruków z dokładnością liczoną w mikronach – i nie ma przy tym istotnych ograniczeń finansowych, niskobudżetowe drukarki 3D drukujące w technologii FDM niekoniecznie muszą być tym, czego poszukujesz. Niskobudżetowe drukarki 3D – jak sama nazwa wskazuje, są relatywnie tanie (jak na maszyny i urządzenia o charakterze produkcyjnym), co niesie ze sobą pewne kompromisy natury jakościowej.

Dla branży przemysłowej, medycznej, lub jubilerskiej, niskobudżetowy FDM okaże się nie tylko stratą pieniędzy, lecz przede wszystkim czasu związanego z wdrożeniem urządzenia do pracy i odkryciem, iż pod żadnym pozorem nie spełnia ono pokładanych w nim oczekiwań. Jeżeli nie wiesz, czy niskobudżetowy FDM nadaje się do twoich potrzeb – skontaktuj się z nami, przejrzyj również zasoby naszej BAZY DRUKAREK 3D, w zakładkach poświęconych drukowi 3D z żywic, sproszkowanym tworzywom sztucznym czy metalom.

Jeśli jednak poszukujesz urządzenia stricte niskobudżetowego, oto kilka propozycji, z którymi naszym zdaniem powinieneś się zapoznać…

PLA czy ABS?

Pierwsze, podstawowe pytanie, na jakie wszyscy powinni sobie odpowiedzieć przed zakupem drukarki 3D drukującej w technologii FDM, to z jakiego materiału zamierza drukować? Odpowiedź na to pytanie determinują zwykle rodzaj i przeznaczenie modeli 3D, jakie będą drukowane. Jeżeli nie wiecie jak odróżnić PLA od ABS, zachęcam do lektury tego artykułu. Jeżeli to w dalszym ciągu nie rozwiąże waszych wątpliwości co do tego z jakiego materiału zamierzacie drukować, to spróbujcie odpowiedzieć sobie na poniższe pytania:

• czy modele będą duże? jeśli tak, to lepiej drukować je z PLA
• czy modele będą musiały mieć dużą tolerancję wymiarową, a jakiekolwiek odchylenia całkowicie dyskwalifikują model? jeśli tak, to lepiej drukować je z PLA
• czy modele będą przechodzić późniejszą obróbkę mechaniczną (szlifowanie, wiercenie etc.)? jeśli tak, to lepiej drukować je z ABS
• czy modele będą miały skomplikowaną geometrię, co wymusi na drukarce 3D drukowanie wielu podpór, które będzie trzeba później usuwać? jeśli tak, to lepiej drukować je z ABS
• czy modele będą miały charakter pokazowy, koncepcyjny, czy mają mieć przeznaczenie użytkowe, być elementem jakiegoś urządzenia etc.? w pierwszym przypadku można drukować je z PLA, w drugim zdecydowanie z ABS
• czy modele będą wystawione na wyższe temperatury, powyżej 60°C? jeśli tak, to lepiej drukować je z ABS
• czy modele będą drukowane w dedykowanym, wentylowanym pomieszczeniu, czy w warunkach biurowych / domowych gdzie na co dzień przebywają ludzie? w pierwszym przypadku można z powodzeniem drukować je z ABS, w drugim zalecane jest PLA.

Oczywiście to tylko garstka pytań, która ma za zadanie zasygnalizować pewien problem. Koniec końców wszystko rozbija się o konkretne modele, jakie użytkownik zamierza na co dzień drukować. Może się okazać, iż geometria danego modelu będzie tak specyficzna i skomplikowana, że z jednej strony będzie dyskwalifikowała ABS z uwagi na kurczliwość tego materiału, co spowoduje odkształcenia modelu, a z drugiej będzie dyskwalifikować PLA, ponieważ będzie wymagała wygenerowania tak dużej ilości podpór, że po ich usunięciu z wydruku pozostaną niemożliwe do wygładzenia „dziury” i „zadziory„.

Dlatego zanim przejdziemy do wyboru konkretnego modelu drukarki 3D, musimy wiedzieć z jakiego materiału będziemy najczęściej drukować? Bez tego dalsze próby wyboru urządzenia nie mają większego sensu…

Druk 3D z ABS

ABS to najpowszechniej używane tworzywo sztuczne w przemyśle, z kolei FDM to jedyna technologia umożliwiająca druk 3D z „czystego” ABS. Dlatego mimo jakościowej wyższości innych technologii, póki co zawsze będzie wykorzystywana przy szybkim prototypowaniu lub produkcji niskoseryjnej. ABS przy wszystkich swoich zaletach (wytrzymałość, łatwość obróbki etc.), ma niestety jedną, dużą wadę – wysoką kurczliwość. Innymi słowy, w trakcie druku 3D istnieje ryzyko, że model odkształci się, zdeformuje lub popęka. Profesjonalne, drogie maszyny Stratasysa mają zamknięte i podgrzewane komory robocze, które do pewnego stopnia niwelują ten problem, ale stoją one na zupełnie innej półce cenowej (ponad 10 razy wyższej od niskobudżetowych drukarek 3D).

Jeżeli mimo wszystko najważniejsze dla was jest samo tworzywo i uznajecie, iż z kwestią kurczliwości będziecie radzić sobie później, oto najciekawsze (moim zdaniem) rozwiązania…

Zortrax M200

Najsłynniejsza polska drukarka 3D. Drukuje wyłącznie z własnych materiałów opartych o ABS (Z-ABS, Z-Ultrat) oraz kilku dodatkowych, specjalistycznych, również własnego autorstwa (Z-HIPS, Z-Glass, Z-PETG etc.). Jeśli chodzi o jakość wydruków to trudno znaleźć dla Zortraxa jakiegoś godziwego konkurenta. Cały sekret tego urządzenia to połączenie rozwiązań konstrukcyjnych z autorskim oprogramowaniem, firmwarem oraz dedykowanymi filamentami. Ponadto, M200 jest banalnie proste w obsłudze, ma bardzo przyjazny soft, a nauka pracy z tą drukarką 3D zajmie początkującemu użytkownikowi maksymalnie kilkadziesiąt minut.

Z drugiej strony, M200 bywa awaryjne, a pewne elementy (głowica drukująca czy perforowana płytka stołu roboczego) dość szybko się zużywają. Nie ma sensu drukować na nim bez dodatkowych paneli bocznych (osłaniają wydruk przed zewnętrznymi powiewami powietrza), które są dodatkowo płatne. No i nie wyobrażam sobie drukowania 3D z Zortraxowych materiałów (które są „chrzczone” poliwęglanem) w warunkach domowych, lub przebywać cały dzień w tym samym pomieszczeniu co pracująca drukarka 3D (chyba że to open-space o powierzchni 200 m2).

Koniec końców, to świetny wybór pod warunkiem, że godzimy się na politykę materiałową producenta (jak korzystamy z zamienników to tracimy gwarancję) i zamierzamy stosować M200 głównie do celów profesjonalnych / komercyjnych.

ZOBACZ: recenzja drukarki 3D Zortrax M200

Up! Plus 2 / Up! Mini

Up! Plus 2 i Up! Mini

Chiński Up! to protoplasta Zortraxa w kontekście drukarek 3D typu Plug&Play. Olsztynianie czerpali od Chińczyków pełnymi garściami zarówno w kwestii upraszczania obsługi urządzenia jak i sposobu drukowania modeli 3D (ten sam typ stołów roboczych, podobna filozofia w budowaniu raftów czy supportów). Zaletą tych drukarek 3D jest dużo niższa w stosunku do Zortraxa cena (w przypadku Up! Mini – poniżej 3000 PLN brutto!) – wadą, bardzo małe obszary robocze (14 x 14 x 14 cm w Up! Plus 2, 12 x 12 x 12 cm w Up! Mini).

Up!’y drukują zarówno z ABS jak i z PLA, ale z własnego doświadczenia wiem, iż dużo lepiej sprawdzają się w przypadku tego pierwszego tworzywa. Generalnie, bardzo trudno jest dobrać właściwy materiał do tych drukarek 3D, który nie zapychałby głowicy drukującej. Up! (podobnie jak Zortrax) drukuje w bardzo wysokich temperaturach (270°C dla ABS i 220°C dla PLA), dlatego nie wszystkie filamenty sprawdzają się w pracy z tym urządzeniem. Jednymi z najlepszych na jakie natrafiliśmy w kontekście Up!’a jest Barrus z get3D.

Jeśli chodzi o jakość drukowanych modeli w Up!’ach, to stoi ona na całkiem niezłym poziomie, chociaż do Zortraxa M200 wciąż jej trochę brakuje. Warto też pamiętać, że o ile w Up! Plus 2 można drukować na minimalnej warstwie na poziomie 0,1 mm, to w przypadku Up! Mini jest to wyłącznie 0,2 mm. Jest to zabieg czysto handlowy, ponieważ obydwie drukarki 3D mają bardzo zbliżone konstrukcje i elektronikę oraz korzystają z tego samego oprogramowania. Niestety wbrew pozorom brak możliwości druku 3D na warstwie 100 mikronów robi różnicę.

Podobnie jak w przypadku Zortraxa M200 obsługa Up! Plus 2 i Up! Mini również jest banalnie prosta. Gdyby tylko obszar roboczy był większy, mogłaby to być idealna drukarka 3D…

ZOBACZ: recenzja drukarki 3D Up! Mini

3DGence One

3DGence to jedna z najlepiej wykonanych jakościowo niskobudżetowych drukarek 3D z jakimi miałem styczność. Gdy po otrzymaniu 3D Gence One postawiliśmy go obok Zortraxa M200, ewidentne stało się, która z tych dwóch drukarek 3D jest produkowana w Chinach…

3DGence (zwany potocznie „Gienkiem„) to urządzenie dedykowane dla firm i profesjonalistów. Fantastycznie sprawdza się zarówno w drukowaniu 3D z ABS jak i z PLA. Szczerze mówiąc, to trudno znaleźć materiał, z którego nie da się drukować na tej drukarce 3D – z powodzeniem testowaliśmy na niej takie materiały jak PET-G, ASA, czy nGen. Urządzenie posiada szereg unikalnych funkcjonalności, które zachwycą inżynierów i konstruktorów – m.in. funkcję badania kurczliwości danego filamentu i nanoszenia zmiennych do drukarki 3D, tak aby uwzględniała ona to w trakcie druku 3D.

Na temat 3DGence One mógłbym pisać (i mówić) w samych superlatywach, gdyby nie pewien dość istotny niuans. O ile Zortrax i Up! korzystają z własnego, dedykowanego oprogramowania, 3DGence wykorzystuje open-source’owy Repetier Host. Niestety temu oprogramowaniu daleko pod względem funkcjonalnym do dwóch wyżej wymienionych – i nic nie zmienia tutaj fakt, iż Repetier to jeden z najpopularniejszych programów tego typu na świecie. Spotkaliśmy się z modelami, które z powodzeniem udało się wydrukować na M200 czy Up! Mini, natomiast 3DGence One poniósł porażkę. Wszystko za sprawą oprogramowania… Na szczęście firma pracuje nad poprawą tego mankamentu. Gdyby nie on – byłoby to urządzenie niemalże doskonałe.

ZOBACZ: recenzja drukarki 3D Gence One

Druk 3D z PLA

Tak pisałem powyżej, prędzej czy później natrafimy na modele, których po prostu nie da się wydrukować z ABS na niskobudżetowej drukarce 3D, z uwagi na skurcz materiału. Wtedy jesteśmy skazani na PLA… To bardzo popularny materiał w segmencie niskobudżetowego FDM, ponieważ jest bardzo prosty w druku 3D (ma niską kurczliwość) i jest zdecydowanie zdrowszy w użytkowaniu.

Niestety w odróżnieniu do ABS, poważniejsza obróbka modeli wydrukowanych z PLA jest mordęgą i wymaga bez porównania więcej pracy. Z tego materiału najlepiej drukuje się obiekty, które nie wymagają stosowania podpór lub ich udział jest minimalny. PLA to także świetne rozwiązanie dla modeli, których rozmiary muszą przewyższać 30 cm w danej osi. Druk 3D tak dużych detali z ABS bez zamkniętej i podgrzewanej komory roboczej jest bezcelowy – PLA to świetna alternatywa!

Oto najciekawsze (moim zdaniem) drukarki 3D drukujące z PLA…

MakerBot Replicator Z18 / 5th

MakerBot Replicator: Mini, 5th, Z18

MakerBot to bez dwóch zdań najbardziej znana marka drukarek 3D na świecie. Mimo, iż przeżywa aktualnie pewne problemy natury strategicznej i organizacyjnej, jej produkty stoją na absolutnie najwyższym poziomie. MakerBot wyznacza kierunki, MakerBot wydeptuje ścieżki, MakerBot „is the one who knocks„.

MakerBot zapewnia w pełni zintegrowane środowisko pracy oparte o dane przechowywane w chmurze. Jest pierwszą drukarką 3D posiadającą komunikację mobilną. Własne oprogramowanie, firmware czy linia filamentów to oczywistość.

Najdoskonalszym urządzeniem w rodzinie MakerBota jest Replicator Z18. Duży obszar roboczy (30 x 30 x 45 cm), zamknięta i podgrzewana komora robocza (MakerBot należąc do Stratasysa korzysta w pełni z jego ochrony patentowej) oraz szereg ciekawych feature’ów jak np. kamera internetowa, pozwalająca na zdalnym podglądzie wydruków. Jest w końcu niesławny smart extruder, którego pierwsze wersje przysporzyły tak wiele problemów. Obecnie smart extruder działa tak jak trzeba i zapewnia pełną kontrolę nad realizowanym wydrukiem.

Gdyby kogoś nie było stać na Z18 (to wydatek powyżej 40 tysięcy PLN brutto), wciąż pozostaje MakerBot 5-tej generacji. Posiada on praktycznie te same funkcjonalności co Z18, poza zamkniętą komorą roboczą. Ma też mniejszy obszar roboczy.

Wady? Relatywnie wysoka cena oraz możliwość druku 3D wyłącznie z PLA. Tak, MakerBoty 5-tej generacji nie drukują z ABS i nigdy nie będą. Taka jest cena przejęcia firmy przez Stratasys. Chociaż wcześniejszy model – Replicator 2X ma taką możliwość i nadal jest w sprzedaży, trzeba pamiętać, iż jest to konstrukcja z 2013 r., która nie będzie już rozwijana.

ZOBACZ: recenzja drukarki 3D MakerBot Replicator 5th

Ultimaker 2

Ultimaker to równie zasłużona dla niskobudżetowej branży druku 3D marka co MakerBot. Można powiedzieć, iż holenderski Ultimaker jest w Europie tym, czym MakerBot w innych częściach świata. To przepiękne urządzenie nawiązujące stylistycznie do produktów Apple. Praca z Ultimakerem to czysta przyjemność – drukarka 3D działa intuicyjnie i przysparza użytkownikowi mnóstwo satysfakcji.

Ultimakery słyną ze swojej prędkości oraz wysokiej jakości druku 3D. To wciąż nie jest Zortrax M200 (kto nim jest…?), ale większość użytkowników powinna być z niej zadowolona. Czujne oko dość szybko dostrzeże wyjątkowe podobieństwo wizualne pomiędzy Ultimakerem a Zortraxem. Cóż, o ile Olsztynianie w kwestii oprogramowania czy usability inspirowali się Up!’em, o tyle w kwestiach konstrukcyjnych to własnie Ultimaker.

Ultimaker drukuje zasadniczo z każdego filamentu dostępnego na rynku, w praktyce najlepiej wychodzi mu to z PLA. Z ABS też można drukować, ale efekty nie będą równie dobre. Zresztą sam Ultimaker rekomenduje PLA jako przewodni materiał do swoich urządzeń, traktując ABS jako dodatkową opcję.

Wady? Wysoka cena (ok. 10 tysięcy PLN) oraz extruder Bowdena i związana z tym konieczność stosowania filamentu o średnicy 2,85 mm / 3 mm. Extruder Bowdena to extruder, który jest przymocowany do obudowy drukarki 3D a nie na głowicy drukującej, dzięki czemu głowica ma mniejsze obciążenie i może poruszać się szybciej. Niestety długi odcinek pomiędzy extruderem a głowicą wymusza stosowanie filamentu o grubszej średnicy i praktycznie wyklucza filamenty gumowe i elastyczne. Poza tym, produkcja filamentów o średnicy 2,85 / 3 mm odchodzi powoli do lamusa historii i jest utrzymywana w dużej mierze wyłącznie z powodu Ultimakera.

Na koniec kilka słów nt. oprogramowania. Podobnie jak w przypadku 3DGence One, tutaj również korzystamy z open-source’owego rozwiązania w postaci popularnej Cury. Cura jest rozwijana pod patronatem Ultimakera, ale nie można powiedzieć, aby była „jego„. Tym samym – mimo że to bardzo łatwy i przyjazny w obsłudze program, ma ten sam problem co opisywany powyżej Repetier Host – w porównaniu do autorskiego oprogramowania Zortraxa, Up!’a czy MakerBota, wiele mu do nich brakuje…

ZOBACZ: recenzja drukarki 3D Ultimaker 2

Monkeyfab PRIME

PRIME to dzieło warszawskiej firmy Monkeyfab, prowadzonej przez dwóch weteranów polskiego RepRapu – braci Piotra i Pawła Twardo. PRIME to klasyczna konstrukcja Josefa Prusy w wersji i3, która na przestrzeni lat została przerobiona w wysokiej jakości sprzęt (oczywiście w kategoriach niskobudżetowych). Mimo iż konstrukcyjnie mamy do czynienia z tradycyjnym RepRapem, nie znajdziemy tu żadnych drukowanych komponentów – wszystko jest wykonane z blachy i poliwęglanu.

Jakość wydruków z PRIME jest porównywalna z Ultimakerem 2. Szybkość pracy jest porównywalna z Ultimakerem 2. Gdyby Monkeyfab miał tak sprawnych specjalistów od marketingu i sprzedaży jak ma od konstruowania drukarek 3D, mielibyśmy do czynienia z firmą o zasięgu (przynajmniej) europejskim, ponieważ tak dobry jest to produkt. Niestety póki co, PRIME jest bardzo dobrze znany, ale tylko w Polsce.

Drukarka 3D drukuje teoretycznie ze wszystkich materiałów – w praktyce, podobnie jak Ultimaker najlepiej sprawdza się przy PLA.  Jeśli chodzi o oprogramowanie to korzystamy tutaj ponownie z dobrodziejstw open-source, ale w przeciwieństwie do Ultimakera, nikt niczego nie rozwija tutaj pod Monkeyfab PRIME. Producent zaleca korzystanie z KISSlicera – ale mimo że to dość szybki i sprawny program, jeśli nie zamierzacie powracać do interfejsów rodem z Windowsa 3.11 lub Amigi Workbench, możecie mieć opory związane z pracą na nim. Na szczęście PRIME doskonale radzi sobie z Curą i osobiście rekomendowałbym właśnie to oprogramowanie.

Monkeyfab PRIME występuje w dwóch wariantach – w wersji do samodzielnego montażu oraz wersji złożonej.

ZOBACZ: recenzja drukarki 3D Monkeyfab PRIME oraz relacja z montażu drukarki 3D Monekyfab PRIME

Druk 3D ze wszystkich materiałów

Co zrobić, jeśli chcemy drukować i z ABS i z PLA? Cóż, najlepiej kupić dwie drukarki 3D… Oto dwa najbardziej popularne rozwiązania tego typu:

Złota konfiguracja: Zortrax M200 & Ultimaker 2

Chcąc zapewnić sobie dobrą jakość i szeroką paletę materiałów, najlepiej zaopatrzyć się w Zortraxa i Ultimakera. Obydwa urządzenia charakteryzują się dość podobną konstrukcją i designem, zapewniają także równie prostą obsługę. Są względem siebie komplementarne. Całkowity koszt inwestycji zamknie się w granicach ok. 20.000 PLN brutto. Można teoretycznie zastąpić Ultimakera MakerBotem 5th, ale podroży to koszt o ok. 5 tysięcy PLN.

Srebrna konfiguracja: Up! Plus 2 & Monkeyfab PRIME

Jeżeli wydatek rzędu 20 tysięcy przekracza wasze możliwości, można skorzystać z tańszej konfiguracji, w postaci Up!’a Plus 2 i Monkeyfab PRIME. Całkowity koszt inwestycji powinien zamknąć się w granicach ok. 10.000 PLN brutto. To świetne rozwiązanie dla początkujących firm i / lub mikroprzedsiębiorstw. Można też w tej konfiguracji rozważyć wymianę Monkeyfab PRIME na 3NOVATICA GATE 2.0 (szczegóły poniżej…). Koszt jest praktycznie ten sam.

Po prostu – 3DGence One

A może zamiast inwestowania w dwie drukarki 3D, kupić jedną, na której wydrukuje się wszystko? 3DGence One to inwestycja na poziomie ok. 12.000 PLN brutto.

Wersja budżetowa, czyli „mam na to do 5000 PLN”

Często kontaktują się z nami osoby, które potrzebują drukarki 3D do celów semi-profesjonalnych. Mają one wspomóc jakiś istniejący rodzaj działalności zupełnie niezwiązany z przemysłem lub inżynierią. Nie chcą one inwestować na początek zbyt dużych środków w sprzęt i nie potrzebują korzystać z ABS, traktując to bardziej jako opcję. Niektórzy szukają też drukarki 3D do domu, aby… móc się nią po prostu pobawić.

Oto kilka najciekawszych, gotowych rozwiązań w budżecie „do pięciu tysięcy„:

Monkeyfab PRIME

GATE 2.0

GATE 2.0 z 3NOVATICA to jedna z najpopularniejszych niskobudżetowych drukarek 3D w Polsce. Autorem konstrukcji jest Krzysztof Dymianiuk, jeden z pionierów ruchu RepRap w Polsce, twórca pierwszej firmy zajmującej się produkcją drukarek 3D w kraju. Jest następcą równie popularnego zestawu do samodzielnego montażu – GATE 1.0, a wcześniej Profabb GATE LE. W przeciwieństwie do nich – oraz Monkeyfab PRIME, GATE 2.0 występuje wyłącznie w wersji złożonej.

Wszystkie drukarki 3NOVATICA oparte zostały o Repetier Host. Osobiście trudno mi się pogodzić z tą decyzją, ale rzesze zadowolonych użytkowników, stoją w opozycji do moich odczuć i zapatrywań na ten software.

Zalety tego urządzenia to możliwość druku 3D z każdego materiału dostępnego na rynku, zintegrowany panel LCD z pokrętłem oraz dwie solidne śruby kulowe, zapewniające precyzyjny ruch osi Z. Nie bez znaczenia jest również wsparcie użytkowników największego forum o drukarkach 3D – MójRepRap, które jest własnością 3NOVATICA i opisuje w dużej mierze doświadczenia użytkowników urządzeń właśnie tego producenta.

Trudno jest mi się wypowiedzieć na temat wad GATE 2.0, gdyż nigdy na nim nie pracowałem. Z lektury postów na forum oraz opinii innych użytkowników wiem, iż głównym źródłem problemów związanych z tym urządzeniem jest elektronika, która nie zawsze działa jak powinna. Są to jednak wyłącznie informacje z for internetowych i tak powinny być traktowane.

Robo 3D R1

Robo 3D R1 prezentuje zupełnie inne podejście od dwóch w/w urządzeń. To z założenia drukarka 3D konsumencka, dedykowana do domów oraz szkół podstawowych (i w przypadku Polski – gimnazjalnych).

Robo 3D to jedna z najbardziej znanych amerykańskich firm z branży niskobudżetowego druku 3D, która od dwóch lat sukcesywnie zdobywa popularność w Polsce i w Europie. Posiada charakterystyczną, białą konstrukcję wykonaną z plastiku, podświetlaną od wewnątrz błękitnymi LED’ami. Wykorzystuje oprogramowanie MatterForm, które ma charakter open-source’owy, ale jest dość proste i przyjemne w obsłudze.

Urządzenie może drukować teoretycznie ze wszystkich dostępnych filamentów, ale w praktyce lepiej ograniczać się do PLA. Głowica drukująca i stół rozgrzewają się koszmarnie długo i nigdy nie osiągną wymaganego dla ABS minimum 240°C dla głowicy i 100°C dla stołu roboczego. Jeżeli ktoś chciałby wykorzystywać Robo 3D do celów profesjonalnych lub komercyjnych, powinien w pierwszej kolejności pomyśleć o wymianie głowicy…

Natomiast w warunkach domowych sprawdzi się idealnie. To urządzenie dedykowane do prostych i raczej szybkich wydruków 3D. Świetny prezent gwiazdkowy lub komunijny. Nie należy wiązać z nim specjalnych oczekiwań. My osobiście wykorzystujemy nasze Robo 3D na wszelkiego rodzaju pokazach i eventach, jak również do druku 3D prostych, okolicznościowych gadżetów reklamowych.

ZOBACZ: recenzja drukarki 3D Robo 3D R1

Flashforge Finder

Flashforge Finder to drukarka 3D, która pojawiła się w połowie 2015 roku, wzbudzając spore zainteresowanie swoimi funkcjonalnościami oraz niską ceną. Obszar roboczy urządzenia to 14 x 14 x 14 cm. Drukarka 3D drukuje tylko z PLA i korzysta z własnego oprogramowania. Posiada dotykowy ekran, umiejscowiony na górnej ramie obudowy, a komunikacja z nią odbywa się na kilka sposobów: można przesłać pliki poprzez kabel USB, WiFi (z buforem wewnętrznym, tzn. nie trzeba być na stałe podłączonym do drukarki 3D w trakcie druku) lub Pendrive. Finder posiada asystenta kalibracji oraz wyjmowany stół roboczy. Filamenty są zamknięte w kartridżach.

Niestety póki co nie mieliśmy okazji testować tego urządzenia, niemniej jednak widzieliśmy je kilkakrotnie w akcji na targach i eventach. Z pewnością jest to drukarka 3D warta uwagi i rozpatrzenia?

RepRap – kit do samodzielnego montażu, czy budowa własnej konstrukcji od podstaw?

Są na świecie ludzie, którzy stwierdzą, że kupowanie gotowej drukarki 3D to wyrzucanie pieniędzy w błoto. Są wśród nich tacy, którzy będą udowadniać z pogardliwym uśmiechem, że zbudowane przez nich drukarki 3D przewyższają jakością druku Zortraxa, MakerBota i Ultimakera razem wziętych. Co ciekawe, gdzieś na świecie znajdzie się nawet ktoś taki, kto naprawdę będzie miał w tym stwierdzeniu rację!

Ale to nie będziesz ty.

Budowa własnej drukarki 3D to trudny i wymagający proces – nie każdy się do tego nadaje. Z kolei samodzielne stworzenie najlepszej niskobudżetowej drukarki 3D na świecie to zadanie dla elitarnego grona wybitnie uzdolnionych jednostek. Dlatego jeśli wszystko czego szukasz to drukarka 3D do pracy, nie daj się zwieść postom pisanym na forach internetowych przez nieustraszonych wojowników klawiatury, którzy wyolbrzymiają swoje dokonania, wiedząc że nikt ich nigdy nie zweryfikuje – i skup się na tym co potrzebujesz, a nie na tym co „teoretycznie” możesz zrobić.

Drukarka 3D do samodzielnego montażu typu RepRap, to idealne rozwiązanie dla hobbystów i amatorów, dla których równie wielką frajdą co drukowanie 3D jest składanie samego urządzenia. Jeżeli zależy ci na drukarce 3D, a kit rozważasz wyłącznie ze względów ekonomicznych, zrób wpierw uczciwy rachunek sumienia i odpowiedz sobie na pytanie, czy na pewno sobie z tym poradzisz? Niejedna szafa i piwnica zostały przemianowane na przytułek na w poły zmontowaną drukarkę 3D, do której jej właścicielowi zabrakło cierpliwości i umiejętności.

W marcu 2014 roku popełniłem bardzo głośny w tamtym czasie tekst pt. „II generacja klientów, czyli dlaczego drukarka 3D do samodzielnego montażu nie jest dla każdego?„. Polecam się z nim zapoznać, aby oszczędzić sobie ewentualnych zmartwień i frustracji. Mimo upływu czasu, jest wciąż aktualny…

Czy warto kupować kit do samodzielnego montażu, bądź brać się za samodzielne konstruowanie drukarki 3D w firmie? To zależy już od samej firmy? Jeżeli ma zasoby na to, aby jej pracownicy poświęcili kilka tygodni na jej montaż i kalibrację – to dlaczego nie? Jeżeli dana firma nie musi przestrzegać określonych norm bezpieczeństwa, ISO etc., może z powodzeniem uznać, że inwestycja na poziomie 2000 – 3000 PLN w urządzenie produkcyjne oparte o elektronikę sterującą i podzespoły z chińskiego internetu to udana i rentowna inwestycja.

Oczywiście pod warunkiem, że nie wyceni czasu pracy pracowników zaangażowanych w projekt. Bo wtedy może się okazać, że kosztowało to tyle co Zortrax M200 i Ultimaker 2 razem wzięte.

ZOBACZ: relacja z montażu Jelwek Prusa i3 XL oraz relacja z montażu Monkeyfab PRIME

Hit cenowy, czyli drukarka 3D za 1500 złotych

W sklepach internetowych oraz na Allegro pojawia się co raz więcej super tanich drukarek 3D do samodzielnego montażu, których cena oscyluje na poziomie 1500 PLN brutto lub niżej. Drukarki 3D tego typu – a raczej pudełka z częściami do ich złożenia, to w znakomitej większości chińskie produkty, które można znaleźć na AliExpress w porównywalnych lub jeszcze niższych cenach (w zależności od wysokości składanego zamówienia). Jak z każdym produktem tego typu – „what you pay is what you get„. Nie należy tu oczekiwać wysokiej jakości druku 3D czy łatwej i bezproblemowej obsługi i konfiguracji urządzenia. Ten produkt jest tani i taka jest jego wyłączna zaleta.

Czy warto kupować takie zestawy? Tak samo jak warto kupować najtańsze smartfony, tablety i komputery, najtańsze rowery, narty i deski surfingowe, jeździć najtańszymi autami, spać w najtańszych hotelach i jeść najtańsze mięso, ser i śmietanę. Jeżeli komuś zależy wyłącznie na jak najniższej cenie, otrzyma dokładnie to za co zapłacił. Niską cenę.

ZOBACZ: dlaczego drukarki 3D muszą być drogie?

Co jest potrzebne żeby wydrukować sobie rzecz w 3D? To jedno z najczęściej zadawanych pytań. Osoby bardziej świadome wiedzą już, że potrzebny jest plik z trójwymiarowym modelem. Ale w jakim formacie go zapisać? W czym go zaprojektować? W tym artykule, osobom zaczynającym przygodę z drukiem 3D, postaramy się rozjaśnić zawiłości zapisu plików.

Najbardziej popularnym formatem zapisu plików dla drukarek 3D jest STL. Został stworzony przez firmę 3D Systems właśnie na potrzeby druku 3D, znanego wówczas jeszcze pod nazwą stereolitografii. Jest platformą łączącą oprogramowanie do projektowania z maszynami do drukowania. Niemal każdy program typu CAD ma możliwość zapisania projektu w formacie STL. Jednak nie wystarczy wybrać polecenia eksportuj do formatu STL – wcześniej trzeba zwrócić uwagę na kilka istotnych rzeczy, aby wydruk spełniał nasze oczekiwania. Przede wszystkim chodzi o dokładność zapisu i jednostki, ale również o sposób projektowania.

Czym jest STL?

Zacznijmy może jednak od wyjaśnienia tego, jak wygląda model zapisany w pliku STL. Podczas zapisywania naszego projektu do tego formatu, wszystkie powierzchnie modelu są zamieniane na małe trójkąciki. I tak dla przykładu, żeby odwzorować prostokątną płaską ściankę kostki, wystarczą dwa trójkąty, ale żeby w ten sposób zapisać kulę, to trójkątów tworzących siatkę musi być znacznie więcej.

Taka siatka trójkątów może dokładnie odwzorować model, ale jest trudna do edycji. Obrazowo rzecz ujmując, można ją porównać do pliku PDF. PDF dobrze się nadaje do publikowania naszych dokumentów tekstowych, ale żeby zmienić jedno słowo w dokumencie PDF potrzebny jest specjalistyczny program, podczas gdy w naszym edytorze tekstu wystarczy zmienić słowo. Podobnie jest w przypadku plików STL. Znacznie łatwiej jest wprowadzić zmiany w programie CAD i ponownie zapisać projekt w formacie STL niż modyfikować siatkę trójkątów.

Pliki STL powstają również w efekcie skanowania trójwymiarowego. Mogą następnie posłużyć do utworzenia modelu CAD w programie do inżynierii odwrotnej lub być bazą do rzeźbienia przy pomocy urządzeń haptycznych. Wróćmy jednak do zastosowań w drukowaniu.

Dokładność siatki STL

Przed zapisaniem naszego projektu do formatu STL, warto poszukać w naszym programie opcji pozwalających na określenie dokładności odwzorowania eksportowanego modelu. W zależności od programu, może to różnie wyglądać, ale upraszczając zasada jest następująca: im gęstsza siatka trójkątów, czyli mniejsze są trójkąty, tym dokładniej będą odwzorowane powierzchnie modelu. Ma to oczywiście szczególne znaczenie w przypadku modeli zawierających krzywizny.

Ustawienia eksportu modelu do formatu CAD w programie Geomagic Design – rysunki i opisy dokładnie wyjaśniają na co ma wpływ konkretna opcja

Poniżej prosty przykład płytki z okrągłym otworem zapisanej w formacie STL przy ustawieniu siatki o różnej gęstości.

Model CAD

Model CAD zapisany w formacie STL

Ten sam model CAD zapisany do STL, ale z siatką trójkątów mającą bardzo małą gęstość

W ekstremalnym przypadku krawędź otworu robi się sześciobokiem. Osoba, której zlecimy wydruk takiego modelu, może pomyśleć, że jest to otwór pod nakrętkę i wydrukuje nam plik w ten sposób. Doświadczony „drukarz 3D” przeważnie zwróci uwagę na gęstość siatki i poprosić klienta o wygenerowanie dokładniejszego pliku stl.

Jednostki

Często zdarza się, że osoba projektująca detal nie zawraca uwagi w jakich jednostkach pracuje jej program. I tak na przykład wprowadza wartości w milimetrach, a tak naprawdę model jest projektowany w calach. Czyli przedmiot, który miał mieć 10 milimetrów wysokości nagle ma 254 milimetry wysokości. Dlatego, żeby uniknąć nieporozumień, wysyłając plik do wydruku, warto załączyć prosty rysunek z wymiarami gabarytowymi lub chociaż napisać w jakich gabarytach powinien mieścić się masz model. W innym przypadku dostaniemy wycenę z astronomiczną kwotą lub przesłany model będzie za duży lub za mały.

W czym projektować?

To jaki program do projektowania trójwymiarowego zostanie użyty, teoretycznie nie ma większego znaczenia. Ważne jest tylko aby udało się wyeksportować nasz projekt do jednego z tzw. formatów wymiany plików. Najlepiej jeśli będzie to STL, jeśli nie ma takiej możliwości, może być też format SAT lub STP. Są to tzw. formaty neutralne, w których geometria jest zapisana sposób zrozumiały dla innych programów. Dzięki temu osoby pracujące w programach pochodzących od różnych producentów, mogą wymieniać się plikami. Trudno oczekiwać od firmy usługowo drukującej, żeby posiadała licencje wszystkich możliwych programów, dlatego należy używać neutralnych formatów wymiany plików.

Podczas projektowania należy przestrzegać jednak pewnych zasad aby nasz model został prawidłowo wydrukowany. Najczęstszymi problemami są: niepołączone bryły lub otwarte powierzchnie.

Bryły

Projektując część trzeba pamiętać aby bryły, z których budujemy model, były ze sobą połączone. Jeśli są pomiędzy nimi, chociażby mikroskopijne szczeliny to model po wydrukowaniu może się rozpaść. Firma usługowa o dużym doświadczeniu zapewne zwrócił uwagę klientowi na ten problem. Niedoświadczony lub pazerny „drukarz 3D” może wydrukować taki model, a w przypadku reklamacji powie – „przecież model był w ten sposób zaprojektowany?”. No i trudno będzie się z tym nie zgodzić.

Model składający się z kilku brył

Na powiększeniu widać szczelinę, po wydruku taki model się rozpadnie lub pojawią się problemy na etapie drukowania

Najlepiej jeśli model jest jedną bryłą

Powierzchnie

„Panie, ratuj Pan, w dwóch firmach drukowałem i za każdym razem źle wyszło” – taki odebrałem niedawno telefon… Po otwarciu modelu widać było, że wydruk nie ma prawa się udać, ze względu na otwarte powierzchnie. W przypadku projektowania modelu przy użyciu powierzchni należy zwrócić uwagę aby wszystkie powierzchnie były zamknięte. W innym przypadku oprogramowanie drukarek może źle zinterpretować geometrię modelu i wydruk będzie źle wykonany.

Na przekroju wyraźnie widać, że włosy, głowa i tułów mężczyzny są otwartymi powierzchniami, co sprawia problemy przy wydruku

STP i SAT

Te dwa formaty są formatami wymiany plików pomiędzy programami. W odróżnieniu od STL, geometria jest w nich dokładnie zapisana, a nie przybliżona siatką trójkątów. Różnica pomiędzy SAT, a STP polega na tym że ten drugi format pozwala zapamiętać poszczególne bryły złożenia (projektu składającego się z kilku części), jako osobne części. Czyli na przykład projekt silnika spalinowego wyeksportowane do formatu STP, pozwoli osobie, która go zaimportuje, wyjąć z niego na przykład tylko tłok. Wysyłając do wydruku projekt zapisany w formacie STP, warto określić czy chcemy aby był drukowany jako jeden cały detal, czy jako poszczególne elementy. W przeciwnym razie możemy się zdziwić i coś co miało być jednym detalem będziemy sobie musieli poskładać jak klocki lub na odwrót.

Mam nadzieję, że tym artykułem pomożemy rozwiać kilka wątpliwości osobom, które chcą pierwszy raz coś wydrukować oraz ułatwimy współpracę pomiędzy klientami zlecającymi wydruk i osobami świadczącymi takie usługi.

Każdy użytkownik drukarki 3D, o ile nie służy mu ona tylko do pracy, lubi czasem wydrukować coś szybko, bez zbędnego tracenia czasu na projektowanie. Czasem jest to jakiś „przydasiek” do domu, którym to chcemy udowodnić żonie, że ta drukarka 3D jednak się do czegoś przydaje i nie jest tylko kolejną, drogą zabawką męża, a czasem po prostu jakiś zbędny gadżet, którym chcemy się popisać przed kolegami w pracy. Inna sprawa, że zapewne jakieś 90% przedmiotów, które chcielibyśmy narysować i wydrukować, jest już pewnie dostępna w Internecie.

Poniżej przedstawiam zestawienie dziesięciu serwisów z gotowymi projektami w formacie STL. Część z nich oferuje wszystkie modele za darmo, a część utrzymuje się przede wszystkim ze sprzedaży plików, ale zawiera również pokaźną bazę projektów, za które nie trzeba płacić.

Kolejność opisywania serwisów jest przypadkowa.

1. Thingiverse

Jeden z największych, a z pewnością najbardziej popularnych w Polsce, serwisów z darmowymi modelami STL, który zawiera niezliczone ilości gotowych do druku modeli. Niestety ich poziom nieco, ostatnimi czasy podupadł. Można tu znaleźć całą masę plików bezużytecznych i niedrukowalnych, ale też nadal jednak, w tej całej masie, trafiają się prawdziwe perełki. Portal należy do MakerBot’a, producenta popularnych drukarek z serii Replicator.

 2. YouMagine

Jest to portal społecznościowy skupiający pasjonatów projektowania 3D. Serwis ten zawiera ponad 10 000 darmowych projektów. Powstał w roku 2013 i prowadzony jest przez producenta popularnych, opensourcowych, drukarek Ultimaker.

3. Yeggi

Jest to dedykowana wyszukiwarka projektów nadających się do druku 3D. Za jej pośrednictwem możemy przeszukiwać między innymi inne, wymienione w naszym zestawieniu serwisy z plikami. Wyszukiwarka cechuje się dużą prostotą interfejsu. Jedną z jej funkcji jest wyświetlanie najczęściej wyszukiwanych plików.

4. My Mini Factory

Jeden z najpopularniejszy i oferujących najlepsze jakościowo modele 3D serwisów. Jest tak, dlatego że witryna oferuje projekty tworzone przede wszystkim przez profesjonalistów, a wszystkie umieszczane pliki są wcześniej testowane pod kątem jakości. Strona zawiera również sklep, w którym możemy kupić gotowe, wydrukowane i starannie wykończone modele. Istnieje też możliwość wysyłania prośby o interesujący nas model, który może zostać dla nas zaprojektowany.

5. Instructables

Świetny portal, na którym użytkownicy dzieją się swoimi projektami DIY. Spora część z nich oparta jest na druku 3D. Wszystkie opisy zawierają bardzo dokładne instrukcje krok po kroku, co należy robić i w jakiej kolejności.

6. GrabCAD

GrabCAD to portal skupiający społeczność blisko 3 mln inżynierów i skierowany głównie do tej właśnie grupy odbiorców. W serwisie znajduje ponad 1mln darmowych plików, a spora ich część znajduje się w kategorii projektów przeznaczonych do druku 3D.

7. Pinshape

Portal na którym można sprzedawać i kupować wysokiej jakości modele 3D. Posiada też jednak ogromną bazę, naprawdę ciekawych, darmowych projektów. Każdy użytkownik, który wydrukował dany model, może podzielić się ze społecznością wykonanym zdjęciem, na którego podstawia reszta użytkowników może ocenić jakość oferowanego modelu.

8. CGTrader

Kolejny serwis na którym można sprzedawać i kupować modele 3D. Nie wszystkie z nich przeznaczone są pod druk 3D, ale baza tych darmowych, które się do tego nadają, zawiera ponad 4 000 plików.

9. Cults

Francuski serwis i sklep zarazem, w którym twórcy mogą udostępniać lub sprzedawać swoje projekty. Zamieszczane tam modele STL cechują się bardzo wysoką jakością. W wyłowieniu darmowych plików pomaga nam wbudowane filtrowanie.

10. Repables

Repables to bardzo prosty serwis, na którym możemy opublikować lub z którego możemy pobrać darmowe pliki STL. Strona zawiera przede wszystkim mało skomplikowane modele przedmiotów codziennego użytku oraz pliki części do popularnych drukarek 3D.

Jeśli znacie jakieś inne, ciekawe serwisy o podobnej tematyce, to zachęcam do dzielenia się informacjami o nich w komentarzach.

Tekst na licencji Creative Commons Attribution 4.0 International
Źródło: www.all3dp.com

Niewiele ponad tydzień temu pisałem o serwisach, z których można pobierać darmowe modele STL. Czasami jednak w takich „gotowcach” chcielibyśmy dokonać jakichś drobnych zmian, a nie bardzo wiemy jak się za to zabrać?

Poniżej przedstawiam zestawienie pięciu programów, w których możemy dokonywać modyfikacji w projektach STL, wraz z krótkim opisem jak tego dokonać.

FreeCAD

FreeCAD jest oprogramowaniem całkowicie darmowym. Wersję zgodną z naszym systemem operacyjnym możemy pobrać stąd.

Krok 1: Import pliku STL i konwersja na powierzchnię

1. Otwieramy program FreeCAD i tworzymy nowy dokument poprzez Plik > Nowy
2. Klikamy Plik > Importuj i wybieramy plik, który chcemy edytować
3. Zmieniamy środowisko pracy na Part
4. Zaznaczamy nasz obiekt i wchodzimy w menu Część > Utwórz kształt z siatki

Powinno pojawić się okno Tolerancja szycia dla kształtu, w którym pozostawiamy, wystarczająca w większości przypadków, domyślną wartość 0,10.

5. Możemy usunąć lub ukryć siatkę z której utworzyliśmy powierzchnię
6. Klikamy w Zaawansowane narzędzie do tworzenia kształtów

A następnie zaznaczamy opcję Bryła z powłoki i klikamy Utwórz oraz Zamknij (powierzchnia musi być zaznaczona.

7. Usuwamy lub ukrywamy „stary kształt”.

Krok 2: Edycja pliku STL

1. Przełączamy się na środowisko Part Design.
2. Klikamy na powierzchni, którą chcemy edytować (powinna się podświetlić)
3. Klikamy na polecenie Tworzenie szkicu
4. Za pomocą narzędzi do rysowania, tworzymy na wybranej powierzchni, interesujący nas kształt
5. Zamykamy szkic. Jeśli mamy potrzebę jego edycji, wystarczy kliknąć dwukrotnie na polecenie Sketch w rozwijanym drzewku kolejnych modyfikacji modelu.
6. Zaznaczamy narysowany przez nas kształt (lub, w zależności od potrzeb, dowolny inny element modelu, np. krawędź) i za pomocą narzędzi edycyjnych możemy go wycinać, wyciągać, etc.

Krok 3: Export do pliku STL

Wybieramy Plik > Eksportuj i zapisujemy nasz projekt jako STL.

Design Spark Mechanical

DSM jest moim zdecydowanym faworytem z całego zestawienia. Cechuje go przede wszystkim duża intuicyjność obsługi. Program jest darmowy i można go pobrać stąd.

Krok 1: Import i edycja pliku STL

1. Klikamy Plik > Otwórz, jako typ pliku wybieramy STL i wyszukujemy interesujący nas plik na dysku komputera
2. Lewym przyciskiem myszki (LPM) zaznaczamy cały obiekt (podświetli się na pomarańczowo
3. Klikamy na obiekcie prawym przyciskiem myszki (PPM) i wybieramy Konwertuj na bryłę > Scal powierzchnię
4. Klikamy na wybrane narzędzie z przybornika Szkic, a następnie wybieramy płaszczyznę obiektu, na której będziemy przeprowadzać edycję
5. Przy pomocy narzędzia Ciągnij wyciągamy obiekt lub wycinamy otwór. Możemy też oczywiście przesuwać całe ściany, zaokrąglać krawędzie, etc.

Krok 2: Eksport pliku STL

1. Wybieramy Plik > Zapisz jako
2. Wpisujemy nazwę pliku oraz zmieniamy jego typ na STL
3. Warto też kliknąć poniżej w przycisk Opcje i ustawić rozdzielczość eksportowanego pliku na Wysoka, dzięki temu eksportowane okręgi będą faktycznie okręgami, a nie wielobokami

MeshMixer

O programie MeshMixer pisałem więcej kilka dni temu z racji ukazania się jego najnowszej wersji

Krok 1: Otwieranie pliku STL

1. Po uruchomieniu programu klikamy w przycisk Import i szukamy naszego pliku

2. Klikamy na Edit > Make solid

Krok 2: Edycja pliku STL

1. Zaznaczamy nasz obiekt
2. Klikając na Meshmix otwieramy różne formy, które możemy dodawać do naszego modelu (poprzez chwycenie i upuszczenie elementu na naszym modelu)
3. Klikając na Sculpt możemy w nim „rzeźbić”

Krok 3: Eksport pliku STL

Klikamy File > Export, wpisujemy nazwę pliku i wybieramy jego typ na STL.

SketchUP

SketchUP był kiedyś częścią Google, dzisiaj należy do firmy Trimble. Ze strony producenta możemy wciąż pobrać jego darmową wersję, czyli SketchUP Make (tylko do użytku prywatnego).

Krok 1: Instalacja wtyczki do importu plików STL

Darmowa wersja nie posiada wbudowanego importu plików STL (jest tak tylko w wersji Pro), dlatego trzeba najpierw zainstalować odpowiednią wtyczkę.

1. Uruchamiamy program i klikamy Window > Extension Warehouse
2. Wyszukujemy wtyczkę SketchUP STL i instalujemy ją ( w między czasie musimy poddać się inwigilacji logując się do naszego konta Google)

Krok 2: Otwieramy plik STL

Wybieramy File > Import, typ pliku zmieniamy na STL i wyszukujemy nasz plik

Krok 3: Edycja pliku STL

1. Za pomocą funkcji Erase (ikona gumki) możemy usuwać krawędzie zbędnych elementów.
2. Za pomocą funkcji rysunkowych (Lines, Arcs, Shapes) możemy wykonywać szkice na obiekcie.
3. Funkcją Push/Pull możemy wyciągać nasze szkice lub wycinać nimi otwory.
4. Narzędziem Move możemy przesuwać wybrane elementy.

Krok 4: Export jako plik STL

Wybieramy File > Export, zaznaczamy format STL i wpisujemy nazwę pliku.

MeshLab

MeshLab to darmowy program, który może nie udostępnia tak złożonych opcji edycyjnych wymienieni wcześniej poprzednicy, ale posiada bardzo użyteczne funkcje takie jak łączenie dwóch plików, usuwania wybranych elementów oraz naprawiania obiektów. Pobrać możemy go natomiast stąd.

Krok 1: Otwieranie pliku STL

Klikamy na File > Import Mesh i wybieramy interesujący nas plik.

Krok 2: Edycja pliku STL

Łączenie ze sobą dwóch plików:

1. Otwieramy oba obiekty
2. Klikamy Show Layer i w oknie pojawiającym się po prawej stronie zaznaczamy wybrany plik
3. Klikamy w ikonę Manipulator Tool
4. Wciskając na klawiaturze T możemy swobodnie przemieszczać zaznaczony obiekt, wciskając R możemy nim obracać, a po wciśnięciu S możemy go skalować
5. Jeśli chcemy odzyskać możliwość swobodnego podglądu efektów naszej pracy, możemy wcisnąć klawisz Esc. Wszystkie polecenia edycyjne zatwierdzamy klawiszem Enter
6. Gdy uznamy, że wszystko zrobiliśmy prawidłowo, w prawym oknie klikamy PPM na jeden z dwóch plików i wybieramy opcję Flatten Visible Layers, po czym zatwierdzamy klawiszem Apply

Usuwanie wybranych fragmentów pliku:

1. Klikamy w ikonkę Select Faces in a rectagular region i zaznaczamy wybrane powierzchnie.
2. Klikamy w Delete the Current Selected Face and Vertices.

Naprawianie obiektu:

1. Klikamy na Fill Hole
2. W oknie, które się pojawi „ptaszkujemy” otwory, które chcemy naprawić (zmieniają wtedy kolor na zielony), a następnie klikamy w Fill i Accept.

Krok 3: Export pliku STL

Klikamy w File > Export Mesh.

Tekst na licencji Creative Commons Attribution 4.0 International
Źródło: www.all3dp.com

Zdjęcia: [1]

Jeżeli potrzebujemy edytować plik STL możemy sięgnąć po jeden z opisywanych przeze mnie miesiąc temu programów, jeśli chcemy sami coś zaprojektować, to posługujemy się oprogramowaniem do modelowania, jeśli natomiast potrzebujemy gotowca, to ściągamy go z jednego z serwisów z darmowymi plikami. Co natomiast jeżeli chcemy tylko obejrzeć jakiś plik? Wtedy z pomocą przychodzą nam darmowe narzędzia do podglądu plików STL. Zapraszam do zestawienia kilku najciekawszych z nich.

Oczywiście każdym z wymienionych we wstępie softów jesteśmy w stanie podejrzeć plik STL, ale nie każdy ma ochotę „zaciągać” dodatkowe megabajty kodu funkcjonalności, które nie są mu do niczego potrzebne. Czasami po prostu wystarczy nam igła i nitka, nie potrzebujemy od razu maszyny do szycia.

1. ViewSTL (narzędzie Online)

Jest to chyba najprostszy sposób na podgląd pliku STL. Otwieramy stronę w przeglądarce internetowej, przeciągamy i upuszczamy w oknie nasz plik lub wybieramy go wskazując odpowiedni katalog i gotowe. Po otworzeniu pliku automatycznie włącza się funkcja autorotacji, dzięki czemu możemy obejrzeć „animację” obracającego się modelu, która zostaje wyłączone po kliknięciu na nim. Dostępne mamy trzy opcje podglądu pliku: standardowy, wygładzony oraz siatka budujących model trójkątów. Dodatkowo nasz model możemy wyświetlić w dwunastu, różnych kolorach. Oprócz wymienionych funkcji możemy też zobaczyć wymiary modelu oraz jego objętość. Możemy też w łatwy sposób wykonać screen wyświetlanego obiektu. ViewSTL posiada też wtyczkę WordPress, dzięki której możemy umieścić to narzędzie na naszej stronie internetowej.

2. SchareCAD (narzędzie Online)

Kolejne narzędzie online. Możemy tutaj wgrać plik o rozmiarze nie większym niż 50MB. Program czyta mnóstwo formatów, od plików CADowskich, przez pliki 3D, rastrowe, wektorowe, aż po spakowane archiwa. Narzędzie działa dość topornie, po wybraniu jakiejkolwiek opcji z zasobnika trzeba odczekać naprawdę dłuższą chwilę na reakcję. Oprócz kilku rodzajów podglądu, możliwe jest też chociażby dokonywanie pomiarów odległości, czy też pola powierzchni na modelu.

3. STLView

Aplikacja dostępna na Windowsa i Androida, wspierająca ekrany dotykowe. Działa bardzo płynnie. W łatwy sposób możemy przełączać się pomiędzy widokami modelu. Oprócz tego mamy możliwość dostosowania programu do naszych upodobań, chociażby poprzez zmianę kolorów tła.

4. GLC-Player

Program odczytuje całkiem sporo formatów plików 3D. Na pierwszy rzut oka wydaje się całkiem rozbudowany i skomplikowany, ale tak naprawdę zawiera wszystkie podstawowe funkcje opisane we wcześniejszych propozycjach. Umożliwia też zapisywania screenów oraz dowolną manipulacje położeniem kamery podglądu. Działa bardzo płynnie. Dostępna jest wersja na Windowsa, na system Mac OS X oraz Linux.

5. Pleasant3D

Aplikacja dostępna tylko na komputery z systemem Mac OS X. Bardzo proste narzędzie, oprócz podglądu pozwala jeszcze na zmianę wymiarów oraz położenie oglądanego obiektu.

6. 3D-Tool Free Viewer

Jest to jeden z najbardziej rozbudowanych programów dzisiejszego zestawienia. Posiada kilka bardzo ciekawych i użytecznych opcji. Możemy na przykład przeprowadzić analizę grubości ścianki modelu, zajrzeć do jego środka, wykonać jego prostą animacje, pokolorować go wedle uznania oraz dokonywać pomiarów odległości.

7. MeshLab

Drugie najbardziej zaawansowane narzędzie z wszystkich, które dzisiaj opisałem. Działa bardzo płynnie. Wprawdzie mamy do wyboru mało możliwości poprawienia widoczności modelu poprzez chociażby zmianę jego koloru lub kierunku padającego światła, ale z drugiej strony możemy za jego pomocą wykonać o wiele więcej niż wcześniej wspomnianymi programami. Możemy chociażby łączyć ze sobą dwa pliki STL, odcinać niepotrzebne elementy lub łatać dziury w modelu. Założeniem naszego zestawienia był jednak prosty podgląd pliku i w tym MeshLab sprawdza się bardzo dobrze.

Tekst na licencji Creative Commons Attribution 4.0 International
Źródło: www.all3dp.com
Zdjęcia: [1] [6]

Tym razem poruszymy temat wyboru odpowiedniej technologii wytwarzania przyrostowego do przygotowywania prototypów elementów produkowanych z tworzyw sztucznych. Skupimy się na spiekaniu proszku poliamidowego (SLS), nakładaniu tworzyw termoplastcznych (FDM) i drukowaniu z żywic (Polyjet, MJP).

Ponieważ temat jest bardzo szeroki, mamy do dyspozycji wiele maszyn dla każdej z technologii, skoncentrujemy się na walorach użytkowych wydruków. Podpowiemy na jakie pytania należy sobie odpowiedzieć stojąc przed wyborem technologii druku lub maszyny.

Po co te wszystkie technologie – nie wystarczy RepRap?

W 1986 roku Charles Hull (3D Systems) wydrukował pierwszy element w technologii SLA. Być może, gdy zobaczył to Scott Crump (Statasys), pomyślał: „fajny ten wydruk, ale zamiast jakiejś żywicy, wolałbym materiał, z którego produkuje się przedmioty użytkowe” i wymyślił FDM. W 1989 roku można było się cieszyć pierwszymi prototypami z tworzywa sztucznego, dokładnie takiego jakie wtłacza się do formy wtryskowej.

Pierwsza drukarka 3D stworzona przez Charlesa Hull’a

Panowie z Objet pewnie stwierdzili: „fajne te twoje wydruki Scott, ale jakieś takie chropowate i ta nitka długo się układa… A w tych twoich Charles, to trzeba te podpórki usuwać, a ta żywica to do żadnego tworzywa nie podobna… A w ogóle to chcemy elastyczne wydruki!”. W 1998 powstała firma Objet wchłonięta później przez Stratasys. W podobnym czasie, w połowie lat 80, Carl Deckard mógł pomyśleć sobie: „fajne to ich drukowanie, ale nie nadaje się do wytwarzania przedmiotów z metalu”. I wymyślił technologię SLS, nadającą się również do spiekania polimerów.

Czy było tak, czy inaczej, potrzeba jest matką wynalazku, a teraz te wynalazki możemy stosować do naszych potrzeb, tylko trzeba je sprecyzować.

Określenie wymagań

Zanim wybierzemy rodzaj drukarki 3D czy technologię w jakiej chcemy drukować, trzeba zdefiniować wymagania jakie ma spełniać wydrukowany prototyp z uwzględnieniem aktualnych możliwości technologii druku 3D. Czasem będzie wymagało to pójścia na kompromisy.

Kilka pytań na jakie trzeba sobie odpowiedzieć:

• czy właściwości mechaniczne materiału muszą być zbliżone do materiału produktu końcowego?
• czy materiał, z którego będziemy drukować ma być identyczny z materiałem produktu?
• czy materiał ma być elastyczny?
• czy powierzchnia ma być bardzo gładka?
• jak duże są elementy drukowane i czy dopuszczamy drukowanie w kawałkach?
• jaki mamy budżet?
• czy wydruk ma odwzorować najdrobniejsze detale?

Ale najważniejszym pytaniem jest: do czego ma posłużyć wydruk? Jeśli będziemy chcieli sprawdzić ergonomię, wykonać model poglądowy, to zapewne wybierzemy najtańszą możliwość. Jeżeli wydruk ma być modelem matką do wykonania formy silikonowej lub wykonania kilkudziesięciu elementów metodą wtrysku, to pozostają tylko żywice. Często też sama geometria modelu determinuje dobór technologii, bo np. ścianki są bardzo cienkie lub mamy jakieś drobne napisy, które koniecznie muszą być wydrukowane, albo potrzebujemy prototyp o określonych właściwościach fizycznych.

Geometryczne cechy wydruku

Zacznijmy od możliwych do uzyskania parametrów geometrycznych. Wielkość modelu jaki możemy uzyskać zależy od dostępnego urządzenia, przy czym nie zawsze konieczne jest drukowanie modelu w całości. Często dzielenie modelu i późniejsze klejenie wydrukowanych części jest ekonomicznie uzasadnione. Nie będę tu podawał wielkości modeli jakie można drukować w każdej z technologii ponieważ dla każdej z nich jest dostępnych wiele maszyn.

Istotniejsza jest dokładność odwzorowania naszego projektu, często utożsamiana z grubością nakładanej warstwy, co nie do końca jest poprawne. Takie porównywanie wydruków, trochę przypomina porównywanie samochodów przez patrzenie tylko na maksymalną wartość pokazaną na prędkościomierzu. Patrząc na liczby czasem trudno sobie wyobrazić różnicę, lepiej zobaczyć to na wykresie. Poniższy wykres ilustruje różnice pomiędzy grubościami warstw możliwych do uzyskania w różnych technologiach, chodzi o zobrazowanie jaka jest różnica pomiędzy 16 mikrometrami, a np. 0,18 mm.

Porównanie grubości warstw nanoszonego materiału w zależności od technologii (nie wszystkie możliwe grubości warstw są tu uwzględnione).

Grubość nakładanej warstwy określa nam tolerancję wymiaru wysokości wydruku, ale nic nie mówi o tym jak cienkie pionowe ścianki można wykonać w danej technologii. W przypadku FDM będzie to zależeć po części od średnicy dyszy. Przykładowo w maszynach Stratasys możemy mieć dysze o średnicach 0,25 mm 0,3 mm i 0,4 mm Niektóre maszyny pozwalają na przekładanie dysz i uzyskiwanie cieńszych ścieżek wytłaczanego materiału.

W przypadku technologii Multi Jet Printing (3D Systems) i PolyJet (Stratasys), nie mamy ścieżki materiału. Żywica jest nakładana przez głowice podobne do tych w drukarkach atramentowych. Producenci podają rozdzielczość w osiach XY, przykładowo: 750 dpi – 3D Systems i 600 dpi Stratasys.

Wydruk w technologii MJP

W przypadku selektywnego spiekania laserem, wyznacznikiem jest plamka lasera. Nie wnikając w rozwiązania konstrukcyjne, najłatwiej zestawić możliwości wydruku w technologiach przez porównanie minimalnych grubości pionowych ścianek jakie można uzyskać daną metodą. W technologii SLS będzie to przeważnie 0,8 mm, w FDM w zależności od średnicy dyszy i grubości warstwy: 0,4 do 0,9 mm, w MJP ścianki mogą mieć 0,2 mm.

Wydruk w technologii SLS

Od grubości warstwy zależy natomiast gładkość powierzchni bocznych, a w szczególności pochyłych (zbliżonych do poziomu). Żeby zmniejszyć widoczne „schodki” na pochyłych powierzchniach, trzeba użyć cieńszej warstwy. Zilustrowane to zostało na poniższych schematach. Jest to powiększenie pionowego przekroju części o wysokości 5 mm, której jedna z powierzchni jest wycinkiem walca, jej zarys oznaczony jest czerwonym łukiem. Niebieskim kolorem oznaczone są warstwy. Widać, że cieńsza warstwa lepiej odwzorowuje kształt przedmiotu. To trochę jak z rozdzielczością monitora.

Porównanie jakości odwzorowania powierzchni przedmiotu, w zależności od grubouści warstwy.

To jak będzie wyglądała górna i dolna powierzchnia, zależy natomiast od wybranej technologii. W przypadku FDM, będą widoczne nitki układane obok siebie. W przypadku SLS, powierzchnie boczne, dolna i górna są bardzo podobne i czasem trudno określić w jakiej orientacji detal był drukowany. Podobnie w przypadku wydruków z żywic, przy czym tu mamy mniejszą chropowatość.

Właściwości fizyczne materiałów

Wiemy już, które technologie pozwolą wydrukować nasz model ze wszystkimi jego szczegółami, to teraz musimy zdecydować się jakie właściwości mechaniczne powinien mieć materiał. Jeśli ważny jest tylko efekt wizualny, to materiał ma mniejsze znaczenie, raczej będzie nas interesować wygląd powierzchni i czy wszystkie szczegóły się wydrukują (patrz wcześniejszy akapit). W przypadku prototypów funkcjonalnych, czy wręcz elementów finalnych ważne będzie określenie parametrów wytrzymałościowych, określenie odporności na temperaturę, niepalności, rozpraszania ładunków elektrostatycznych, biokompatybilności, itp.

Największy wybór materiałów o różnych właściwościach fizycznych oferują maszyny wykorzystujące fotopolimery. W maszynach Objet są tzw. materiały cyfrowe, mieszając je uzyskuje się różne właściwości fizyczne. Można symulować tworzywa sztuczne o różnej wytrzymałości oraz gumy o różnej twardości. Dodatkowo można na nich drukować w pełnym kolorze. Natomiast technologie FDM i SLS pozwalają wykonywać prototypy z materiałów używanych bezpośrednio w produkcji masowej, co może być bardziej przydatne przy prototypach użytkowych lub wręcz przy wydrukach, które są finalnym produktem. Poniżej zestawienie niektórych właściwości kilku wybranych materiałów.

Porównanie podstawowych właściwości mechanicznych niektórych materiałów do wytwarzania przyrostowego.

Szybkość procesu

Przy wyborze technologii druku 3D to jest raczej ostanie kryterium jakim należy się kierować – zapewne ważniejsze są wcześniej opisane właściwości wydruków (geometryczne i wytrzymałościowe). Specjalnie użyłem słowa „proces” a nie „drukarka 3D”, a to dlatego, że zakończenie drukowania przez urządzenie nie oznacza, że wydruk jest już gotowy do testów.

Można się spotkać z opiniami, że maszyny FDM są powolne, że wydruki szybciej powstają w innych technologiach, prawda może być jednak inna. Model z urządzenia FDM, nie wymaga dużo dodatkowej pracy – można go wyjąć z drukarki praktycznie po zakończeniu druku 3D. Jeśli podpory są rozpuszczalne, to wystarczy model włożyć do myjki na kilkadziesiąt minut. SLS natomiast powinien być wystudzony przed otwarciem, później musimy usunąć proszek. Oprócz drukarki mamy urządzenie do mieszania proszku i czyszczenia wydruków. Wydruki z maszyn Objet trzeba oczyścić ręcznie z podpór. Więc szybkość drukarki nie jest gwarancją szybkiego wykonania prototypu.

Każdy klient chce aby jego produkt był wykonany: szybko, dobrze i oczywiście tanio. Jak wszędzie, tak i w drukowaniu 3D często sprawdza się reguła, że z trzech powyższych można połączyć jednocześnie dwie możliwości.

Jak coś ma być wykonane szybko i dobrze – to nie będzie to tanie.

Zdjęcie przewodnie: [1]

Czy skaner 3D musi być drogi? Nie musi, ale czy tani skaner spełni oczekiwania wybrednego użytkownika? Zdecydowanie nie. Za niewielkie pieniądze można jednak zbudować skaner, który jakością skanów będzie porównywalny chociażby z kosztującym około dwóch tysięcy złotych skanerem SENSE. Można się przy tym dobrze bawić, a wciągając w projekt młodszą latorośl, można dodatkowo zaszczepić w niej zainteresowanie nowymi technologiami.

FabScan to open source’owy projekt niskobudżetowego skanera 3D. Jego twórcą jest Francis Engelmann. Przez blisko pięć lat istnienia projekt doczekał się on sporej liczby przeróbek i udoskonaleń. My zajmiemy się budową jego najtańszej wersji, czyli skanera FabScan100. Z założenia jest to opcja która nie pochłania więcej niż 100 euro. Myślę jednak, że spokojnie można się zmieścić w mniejszej kwocie. Dzisiaj opiszę więc krótki wstęp na temat skanera oraz omówię wszystkie niezbędne elementy do jego skonstruowania, wraz z podaniem miejsc gdzie można je nabyć.

Obecnie pieczę nad projektem przejął Mario Lukas. To dzięki niemu powstała najnowsza wersja FabScan’a oparta na Raspberry Pi oraz dedykowana do niej kamera, czyli Fabscan Pi. Urządzeniem tym możemy sterować za pomocą przeglądarki internetowej, a lepsza kamera daje lepsze rezultaty jakościowe.

Do budowy FabScan100 potrzebny jest jeden silnik krokowy. Wersja standardowa posiada je dwa, przy czym jeden służy do poruszania obrotowym stolikiem, a drugi do obracania laserem liniowym. Próbowałem ją zbudować, ale niestety wszystkie moje próby kończyły się niepowodzeniem. Zastosowanie jednego, nieruchomego lasera powoduje największą wadę urządzenia. Dokładność skanowania. Padająca z jednego stałego miejsca linia lasera nie jest w stanie dotrzeć do trudno dostępnych miejsc, nawet niezbyt skomplikowanych obiektów. Idealnym rozwiązaniem byłoby więc zastosowanie co najmniej dwóch takich laserów, w dwóch różnych ustawieniach.

Największym plusem całego ekosystemu skanera FabScan jest specjalnie przygotowana dystrybucja Linuxa Ubuntu, którą możemy zainstalować na pendrivie i uruchomić na dowolnym komputerze, bez potrzeby instalacji najmniejszego nawet sterownika. Dystrybucja ta zawiera poza tym preinstalowany szereg niezbędnych programów, jakie mogą nam się przydać nie tylko w czasie skanowania, ale też projektowania i drukowania 3D. Temat ten rozwinę jednak w jednej z kolejnych części poradnika.

Zacznijmy od listy elementów, które są niezbędne przy budowie:

Bardzo dużo części można nabyć bezpośrednio ze sklepu Watterott. Niekoniecznie są to rzeczy najtańsze, ale czasem możemy być zmuszeni do posiłkowania się zakupami tam.

Obudowa FabScan Cube:

Pliki obudowy można pobrać stąd, ale można też nabyć „gotowca” chociażby bezpośrednio z polskiego sklepu PJD Automatyka. Aktualnie produkt jest niedostępny, ale myślę, że na zamówienie nie powinno być problemu z wycięciem niezbędnych elementów. Przy odrobinie wysiłku, gotowe obudowy, można znaleźć też w innych miejscach w sieci.

Arduino UNO wraz z kablem USB:

Można kupić oryginał, ale jeśli ktoś woli, to może posłużyć się klonem, których zatrzęsienie znajduje się na Allegro.

FabScan Shield:

Fabscan Shield, czyli nakładka na Arduino UNO. Tutaj nie mamy zbyt wielkiego pola do popisu. Jeśli nie jesteśmy w stanie wykonać jej sami, to musimy posiłkować się zakupem w sklepie Watterott (płytkę musimy sobie sami polutować).

Zasilacz do Arduino Uno:

Zasilacz 12V i co najmniej 1000mA. Jest ich sporo na Allegro, więc nie powinno być problemu ze znalezieniem odpowiedniego.

Kamera internetowa Logitech C270:

Polecam zakup na Allegro, nawet wersji używanej. Obudowa i tak idzie na „przemiał” więc może być nawet pęknięta lub zniszczona.

Laser liniowy 5mW:

Za „grosze” można znaleźć ich mnóstwo na Allegro.

Silnik krokowy Nema17:

Można kupić sztukę z demobilu. Ja stosowałem silniki Vexta 12V, 0,4A.

Stepstick Pololu A4988:

Jeśli nie mamy takiego na stanie to również możemy posiłkować popularnym serwisem aukcyjnym lub jednym ze sklepów z akcesoriami do drukarek 3D.

Śruby, nakrętki, podkładki:

Podaję przybliżone liczby, więc warto kupić z zapasem:

40 szt. M4x20 + 40 szt. nakrętek

1 szt. M3x25 + 2 szt. nakrętek +2 szt. podkładek

4 szt. M3x20 + 4 szt. nakrętek

5 szt. M3x15 + 8 szt. nakrętek

4 szt. M2.5×10 (do silnika, te pasowały akurat do mojego modelu)

2 szt. M2x20 + 4 szt. podkładek + 6 szt. nakrętek

Przewody, goldpiny i inne „przydasie”:

Przewody od silnika i lasera trzeba będzie prawdopodobnie przedłużać i jakoś połączyć z elektroniką, więc kilka dodatkowych elementów warto mieć pod ręką. Poza tym przydadzą się podstawowe narzędzia oraz lutownica.

Po zaopatrzeniu się we wszystkie pozycje z listy zajmiemy się powoli procesem składania skanera w całość. W następnej części poradnika przystąpimy więc do pierwszych prac montażowych.

Zdjęcia: [3][4][5][6][7][8][9]

Używają jej profesjonaliści w pracowniach artystycznych, pasjonaci sztuki oraz hobbyści. Ceramika służy do produkcji efektownych przedmiotów codziennego użytku.  Doceniają ją chirurdzy i protetycy.  Nic dziwnego, że sięga po nią także branża druku 3D.

Jeśli planujesz rozpocząć swoją przygodę z drukiem 3D z ceramiki przygotowałam dla Ciebie mały poradnik. Dowiesz się tutaj: Od czego zacząć? Jaki sprzęt masz do wyboru? A także czym różni się druk z materiału o tak gęstej konsystencji od standardowych termoplastów?

Jak to działa?

Podstawą jest specjalnie zaprojektowany extruder, który podaje glinę bezpośrednio ze zbiornika. Można napełniać go wielokrotnie, dowolnie komponowanymi masami. Ceramika występuje w formie proszku składającego się z cząsteczek glinu i krzemu. Podobnie jak w przypadku tradycyjnych materiałów, model powstaje warstwa po warstwie. Po wydruku trzeba go osuszyć.

Aby utwardzić kruche tworzywo należy pokryć je emalią i wypalić (czynność powtarzamy dwa razy). Dzięki temu otrzymujemy błyszczącą i gładką strukturę przedmiotu.

Właściwości

W przeciwieństwie do metali i termoplastów, ceramika nie topi się szybko pod wpływem ciepła. Charakteryzuje ją odporność na wysokie temperatury (około 600°C). Jest przyjazna w obróbce. Co ciekawe, na początku stycznia 2016 grupa badawcza HRL Labolatories opracowała materiał, który jest połączeniem ceramiki i żywicy. Zachowuje się on podobnie do standardowych polimerów i jest w stanie wytrzymać temperaturę sięgającą nawet 1700°C.

Druk 3D z ceramiki metodą litograficzną

Austriacka firma Litholz zaproponowała niedawno rozwiązanie o nazwie LCM, czyli Lithography-based Ceramic Manufacturing. Inspiracją do jego stworzenia była technologia DLP, polegająca na druku 3D z żywic selektywnie utwardzanych światłem projektora. Metoda została przekształcona na potrzeby druku z ceramiki.

LCM przypomina w działaniu proces stereolitografii na bazie chipów DLP z wykorzystaniem światła niebieskiego.  W tym przypadku materiałem eksploatacyjnym jest zawiesina, składająca się z żywicy fotopolimerowej ze zdyspergowanymi w niej cząsteczkami ceramicznymi. Fotopolimery pełnią tutaj rolę spoiwa, pozwalając na precyzyjne formowanie zadanego kształtu.

Selektywne utwardzanie materiału zachodzi w temperaturze pokojowej, co eliminuje tworzenie się napięć termicznych. Najważniejsze jest mieszanie zawiesiny pomiędzy tworzeniem kolejnych warstw – zapewnia to homogeniczność materiału. W metodzie LCM konieczne jest tworzenie struktur podporowych, które wymagają odcięcia przed wypaleniem.

Wydrukowany model wymaga jeszcze obróbki – należy usunąć spoiwa i go wypiec. Otrzymany produkt jest  wykonany w 100% z ceramiki, posiada jednak właściwości mechaniczne identyczne z elementami wytworzonymi konwencjonalnymi metodami.

Drukarki 3D i extrudery

Na rynku nie ma ich aż tak dużo, jak tradycyjnych maszyn drukujących w technologii FDM, ale i tak jest z czego wybierać. Przegląd zaczynamy od rodzimych produktów. Na początek posiadający 11 głowic ZMorph (drukujący również z innych mniej typowych materiałów takich jak choćby czekolada czy drewno) czy GAIA Multitool  z 10 wymiennymi końcówkami. Wart uwagi jest także Goliat wykonany z wysokogatunkowego aluminium, występujący w dwóch wersjach: do bezpośredniej ekstruzji pod głowicę z uchwytem j-head oraz do Bowdena.

Wśród produktów zagranicznych producentów ciekawym rozwiązaniem jest Dual-Color 3D Clay Printer firmy LUTUM (podczas procesu druku 3D używa dwóch typów gliny) lub drukarka 3D PotterBot od DeltaBots, przeznaczona dla przemysłu garncarskiego. Urządzenie to korzysta ze specjalnej pasty ceramicznej, a extruder w który zostało wyposażone, zapewnia stały przepływ materiału. Umożliwia wydruk naczyń o wysokości około 40 centymetrów.

Włoska firma WASP słynąca z wielkogabarytowych wydruków, oferuje z kolei Clay Extruder, który pozwala na usuwanie pęcherzyków powietrza z mieszaniny.

Wybór koloru

Podobnie jak w przypadku ABSu i PLA, wybór barw ceramiki do druku 3D jest naprawdę duży. Podstawowe i najczęściej spotykane wersje to: czarna, biała, niebieska, czerwona, zielona, pomarańczowa i żółta. Profesjonalni producenci oferują materiały w większej liczbie odcieni, których wymyślne nazwy zaskakują.

Bezpieczeństwo

Ceramika to nietoksyczny materiał nadający się do kontaktu z żywnością. Podczas wydruku nie jesteśmy narażeni na trujące opary. Z tego powodu można używać jej do wytwarzania naczyń i sztućców. Wybierając emalię, którą pokrywamy nasz model trzeba upewnić się, że nie zawiera ona ołowiu i jest nietoksyczna (powinna mieć odpowiednie oznakowanie na opakowaniu).

Ograniczenia

Materiały ceramiczne stanowią duże wyzwanie dla twórców technologii druku 3D. Produkcja technicznych elementów ceramicznych jest skomplikowana, ponieważ utrudniają ją duże skurcze termiczne podczas wypalania lub spiekania. Jest to kruche tworzywo, które zapycha extruder. Problemów może przysporzyć także formowanie kształtów i zachowanie odpowiednio dokładnych wymiarów. Minusem jest również cena sprzętu potrzebnego do tworzenia takich wydruków. Z drugiej strony, ceramika posiada szereg unikatowych właściwości niespotykanych w innych grupach materiałowych, takich jak: wysoka wytrzymałość temperaturowa, twardość, sztywność i odporność chemiczna.

Źródło: Fabbaloo

Loudwire to jeden z najważniejszych portali internetowych poświęconych muzyce rockowej i metalowej. Jedną z najpopularniejszych pozycji w serwisie jest „Wikipedia: Fact or Fiction” – seria wywiadów z muzykami, podczas których konfrontowane są informacje na ich temat zamieszczone w Wikipedii z prawdą historyczną. Zainspirowany tym cyklem, postanowiłem przyjrzeć się szerzej definicji druku 3D w polskiej Wikipedii i również porównać to z rzeczywistością. Rezultaty okazały się dość zaskakujące…

Wikipedia to obecnie najważniejsze źródło informacji w internecie. Nie jest jednak pozbawiona wad… Jak wszyscy zapewne wiecie, treści Wikipedii są moderowane przez wolontariuszy, których wiedza w danym temacie niekoniecznie musi stać na eksperckim poziomie. Nie ma się temu też co dziwić – za swoją pracę nie pobierają wynagrodzenia, a jej jakość jest tylko tak dobra, jak dobre są kompetencje danej osoby. Generalnie znakomita większość artykułów stoi na wysokim poziomie, jednakże bywa, że wśród nich pojawiają się rzeczy, które w najlepszym przypadku wzbudzają uśmiech politowania, a w najgorszym – są po prostu szkodliwe.

Kilka miesięcy temu świat druku 3D został poruszony zamieszaniem związanym z oficjalnym artykułem nt. Projektu RepRap, zamieszczonym na anglojęzycznej wersji Wikipedii. Do lutego br. definicja ta liczyła ponad 30.000 słów, jednakże jeden z redaktorów powycinał wszystkie fragmenty nieposiadające dokładnego źródła, przekształcając bogate opracowanie w krótką i zwięzłą definicję. Na dodatek pomieszał niektóre zagadnienia dotyczące Projektu RepRap z działalnością firmy RepRapPro Adriana Bowyera. Ostatecznie, po licznych interwencjach członków społeczności druku 3D oraz redaktorów czołowych portali internetowych zajmujących się tą tematyką, artykuł został poszerzony w stosunku do edytowanej wersji, lecz w dalszym ciągu wiele mu brakuje do wersji pierwotnej.

Jak zatem widać na tym przykładzie, to co czytamy w Wikipedii zależy w dużej mierze od podejścia, bądź „widzimisię” danego redaktora i niekoniecznie musi być prawdziwe. Chociaż warto pamiętać, że opisany powyżej przypadek to jednak anomalia i problem dotyczy jedynie niewielkiego procenta treści Wikipedii.

Wróćmy jednak do meritum mojego artykułu, czyli zestawienia polskiej definicji druku 3D z rzeczywistością. Będziemy analizować każdy kolejny akapit i sprawdzać czy jest on prawdziwy?

Drukowanie przestrzenne (ang. 3D printing) – proces wytwarzania trójwymiarowych, fizycznych obiektów na podstawie komputerowego modelu. Początkowo była to jedynie jedna z metod szybkiego prototypowania używana zarówno do budowania form i samych prototypów. Wraz z postępami dokładności wykonania obiektów przez drukarki 3D, stała się to także metodą wykonywania gotowych obiektów, w tym zabawek, ubrań, czekoladek, a nawet protez.

Niestety już pierwszy akapit budzi kontrowersje… O ile dwa pierwsze zdania są poprawne, o tyle trzecie zdanie mówiące o wykonywaniu za pomocą technologii przyrostowych „gotowych obiektów„, „zabawek„, „ubrań” czy „czekoladek„, wzbudza politowanie… Po pierwsze, jakbyśmy na to nie spojrzeli, prototypy to jak najbardziej gotowe obiekty, tyle tylko że wykonane w ilościach jednostkowych. Po drugie, wykorzystywanie drukarek 3D do produkcji zabawek czy ubrań ma miejsce, ale ma w dalszym ciągu charakter jednostkowy i pokazowy. Natomiast drukowanie czekoladek to obszar, na którym potknęły się nawet takie firmy jak 3D Systems i Hershey’s, a urządzenia które mogą to robić albo w ogóle nie trafiły na rynek, albo stanowią ciekawostkę, o której mało kto słyszał. Poza tym w niektórych krajach (jak np. w Polsce), drukowanie czekoladek czy produktów spożywczych w ogóle, jest ściśle regulowane prawnie czyniąc to wielce problematycznym.

Jeśli chodzi o protezy, to jest to jeden z ważniejszych obszarów wykorzystywania drukarek 3D w medycynie i zestawienie tego w jednej linii z czekoladkami bądź ubraniami jest, co najmniej, niestosowne. Tak jak okraszanie tej informacji frazą „a nawet„, gdyby było to czymś wyjątkowym… Szkoda, że nie pojawiło się w tym akapicie nic o wykorzystaniu druku przestrzennego w lotnictwie, motoryzacji, czy przemyśle ciężkim? No ale przejdźmy dalej – może później jeszcze coś o tym przeczytamy…?

Historia

Pierwsza technika drukowania przestrzennego została opracowana w 1984 roku przez Charlesa Hulla i opatentowana w 1986 roku jako Stereolitografia (SLA). W tym samym roku Charles Hull założył firmę 3D Systems, która zajęła się komercyjną produkcją pierwszych drukarek 3D. W ramach 3D Systems opracowano stosowany do dziś format pliku STL, który jest używany do przekazywania instrukcji drukarkom przestrzennym.

Ponownie dwa pierwsze zdania są poprawne, ale trzecie już nie do końca. Format STL Hull opracował niezależnie od zakładania 3D Systems. Nie służy on do przekazywania instrukcji drukarkom 3D, gdyż za to odpowiada GCode generowany przez oprogramowanie drukarki 3D na podstawie pliku STL. Więcej na temat formatu STL oraz GCode przeczytacie tutaj.

Kolejna technika wydruku – osadzanie topionego materiału (FDM) – została opracowana w 1988 roku przez Scotta Crumpa, który rok później założył firmę Stratasys, chociaż swoją pierwszą maszynę „3D Modeler” zaczęli sprzedawać w 1992 roku. W tym samym roku powstała także pierwsza drukarka stosująca technikę Selective laser sintering. Jest to technika dokładniejsza i dająca większą swobodę niż FDM, jednak póki co niedostępna dla użytkowników domowych.

Twórca artykułu wciąż trzyma się zasady 2+1. Informacje na temat technologii FDM i SLS są poprawne (chociaż dość ubogie jak na standardy encyklopedyczne), ale stwierdzenie że „SLS jest techniką dokładniejszą i dającą więcej swobody niż FDM„, a na dodatek nie da się jej używać w domu, jest dość infantylne. SLS to profesjonalna technologia przemysłowa, posiadająca pewne oczywiste przewagi na FDM, jednakże nie ma to związku z jakąkolwiek „swobodą” użytkowania. Dopracowanie do perfekcji procesu drukowania w technologii SLS wymaga z jednej strony zapewnienie określonych warunków w pomieszczeniu, w którym pracuje drukarka 3D, a z drugiej strony wiedzy i doświadczenia w pracy z samym urządzeniem.

W 2006 roku Adrian Bowyer buduje pierwszy prototyp drukarki 3D, która w zamyśle ma stać się urządzeniem dla użytkowników domowych. W ramach zainicjowanego przez niego projektu RepRap tworzone są kolejne modele drukarek 3D, które można złożyć i częściowo wytworzyć w domu. Docelowo drukarki te miałyby się same powielać, jednak na razie przeszkodą są głównie części elektroniczne i precyzyjne części mechaniczne (silniki krokowe). Projekt jednak osiąga częściowo swoje cele, ponieważ w roku 2013 zestaw do samodzielnego montażu drukarki RepRapPro Huxley kosztował ok. 430 USD, a z elementami, które można wydrukować samodzielnie ok. 540 USD.

Trzecie zdanie ponownie zadziwia…? Nie rozumiem, dlaczego problemem w Projekcie RepRap miałyby być akurat części elektroniczne lub silniki krokowe (tzw. „precyzyjne części mechaniczne„)? Generalnie akapit jest poprawny, tylko ponownie autor jedynie sygnalizuje istnienie pewnego zagadnienia, pomijając ważne szczegóły.

Na początku XXI wieku rozpoczęły się prace nad zastosowaniem technik podobnych do wydruku 3D w medycynie. Z powodzeniem można już wytwarzać ściśle dopasowane protezy (w tym te wszczepiane w organizm), a nawet tkanki, ale wyzwaniem pozostaje drukowanie całych organów.

Akapit poprawny, chociaż brakuje w nim ważnych informacji na temat drukowania 3D prototypów indywidualnych implantów medycznych, bądź końcowych implantów z metalu. W kontekście braku tej informacji, pisanie o biodrukowaniu 3D, które wciąż jest w fazie testów i badań jest cokolwiek zbędne (to uzupełnienie tej informacji, a nie jej podstawa).

Możliwości wykorzystania drukarek przestrzennych zależą głównie od metody wytwarzania produktu, dostępnych materiałów oraz częściowo kubatury urządzenia. W przypadku FDM na to jakie materiały można wykorzystać wpływa w dużej mierze temperatura do jakiej może się rozgrzać wytłaczarka i od jej budowy. W metodach, w których przedmiot jest cały czas zawieszony w innej substancji (jak w SLA oraz Selective laser sintering), ograniczeniem jest też to, że nie można tworzyć zamkniętych przestrzeni z pustym wnętrzem. Natomiast na precyzję wykonania wpływa głównie dokładność pozycjonowania elementów sterujących oraz sam materiał z jakiego wykonywany jest przedmiot.

Raz dobrze, dwa dobrze i trzy… ponownie źle. Po pierwsze, w technologii SLS drukowany detal nie jest „zawieszony w innej substancji„. W komorze roboczej rozsypywane jest sproszkowane tworzywo sztuczne, które jest selektywnie spiekane laserem, tworząc kolejne warstwy drukowanego modelu. Po drugie, w technologii SLA (jak również DLP i pokrewnych), detal „zawieszony” jest w dokładnie tej samej substancji, z której jest drukowany, czyli żywicy światłoutwardzalnej. Nie do końca prawdą jest również stwierdzenie, że w technologii SLS nie można tworzyć zamkniętych przestrzeni z pustym wnętrzem – po prostu po wydrukowaniu modelu można wywiercić w nim otwór i wysypać niespieczony proszek. Oczywiście jest to problematyczne i przy drobnych detalach może być niemożliwe, ale kategoryczne stwierdzenie, że nie można tego robić jest nieprawdziwe.

Zastosowania

Za pomocą różnego rodzaju drukarek 3D można wytworzyć:

• gotowe produkty z tworzywa sztucznego;
• produkty wymagające obróbki (szczególnie w FDM może być konieczne przycięcie łączników i kolumienek oraz wygładzenie powierzchni);
• inne przedmioty z topliwych materiałów w tym z czekolady czy metalu;
• elementy innych przedmiotów;
• prototypy i inne produkty koncepcyjne;
• formy do wykonania właściwych elementów lub prototypów;
• w ograniczonej formie także różnego rodzaju tkanki.

Tym razem prawie dobrze, ale wciąż daleko od doskonałości. Lista jest mocno wybiórcza i jej autor ponownie skupia się na szeregu mało istotnych kwestii, pomijając te ważne i istotne (wspomniane wcześniej rozwiązania dla branży lotniczej, automotive, przemysłowej czy medycznej). Zestawienie w jednym podpunkcie druku 3D z metalu i czekolady to absolutne kuriozum, dyskwalifikujące autora tego zapisu jako redaktora Wikipedii. Pomijając, że są to dwa całkowicie odmienne procesy produkcyjne (czekoladę ekstruduje się przez głowicę drukującą w podobny sposób jak w technologii FDM, a druk 3D z metalu to po prostu zmodyfikowana technologia SLS), to metal stanowi jedną z najważniejszych gałęzi rozwoju branży technologii przyrostowych, a czekolada to wciąż tylko pole do eksperymentów.

Materiały

W domowych drukarkach przestrzennych używa się przed wszystkim tworzyw sztucznych takich jak: PLA, ABS, PVA, nylon, Laywood (materiał drewnopodobny, kompozyt plastiku i drewna), Laybrick (kompozyt plastiku i gipsu). Drukarki przemysłowe i mniej typowe modele mogą używać innych materiałów np.: żywic, gumy czy też czekolady lub metalu a nawet betonu albo papieru. Trwają także prace nad możliwością druku 3D z grafenu. W pełni kolorowe modele można uzyskać dzięki technologii CJP (ColorJet Printing), w której materiał proszkowy, oprócz tego, że jest spajany lepiszczem, jest też barwiony tuszami CMYK.

Kompletne pomieszanie z poplątaniem. Domyślam się, że pisząc o „domowych drukarkach przestrzennych” autor miał na myśli technologię FDM? Jeśli tak, warto byłoby gdyby o tym napisał. Inna sprawa, że druk 3D z nylonu w warunkach domowych jest dość kontrowersyjnym pomysłem (tzn. można, ale czy powinniśmy drukować z tego tworzywa akurat w domu?). Ponowne zestawienie w jednej linii „żywic, gumy czy też czekolady lub metalu a nawet betonu albo papieru” udowadnia, że autor artykułu nie ma pojęcia o czym pisze. Czekolada lub beton to materiały eksperymentalne, które próbuje się wdrożyć do poważniejszych procesów technologicznych. Zestawianie ich z żywicami lub metalem stanowiącymi jedne z fundamentów technologii przyrostowych jest… co najmniej niewłaściwe.

Zagrożenia

Spekuluje się, że drukowanie przestrzenne mogłoby służyć do produkcji broni poza kontrolą prawa. Udaną próbę zbudowania broni z części powstałych poprzez drukowanie przestrzenne dokonała grupa Defense Distributed. Jednak drukarki dostępne dla użytkowników domowych nie pozwalają na drukowanie metalowych elementów, a tańsze urządzenia do obróbki metalu są dostępne od dawna. Wytwarzanie broni palnej bez zezwolenia jest nielegalne w większości krajów – niezależnie od narzędzi jakimi je wykonano. Ponadto urządzenia domowe wciąż są dalekie od wysokiej precyzji wykonania.

Temat druku 3D broni był wałkowany do znudzenia w latach 2013-2014. Mimo obaw różnych osób, nigdy się nie spopularyzował i raczej nie zanosi się tutaj na jakąkolwiek zmianę. Owszem, w różnych miejscach na świecie (np. w Filadelfii, w USA) druk 3D broni jest zakazany, ale to raczej odosobnione przypadki. Sformułowanie, że „drukarki dostępne dla użytkowników domowych nie pozwalają na drukowanie metalowych elementów, a tańsze urządzenia do obróbki metalu są dostępne od dawna” jest absurdalne. Druk 3D z metalu z uwagi na swoją specyfikę i koszty nigdy nie będzie technologią domową. Trudno też wyobrazić sobie, aby w domach korzystać z „tańszych urządzeń do obróbki metalu” – czyli frezarek CNC [SIC!].

Podsumowanie

Polska definicja druku przestrzennego na Wikipedii jest fatalna. Wymaga poważnej korekty, jeśli nie całkowitej zmiany. Autor (autorzy?) tworzący artykuł nie posiadał elementarnej wiedzy na ten temat w trakcie jego tworzenia. Jest pełen błędów merytorycznych. znalazły się w nim informacje trzecio- lub czwartorzędne, z kolei informacje istotne zostały całkowicie pominięte. Pomijam słabe walory językowe tego artykułu…

Szkoda, ponieważ wiele początkujących osób czerpie z niego wiedzę na temat druku przestrzennego, dowiadując się m.in. że druk 3D z czekolady jest czymś powszechnym, a największym problemem z drukarką 3D jest ryzyko wydrukowania z niej broni palnej.

Osobiście bardziej obawiałbym się oparów powstających w trakcie przetapiania termoplastów w technologii FDM, bądź kwestii recyclingu resztek użytych tworzyw sztucznych, żywic lub proszków poliamidowych. No ale nie jestem redaktorem Wikipedii tylko skromnego Centrum Druku 3D, więc co ja tam mogę wiedzieć…?

Widoczne granice pomiędzy warstwami, chropowata struktura, pionowe i poziome prążki znacznie pogarszają wygląd modeli 3D. Chociaż usuwanie birmów oraz raftów nie jest ciężkie, to po takim zabiegu wydruk 3D wymaga czasami dodatkowego oszlifowania.  Problematyczne bywają również supporty. Jeżeli dysponujesz niskobudżetową drukarką 3D wyposażoną w jedną głowicę drukującą, wiesz, że pozbywanie się podpór to żmudna praca. Czasem  bywa to wręcz niemożliwe… Jak sobie z tym poradzić?

Przedmioty wydrukowane z PLA czy ABSu wyglądają blado w porównaniu do tych wykonanych metodą wtryskową. Z drugiej strony, w przypadku produkcji niskoseryjnej, są łatwo dostępne, a ich cena nie przeraża przeciętnego użytkownika. Obróbka modelu bywa czasochłonna i niewygodna. Ale nie musi tak być. Zobacz jakie narzędzia i sprzęty pomogą Ci odpicować Twoje wydruki.

Retouch3D

Urządzenie to zainspirowało mnie do stworzenia tego zestawienia. Na swoim koncie ma zwycięską kampanię na Kickstarterze. Jest pomocne w obróbce modeli wykonanych z PLA, ABSu, a nawet żywic światłoutwardzalnych w technologiach SLA i DLP. W zestawie znajdziesz pięć wymiennych głowic o różnym zastosowaniu:

• Macro Remover – do dużych: supportów, birm i raftów,
• Micro Remover – specjalista od usuwania drobnych supportów i detali,
• Macro Refiner – do wygładzania dużych wypukłości,
• Micro Refiner – małe narzędzie do oczyszczania wydruku,
• Blender Head – głowica wygładzająca.

Retouch3D posiada funkcję regulacji temperatury, która może wynieść od 50°C do 300°C. Swoim wyglądem przypomina nieco sprzęt dentystyczny. Można porównać go do noża wyposażonego w grzałkę, który przy pomocy ciepła wycina nadmiar materiału. Charakteryzuje go łatwość użytkowania i duża precyzja, co widać na filmie producenta. Koszt: ok. 200 $.

Kąpiel w acetonie

Kąpiel w acetonie to prosta lecz niezbyt bezpieczna metoda. Aceton należy pogrzać do temperatury, w której zaczyna parować, a następnie umieścić wydruk w jego oparach. Powodują one, że ABS zaczyna się kurczyć, a krawędzie warstw samoistnie zanikają. Proces ma niestety szereg wad: należy wykonywać go w miarę równomiernie na całej powierzchni modelu, wraz z zanikaniem warstw zmniejsza się dokładność figurki – krawędzie stają się bardziej gładkie i obłe, a powierzchnia jest bardziej błyszcząca. Pamiętaj, że aceton jest substancją łatwopalną i jego używanie nie zawsze jest bezpieczne. Substancja ma bardzo niski poziom zapłonu, wystarczy nawet 2,5% jej obecności, aby wywołać płomień. W dodatku opary są cięższe od powietrza. Mogą opaść na podłogę, zwiększając stopniowo swoją objętość procentową, a to wywołuje zagrożenie. Dlatego warto zachować ostrożność.

Urządzenie wykorzystujące tę metodę to np. MagicBox. Można w nim wygładzać modele wykonane z ABSu oraz PLA. Charakteryzuje je spora komora robocza o wymiarach 25 x 25 x 20 cm, łatwy i intuicyjny panel do obsługi, a również solidna obudowa. Jego cena to około 450 $.

Alternatywą do MagicBoxa może być 3D Refiner. Jego obszar roboczy jest nieco mniejszy 16 x 16 x 20 cm, ale nadal zadowalający. Obróbka polega na wystawieniu wydruku na działanie strumienia oparów roztworu acetonu i wody. Następnie model jest obracany z odpowiednią prędkością tak, by powierzchnia była jednolicie wygładzona. Efekty są naprawdę niesamowite – po obróbce możemy cieszyć się dokładnością wydruków na poziomie 0,35 mm. Koszt: około 300 $.

 Kąpiel w alkoholu

2 miesiące temu poświęciliśmy na naszym portalu sporo czasu produktom firmy Polymaker. Jest ona autorem urządzenia Polysher. Można używać go jedynie z modelami wydrukowanymi z materiału firmy – PolySmooth PVB (jego właściwości są zbliżone do PLA). Wygładzanie zachodzi dzięki aerozolowi składającemu się z alkoholi  – etanolu i izopropanolu, za którego wydzielanie odpowiada specjalny rozpylacz. Składa się on z membrany zawierającej otwory o średnicy poniżej dziesięciu mikronów oraz piezoelektrycznego wyzwalacza. Mikrokropelki rozpylonego alkoholu  są absorbowane przez powierzchnię wydruku i nadają jej gładkości. Polysher czasie trwania kampanii na Kickstarterze kosztował 250 $.

FinishingTouch Smoothing Station

Istnieje również rozwiązanie wymagające nieco większego budżetu – FinishingTouch Smoothing Station od Stratasysa. Nie korzysta ono z toksycznego i łatwopalnego acetonu, ale trzeba za nie zapłacić około 30.000 $. To urządzenie profesjonalne, znajdujące zastosowanie w przemyśle.  Składa się z dwóch komór – w pierwszej przedmiot jest schładzany do niskiej temperatury, skąd trafia do drugiej, gdzie jest poddawany działaniu pary wytworzonej ze środka chemicznego o nazwie Vertel. Gorąca para natychmiast skrapla się na wychłodzonym modelu i równomiernie wygładza jego krawędzie. Cały proces trwa zaledwie 30 sekund!

Źródło: www.fabbaloo.com

XTC-3D czyli wygładzanie żywicą epoksydową

Środek XTC-3D składa się z żywicy i utwardzacza. Należy połączyć je w w odpowiednich proporcjach i nanieść na model pędzlem. Nadaje mu połysk, jednakże w przeciwieństwie do opisanego wcześniej acetonu, nie powoduje skurczu materiału. Występuje w dziesięciu wariantach kolorystycznych. Charakteryzuje go duża wydajność – opakowanie wystarcza zazwyczaj na 10 niewielkich wydruków. Trzeba jednak mieć dobry refleks i trochę wprawy, bo preparat szybko gęstnieje. Po zakończonej pracy wydruk schnie w temperaturze pokojowej około 3 godzin.

Producent zapewnia, że materiał sprawdza się też na wydrukach wykonanych z żywicy, proszku gipsowego czy polimerów spiekanych proszkowo. Paweł testował go na: PLA, ABSie, woodFill i t-glase. Świetnie nadaje się do wygładzania powierzchni i uzupełniania ubytków w wydrukach. Efekty przypominają te, które można uzyskać po kąpieli w acetonie. Cena: ok. 130 zł.

Metody tradycyjne

Oprócz środków i maszyn do obróbki, możemy skorzystać również z tańszego sprzętu. Cążki czy nożyki modelarskie również nadają się do usuwania podpór. Jednakże w przypadku modeli o skomplikowanej geometrii, bywa to czasochłonne i można się łatwo poranić. Nigdy nie zapomnę, ile trudu zadałam sobie przy usuwaniu podpór z tego modelu patogenu…

Innymi nieskomplikowanymi narzędziami do usuwania resztek podpór i grudek, które zostawia głowica drukarki 3D na krawędziach modelu, są pilniki składające się z drobnoziarnistego papieru ściernego osadzonego na plastiku i gąbce. Zapewniają odpowiednią powierzchnię ścierną oraz elastyczność, dzięki czemu przedmiot lepiej dopasowuje się do szlifowanego modelu.  Do takiej obróbki sprawdzają się również różne rodzaje papieru ściernego.

Wybór każdej z metod zależy od naszych potrzeb i przeznaczenia modelu oraz od materiału z którego drukujemy. Cześć z nich jest niebezpieczna dla zdrowia i otoczenia. Decydującym czynnikiem bywa także cena, która waha się od kilkunastu do kilkuset tysięcy złotych. Najtańsze metody wymagają czasu i sporego nakładu pracy, najszybsze i najwydajniejsze mogą znacznie wyszczuplić nasz portfel. Która z nich najbardziej Ci odpowiada?

Kilkanaście dni temu rozpocząłem opisywanie projektu niskobudżetowego skanera 3D do samodzielnego montażu o nazwie FabScan. W pierwszym odcinku serii przybliżyłem jego historię oraz przygotowałem listę niezbędnych elementów potrzebnych do jego skonstruowania. Wszystkie zakupy zrobione? No to możemy powoli zabrać się za montaż. Dzisiaj przygotujemy sobie wszystkie części elektroniczne.

Z założenia poradnik ma być łatwy do przyswojenia dla każdego, więc proszę bardziej obeznane osoby o wyrozumiałość, jeśli któreś fragmenty będą wytłumaczone zbyt dosadnie. Z drugiej strony, jeśli ktoś uzna, że używane przeze mnie nazewnictwo brzmi zbyt ogólnikowo, również proszę, aby mnie ewentualnie poprawił. Tyle tematem wstępu – wracamy do budowy skanera 3D…

FabScan Shield

Jak wspomniałem w poprzednim artykule, płytka wysyłana jest do nas w kawałkach, więc trzeba ją polutować. Wprawdzie są w niej miejsca do podłączenia czterech silników, ale używać będziemy tylko jednego. Jeśli jesteśmy leniwi (a ja jestem), to można przygotować gniazda do podłączenia jednego tylko silnika i jednego stepsticka. Wystarczy, że przylutujemy piny, dzięki którym połączymy płytkę z Arduino tworząc tak zwaną „kanapkę”, dwie żeńskie listwy pinów do umiejscowienie sterownika silnika krokowego, cztery męskie piny do podłączenia silnika oraz dwa męskie piny do podłączenia lasera. Powinno to wyglądać tak, jak na zdjęciu poniżej.

Silnik krokowy

Zastosowany przeze mnie silnik krokowy miał sześć przewodów (czarny, zielony, czerwony, niebieski, biały oraz żółty). Pomijamy więc dwa przewody od środka cewek (biały i żółty), a pozostałe podłączamy we wtyczkę, w kolejności czarny, zielony, czerwony, niebieski.

Laser liniowy

Przewody lasera na sto procent będą zbyt krótkie – trzeba je więc przedłużyć i zakończyć żeńską wtyczką na dwa piny.

Kamerka

Najwięcej pracy jest z przygotowaniem kamerki internetowej Logitech C270.

1. Zdejmujemy przedni panel z kamerki
   
2. Odkręcamy trzy śruby, które pozwolą nam dostać się do środka
3. Odkręcamy dwie śruby trzymające płytkę z kamerą w środku obudowy
4. Aby wyjąć płytkę z optyką ze środka można odłączyć jedną wtyczkę i odlutować drugi przewód, a później wszystko ponownie poskładać. Ja wybrałem jednak wersję destrukcyjną i za pomocą cążek wyciąłem w obudowie klin, prze który bez problemu usunąłem przewód
5. Odblokowujemy możliwość manualnego ustawiania ostrości kamery. Zewnętrzny pierścień nad soczewką kamery jest za pomocą kropli kleju przyklejony do obudowy optyki. Delikatnie usuwamy klej, tak aby dało się kręcić pierścieniem. Będzie nam to potrzebne w dalszych częściach poradnika, do ręcznego ustawienia ostrości skanowanego obiektu
6. Przy pomocy wiertła o średnicy 2 mm rozwiercamy delikatnie dwa otwory, za pośrednictwem których płytka była przykręcona do obudowy kamery.

Składanie elektroniki

1. Łączymy ze sobą Arduino, FabScan Shield oraz stepstic
2. Podłączamy laser oraz silnik
3. Całość powinna prezentować się w ten sposób

W kolejnej części zajmiemy się poskładaniem całej elektroniki oraz obudowy skanera 3D w całość.

Zakup niskobudżetowej drukarki 3D to dość skomplikowany proces. Na rynku jest dostępnych tak wiele rozwiązań, że osobie słabo zorientowanej w meandrach druku 3D bardzo trudno wybrać najlepsze dla siebie urządzenie. Choć pozornie wszystkie są takie same, w praktyce różnią się od siebie zarówno cenowo, jakościowo jak i możliwością wykorzystania różnych rodzajów filamentów. Niestety w gąszczu drukarek 3D znajdują się również takie, których bieżąca obsługa bywa dość problematyczna. W ich przypadku kłopoty zwykle zaczynają się już po wyjęciu urządzenia (lub zestawu do samodzielnego montażu) z pudełka. Oto 10 największych rozczarowań, jakie może spotkać osobę, która ma to nieszczęście, że trafiła nie na ten produkt co trzeba…

1. W drukarce 3D do samodzielnego montażu, wszystkie małe części są wsypane do jednej plastikowej torebki – drukarki 3D do samodzielnego montażu są tanie, co w przypadku niektórych bardzo małych firm wiąże się z tym, że przy ich produkcji jest zaangażowana mała ilość osób. Nie ma ściśle zorganizowanych procesów produkcyjnych i logistycznych, te same osoby zajmują się kilkoma rzeczami na raz (zamawianie części, drukowanie elementów plastikowych, kompletowanie zestawów etc.). W konsekwencji użytkownik drukarki 3D rozpoczyna pracę z urządzeniem od mozolnego rozdzielania wszystkich śrubek, nakrętek i podkładek na osobne kupki, co zajmuje od kilkunastu do kilkudziesięciu minut.

2. W drukarce 3D do samodzielnego montażu brakuje części, a inne są zdublowane – gdy już wszystkie części są porozkładane na stole, użytkownik odkrywa, że brakuje mu 3-4 nakrętek, ma za to dwa razy więcej śrub innego typu. Ewentualnie odkrywa to w trakcie procesu montażu, co tylko potęguje frustrację. Wtedy do wyboru są tylko dwie opcje – kontakt z producentem i oczekiwanie na dosłanie brakujących części (min. jeden dzień czekania) lub wizyta w pobliskim sklepie metalowym i nadzieja, że poszukiwana śruba lub nakrętka jest na tyle powszechna, iż bez problemu dostanie ją od ręki. Gorzej, jeśli brakuje silnika krokowego, lub elementu drukowanego…

3. W drukarce 3D do samodzielnego montażu otwory gwintowane są nienagwintowane, a profile wyglądają na urżnięte ręcznie brzeszczotem i trzeba je wpierw szlifować aby się nie zranić w rękę – czyli patrz punkt pierwszy – firma produkuje drukarki 3D szybko, małymi zasobami i najzwyczajniej w świecie albo zapomina wykonać jakąś rzecz, albo robi to tak jak potrafi, bądź pozwalają jej na to posiadane narzędzia. W tym przypadku najłatwiej i najszybciej jest po prostu poprawić wszystko samodzielnie.

4. Odkrywamy, że montaż drukarki 3D do samodzielnego montażu wymaga lutowania elektroniki, a my nie mamy lutownicy (nie wspominając o tym, że nigdy nie trzymaliśmy jej nawet w ręku) – ten problem opisywałem dość dokładnie w jednym z wcześniejszych artykułów. Drukarka 3D do samodzielnego montażu jest przeznaczona dla osób posiadających bądź to doświadczenie w montażu urządzeń elektronicznych, bądź określone umiejętności manualne sprawiające, że np. lutowanie elektroniki w żaden sposób jej nie przeraża. Jeżeli ktoś zamierza uczyć się lutowania na elektronice jaką otrzymał w zestawie do samodzielnego montażu – niech zastanowi się poważnie, czy na pewno się do tego nadaje?

5. Odkrywamy, że aby uruchomić naszą drukarkę 3D do samodzielnego montażu, musimy ściągnąć jakieś dziwne programy (co to jest firmware???) ze stron anglojęzycznych, a potem konfigurować je samodzielnie na komputerze – jw.  Drukarka 3D do samodzielnego montażu wymaga nie tylko umiejętności w zakresie montażu urządzeń elektronicznych, lecz również obeznania w zakresie podstaw konfiguracji oprogramowania sterującego. Inna sprawa to to, że większość firm ma w zwyczaju „prosić” o ściągnięcie tzw. instalki ze strony internetowej (czasem własnej, a czasem z ogólnodostępnych źródeł) i wgrania plików konfiguracyjnych. Mało kto myśli o tym, że warto byłoby komplet tych danych zawrzeć np. na dołączonym pendrive lub karcie SD…

6. Instrukcja montażu / obsługi drukarki 3D ma tylko 8 stron i jest wydrukowana na zwykłej drukarce laserowej; reszta „jest na stronie„, na której brakuje całej masy istotnych informacji – rzecz, która była powszechna jeszcze rok – dwa lata temu, dziś na szczęście sukcesywnie się poprawia. Niemniej jednak, przed zakupem warto dowiedzieć się jak wygląda instrukcja obsługi urządzenia (powinna być dostępna wersja elektroniczna do ściągnięcia ze strony producenta / dystrybutora)?

7. Po włączeniu pierwszego wydruku, wydruk nie klei się do stołu. Kolejne wydruki również. W końcu dowiadujemy się, że stół trzeba smarować jakimś klejem, psikać sprayem do włosów, lub pokrywać go roztworem ABS i acetonu (skąd wziąć ABS, skoro w zestawie była tylko jedna rolka PLA?) – to dla odmiany jest niestety dość powszechne. Twórcy drukarek 3D wychowani na tzw. RepRapach uznają takie rzeczy jak rozwiązywanie problemów z klejeniem wydruków do stołu jako coś oczywistego i zalecają „powszechnie stosowane sposoby„. Dla osoby rozpoczynającej przygodę z drukarką 3D tego typu problemy to absolutna nowość i dochodzenie do właściwych rozwiązań zajmuje im mnóstwo czasu… Oczywiście nie dotyczy to określonego rodzaju urządzeń wyposażonych w odpowiedni stoły robocze (Up!, Zortrax) lub firm, zapewniających w pakiecie dedykowane rozwiązania (np. Zmorph dodaje arkusze BuildTak z własnym logo).

8. Odkrywamy, że wydruk nie klei się do stołu, bo stół jest krzywy, źle skalibrowany względem głowicy, lub któraś z osi jest opuszczona względem innych. Serwis poucza nas mailowo lub telefonicznie jak zrobić to samodzielnie, a my się na tym kompletnie nie znamy…? – cóż, czasem tak bywa. Czasem jesteśmy w stanie sami uporać się z problemem, czasem wiąże się to niestety z odesłaniem drukarki 3D do producenta / serwisu. Czasem jest to po po prostu wada konstrukcyjna i albo oddajemy drukarkę 3D na zawsze i otrzymujemy zwrot pieniędzy, albo samodzielnie lub przy pomocy firmy zewnętrznej próbujemy ją przywrócić do życia.

9. Wszystkie wydruki wychodzą kiepsko, a my po pół roku przepełnionych frustracją i rozczarowaniem, po lekturze for internetowych, wizyt u firm zajmujących się serwisem drukarek 3D i rozmów z innymi użytkownikami, dowiadujemy się, że po prostu kupiliśmy słabe urządzenie, posiadające szereg wad konstrukcyjnych… – skusiliśmy się na wyjątkowo tani produkt, lub ulegliśmy fantastycznie przygotowanej akcji marketingowej. Tak czy owak, utopiliśmy pieniądze w błoto…

10. Drukarka 3D nie drukuje. Serwis przestał odbierać od nas telefony. Od kilku tygodni bezskutecznie próbujemy wynegocjować zwrot urządzenia, chcąc odzyskać nasze pieniądze… – skrajny przypadek, ale wciąż niestety spotykany. Dotyczy to w większym stopniu urządzeń z zagranicy niż z Polski. Polacy znają się na produkcji drukarek 3D (chociaż są wśród nich i tacy, którzy są dużo lepsi w marketingu niż produkcji).

Pod koniec lutego tego roku, opublikowałem artykuł z listą 10 największych rozczarowań po zakupie nowej drukarki 3D. Cieszył się on na tyle dużą popularnością, iż uznałem że warto pójść krok dalej i stworzyć listę 10 najgorszych rzeczy jakie mogą się przytrafić w trakcie samego procesu druku 3D, bez względu na to z jakiej drukarki 3D będziemy korzystać. Każdy drukarz 3D przeżył większość poniższych historii i wiążą się one dla niego z mniej lub bardziej smutnymi wspomnieniami. Czasem udaje się ich uniknąć – czasem tak po prostu się dzieje… Oto lista 10 najbardziej frustrujących rzeczy, jakie mogą się przytrafić w procesie druku 3D…

1. Wydruk psuje się na pierwszej warstwie drukowanej z dokładnością 0,1 mm, a nas czeka żmudne czyszczenie jego resztek ze stołu – niby nic, a jednak bardzo irytuje i zajmuje sporo czasu. Pół biedy gdy stół jest idealnie skalibrowany z głowicą drukującą i ścieżka ma idealną wysokość – gorzej, jeśli pierwsza warstwa plastiku dość mocno wprasowała się w stół i musimy ją mozolnie zdzierać z powierzchni stołu. Super jeśli to był gładki, szklany stół – fatalnie jeśli był pokryty którymś ze środków zwiększających przyczepność, jest do niego przyklejony BuildTak lub jest perforowany…

2. W trakcie druku 3D jeden fragment kurczy się i odkleja się od stołu – to uczucie, gdy po kilku godzinach wydruk zaczyna psuć się na waszych oczach a wy stajecie przed dylematem czy go przerwać, czy jednak dodrukować do końca i spróbować w jakiś sposób uratować? Niestety stopniowe odklejanie się wydruku od stołu może prowadzić czasem do bardzo przykrych konsekwencji… Wydruk może odkleić się od stołu w ogóle, powodując iż głowica będzie ekstrudować kolejne warstwy plastiku w powietrzu – lub co gorsza, wydruk przyklei się do głowicy, wokół której zacznie tworzyć się rosnąca z każdą warstwą kula plastiku.

3. Drukując kilka elementów równocześnie jeden z nich odkleja się od stołu – co najgorszego może zdarzyć się w produkcji niskoseryjnej? Gdy jeden z kilku – kilkunastu elementów drukowanych równocześnie na drukarce 3D podwija się i zaczyna odklejać, tworząc niebezpieczeństwo, że w którymś momencie oderwie się od stołu całkowicie, niszcząc cały proces wydruku. A reszta modeli drukuje się tak ładnie… Wyłączyć, czy poczekać – oto jest pytanie? A nuż feralny element jednak utrzyma się na stole do końca wydruku?

4. W trakcie druku 3D kończy się lub łamie filament – problem opisywany w serwisie już kilkakrotnie. O ile kwestia kończącego się filamentu jest dość oczywista, o tyle łamiący się filament należy do grona najbardziej frustrujących aspektów druku 3D. Problem dotyczy w dużej mierze materiałów kompozytowych, których struktura sprawia, że mają słabszą wytrzymałość i są dość kruche i delikatne. Tak jest np. w przypadku popularnych Laywood i Laybrick, czyli kompozytów PLA i drewna oraz kredy.

5. W trakcie druku 3D filament zacina się na rolce – jeżeli materiał nie jest dobrze nawinięty, potrafi się zablokować, zapętlić i popsuć wydruk. Extruder nie jest w stanie ciągnąć filamentu, a radełko zaczyna żłobić w nim dziurę. Resztki (wióry) filamentu brudzą wnętrze extrudera, który wymaga po wszystkim przeczyszczenia. Oczywiście jeżeli nie zauważymy tego odpowiednio wcześniej (bo wydruk drukuje się np. w nocy) drukarka 3D będzie w dalszym ciągu „drukować„, tyle tylko że, proces będzie odbywał się w powietrzu… Kiedyś dość dokładnie opisałem ten przypadek w oddzielnym artykule.

6. W trakcie druku 3D filament zapycha głowicę drukującą – problem stary jak same RepRapy… Tani filament zakupiony od nierzetelnego producenta potrafi być zanieczyszczony lub mieć pływającą średnicę. Tak czy inaczej, w trakcie druku 3D zapycha głowicę drukującą powodując nie tylko przerwanie samego wydruku jak również konieczność ręcznego przepychania głowicy – a w najgorszym przypadku rozbierania jej na części i wyciągania różnych „wynalazków” z jej wnętrza…

Fot. Krzysztof Matusiewicz
www.3dwpraktyce.pl

7. W trakcie druku 3D następuje zanik zasilania – kolejny bardzo znany problem – postrach firm i osób specjalizujących się w długich, kilkunastogodzinnych wydrukach. Gdy pada nam zasilanie (nie samej drukarki 3D, lecz źródło zewnętrzne), oznacza to koniec dla naszego wydruku. Rozwiązaniem może być funkcja autosave stosowana np. w Monkeyfab PRIME, jednakże będzie ona działać tylko i wyłącznie w przypadku określonych materiałów i zastosowania np. naklejki na stół BuildTak. W innych przypadkach brak zasilania oznacza rozpoczęcie całej pracy od nowa – i co za tym idzie, utratę materiału.

8. W trakcie druku 3D okazuje się, że wygenerowane podpory są zbyt słabe aby utrzymać fragment wydruku, łamią się, a model zaczyna drukować się w powietrzu – niektóre modele są na tyle skomplikowane, że ich wydruk jest możliwy tylko i wyłącznie po zaprojektowaniu specjalnych, dedykowanych podpór. Ewentualnie, w najlepszym przypadku nasycenie podpór musi być tak duże, że nawet jeśli uda wydrukować się dany fragment modelu, ich późniejsze usuwanie będzie bardzo skomplikowane, a czasem wręcz niemożliwe… Może się też zdarzyć, iż zbyt słaba podpora łamie się  bądź urywa w trakcie druku i reszta modelu jest drukowana w tym miejscu w powietrzu.

9. Po wydrukowaniu modelu, okazuje się, że podpór nie da się usunąć – chcąc wydrukować model o naprawdę skomplikowanej geometrii, może okazać się, iż jestdo tego potrzebne wygenerowanie bardzo dużej ilości podpór, których potem… nie ma jak oderwać z gotowego wydruku. Dlatego będąc bogatym o to doświadczenie (i biedniejszym o filament, który został zmarnowany na wcześniejszy wydruk), następnym razem użytkownik zastanowi się jak ułożyć wydruk inaczej, lub pociąć go na części, które będą drukowane oddzielnie a potem sklejone w całość? Ewentualnie da sobie spokój z takimi modelami…

10. Wydruk wychodzi źle i nie uda się go już jak uratować – to najtrudniejsza decyzja ze wszystkich. Teoretycznie wszystko przebiega bez zarzutu, warstwy rozkładają się tak jak trzeba, wydruk idealnie przywiera do stołu roboczego, podpory zostały wygenerowane w najlepszy możliwy sposób. Mimo to model drukuje się źle… Może to kwestia prędkości, może zbyt niskiej lub zbyt wysokiej temperatury? Może ustawiliśmy za mały lub za duży „flow rate” dla głowicy, inną retrakcję, może trzeba było inaczej ustawić model na stole? Może nasza drukarka 3D jest po prostu za słaba na takie modele? Tak czy inaczej jest już za późno na zmiany, a model jest wydrukowany w połowie lub dwóch/trzecich… Wyłączamy go czy mimo wszystko czekamy do końca?

Na początku bieżącego roku Łukasz Długosz opublikował listę 10 najlepszych serwisów z darmowymi modelami do druku 3D. Od tamtej pory minęło już pół roku, a my postanowiliśmy poszerzyć wspomnianą listę o serwisy płatne, tworząc (niemalże) kompletne zestawienie stron internetowych, gdzie można pobrać pliki STL.

Nasza lista liczy 30 serwisów, które zostały posegregowane ze względu na stopień popularności. Jest to oczywiście zestawienie mocno subiektywne, jednakże w mniejszy lub większy sposób odzwierciedla rzeczywistość. Koniec końców zachęcamy do odwiedzenia każdego z serwisu i przejrzeniu jego zawartości – być może traficie na nich na model, którego od dawna poszukiwaliście?

Po napisaniu poradnika na temat druku 3D z ceramiki postanowiłam skupić się na jednej z najważniejszych technologii przyrostowych obecnych w przemyśle – druku 3D z metalu. Przy pisaniu tego artykułu niezwykle przydatny okazał się tekst oraz grafiki opublikowane niedawno przez specjalistów w tej dziedzinie – Materialise, którzy odwiedzili nas w maju br. w związku z konferencją Materialise Metal Tour oraz rodzimy serwis Przyrostowo.pl. Chciałabym zapoznać Was na czym polega proces druku 3D z metalu oraz czym różnią się od siebie poszczególne warianty tej technologii – DMLS/SLM i EBM.

Zacznijmy od wyjaśnienia różnic w nazewnictwie. Na dobrą sprawę DMLS, SLM oraz Laser Cusing to zastrzeżone nazwy handlowe tej samej technologii selektywnego spiekania i przetapiania sproszkowanych metali przy pomocy lasera, nanoszonych warstwa po warstwie, aż do uzyskania gotowej w pełni wytrzymałej części. Początkowo nazwa SLM (Selective Laser Melting) była używana równolegle przez MCP Hek oraz EOS, jednakże pierwsza z firm zastrzegła ją, a niemiecki EOS był zmuszony do wyjaśnienia własnej nazwy – DMLS (Direct Metal Laser Sintering). Z kolei Concept Laser określa tę technologię mianem Laser Cusing.

Drukarki 3D drukujące w technologii DMLS nie używają filamentów. Modele powstają z bardzo drobnego sproszkowanego metalu (np. aluminium lub tytanu). Proszek ten jest następnie formowany w wyjątkowo cienkie warstwy, dlatego niezmiernie ważny jest jego nienaganny kształt, by można go było łatwo wyrównać. Da się to porównać do budowania piramid. Konstrukcja ta wymaga stosowania bloków o tych samych wymiarach, by była stabilna. W przypadku druku 3D z metalu każda warstwa powinna mieć tę samą wysokość (i mówimy tutaj o dokładności mierzonej w mikronach), dlatego opracowanie precyzyjnego proszku ma kluczowe znaczenie w tej technologii.

Implant zaprezentowany podczas Materialise Metal Tour w Łodzi

Jak to działa? Na platformie rozprowadzana jest super cienka warstwa metalu. Komora robocza maszyny jest podgrzewana. Laser, w który wyposażona jest drukarka 3D, wysyła wiązkę światła, która stapia proszek. Jednakże, proszek nie roztapia się aż do momentu, gdy osiągnie odpowiednią temperaturę. Wiązka lasera dotyka punktów na warstwach modelu, temperatura tych obszarów wzrasta aż do osiągnięcia momentu, w którym materiał się roztapia i voilà! – mamy spieczoną warstwę. Drukarka 3D będzie rozprowadzała kolejne warstwy proszku, które będą traktowane wiązką lasera, aż do osiągnięcia całego (spieczonego) modelu.

Schemat procesu druku 3D w technologii DMLS

Po zakończeniu procesu nie można od razu wyjąć wydruku z komory roboczej – zarówno jej wnętrze, jak i materiał muszą wystygnąć w kontrolowany sposób. Następnie należy odciąć detal od płyty, a jeśli model wymagał wygenerowania supportów, należy je również mechanicznie usunąć. Podobnie jak np. w SLA (stereolitografia) technologia DMLS/SLM wymaga generowania trwałych struktur podporowych. Są one konieczne ze względu na znacznie szybszy skurcz metali po przetopieniu. Jest on spowodowany dużą różnicą temperatur między atmosferą komory roboczej oraz ciekłym metalem (komora robocza maszyn DMLS/SLM nie jest ogrzewana). Podpory są generowane, by utrzymać detal w miejscu  na platformie startowej i zapobiec opadaniu oraz nadmiernemu przetopowi „wiszących” warstw.

Technologia ta służy do budowania skomplikowanych drobnych i precyzyjnych struktur przestrzennych, których nie można uzyskać za pomocą metod odlewniczymi i ubytkowych. Jest wykorzystywana m.in. w produkcji wysoko temperaturowych części do silników lotniczych ze stopów niklu, profesjonalnych implantów medycznych i stomatologicznych, narzędzi do form wtryskowych, biżuterii z metali szlachetnych oraz prototypowania metalowych części.

Implant zaprezentowany podczas Materialise Metal Tour w Łodzi

DMLS/SLM pozwala  na zaoszczędzenie czasu – jest szybsza od procesu odlewniczego, dzięki możliwości budowania bezpośrednio z danych CAD. Ścianki modeli są niezmiernie wytrzymałe i w zależności od ułożenia mogą mieć grubość sięgającą nawet 0,1 mm. Jej plusem jest ponadto wysoka dokładność wymiarowa oraz powtarzalność budowanych elementów na poziomie od 0,02 do 0,1 mm. Co więcej, duży wybór materiałów zwiększa potencjał produkcji krótkoseryjnej, a nieprzetopiony metal może być wykorzystany nawet w 95-99%.

Nie jest to jednak rozwiązanie pozbawione wad. Wymaga ono stosowania struktur podporowych, co znacznie ogranicza geometrię modelu. Wiele trudności przysparza również budowanie dużych powierzchni płaskich ze względu na gradienty temperaturowe podczas przetopu części. Maszyny do druku 3D z metalu są bardzo drogie. Wpływają na to bezpośrednio koszty poszczególnych komponentów przemysłowych drukarek 3D takich jak skaner galwanometryczny czy laser iterbowy. Niemniej jednak ceny te są współmierne do tego, co można osiągnąć dzięki urządzeniom tego typu.

Przejdźmy teraz do nieco mniej powszechnej technologii druku 3D z metalu –  EBM (Electron Beam Melting) czyli  topienie za pomocą wiązki elektronów. Różnica pomiędzy wcześniejszymi technologiami a tą jest taka, że każda warstwa modelu jest spiekana przy pomocy zogniskowanego strumienia elektronów tak, by obecna warstwa została całkowicie przetopiona i trwale połączona z poprzednią. Proces zachodzi w  komorze próżniowej by zapobiec rozpraszaniu promienia elektronowego przez atomy gazu.

Firma, która przyczyniła się do rozwoju EBM, to Arcam AB. W 1993 r. złożono wniosek patentowy dotyczący urządzenia do budowy elementów metalowych poprzez spajanie warstw sproszkowanego materiału, przy pomocy wysokoenergetycznego promienia cząstek obdarzonych ładunkiem dodatnim lub ujemnym, o znamionach przetapiania wiązką elektronową w szwedzkim urzędzie patentowym. Cztery lata później patent ten stał się własnością firmy. Następnie wraz z Uniwersytetem Technologicznym Chalmers w Goeteborgu zaczęła rozwijać tę metodę  aż do jej pełnej komercjalizacji.  W 2002 r. na rynku pojawiły się pierwsze maszyny dedykowane dla branży implantologicznej – EBM S12, która doczekała się kilku ulepszeń.

Technologia EBM znajduje szerokie zastosowanie w produkcji implantów medycznych ze względu na wysoką gęstość i czystość struktury metalicznej. Oprócz tego stosuje się ją w produkcji części dla przemysłu kosmicznego i lotniczego oraz do prototypowania części metalowych. Jest zdecydowanie szybsza od DMLS i SLM, jednak należy pamiętać o tym, że oferuje dużo mniejszą dokładność budowanych elementów i gorszą jakość powierzchni, przez co większość części inżynieryjnych, wymaga dodatkowej obróbki skrawaniem. Z drugiej strony, nie wymagają one obróbki, głównie ze względu na tempo całego procesu.

Implant panewki stawu biodrowego

Bardziej skomplikowanie wygląda również wytwarzanie sproszkowanych metali dla tej technologii.  By uzyskać niektóre znormalizowane stopy przy użyciu EBM, należy stosować stopy o nieco zmienionym składzie procentowym w stosunku do składu stopu docelowego. Przetapianie stosowanego w lotnictwie TiAl6V4 tą metodą wiąże się z zastosowaniem stopu o podwyższonej zawartości aluminium, gdyż znaczna część tego niskotopliwego pierwiastka na skutek wysokiej energii promieniowania elektronowego wyparowuje w trakcie procesu. Gdyby nie jego zbilansowany skład, otrzymalibyśmy materiał o dużo niższej zawartości aluminium niż żądana.

Schemat działania technologii EBM

EBM to technologia o wysokim potencjale rozwoju. Charakteryzują ją wysokie tempo budowania skomplikowanych elementów metalowych oraz niskie ceny materiałów eksploatacyjnych, a w dodatku nie wymaga ona obróbki termicznej i tak licznych struktur podporowych jak w przypadku DMLS/SLM. Z drugiej strony, powstająca w niej powierzchnia ma niższą jakość, podobnie wygląda to także w przypadku dokładności wymiarowej. Stosowanie tej technologii wiąże się również z częstą wymianą włókna działa elektronowego (100-200h) oraz wysokim pobieraniem energii elektrycznej.

Rozgrzana wiązką elektronów część budowana w maszynie EBM

Źródła: Materialise, przyrostowo.pl

W poprzedniej części zakończyliśmy budowę skanera 3D FabScan pod kątem mechanicznym oraz elektrycznym. Dzisiaj zajmiemy się wgrywaniem firmware’u do Arduino UNO oraz przygotowaniem pendrive’a z zainstalowanym systemem operacyjnym Ubuntu FabScan.

Do tej pory opublikowaliśmy trzy części poradnika: część I – kompletowanie potrzebnych części mechanicznych, część II – kompletowanie części elektronicznych, część III – montaż.

Wgrywanie firmware’u do Arduino UNO:

Aby zaprogramować sterownik skanera 3D musimy wgrać na niego specjalny plik wsadowy. W tym celu wchodzimy na stronę Arduino i pobieramy program za pomocą którego będziemy mogli to zrobić. Sam plik z firmwarem pobieramy tutaj. Następnie postępujemy według poniższych kroków:

1. Instalujemy oprogramowanie arduino.exe,
2. Do komputera, przy pomocy kabla USB, podłączamy Arduino UNO,
3. W „Menedżerze urządzeń” klikamy prawym przyciskiem na pojawiającym się nierozpoznanym urządzeniu i klikamy aktualizację sterownika,
4. Jako ścieżkę do sterownika wskazujemy katalog, w którym zainstalowaliśmy Arduino i dalej drivers>FTDI USB Drivers,
5. Otwieramy aplikację Arduino,
6. Z menu Narzędzia>Płytka wybieramy Arduino UNO
7. Z menu Narzędzia>Port wybieramy port, pod który podłączona jest płytka,
8. Otwieramy menu Plik>Otwórz i wyszukujemy plik „FabScan100.ino”,
9. Klikamy w przycisk Zweryfikuj,
10. Klikamy w przycisk Wgraj i czekamy aż proces zostanie ukończony.

Sterownik jest już zaprogramowany.

Przygotowanie pendrive’a z Ubuntu FabScan:

Przenośna wersja systemu operacyjnego Ubuntu FabScan daje nam bardzo istotną funkcjonalność. Dzięki niej możemy używać skanera 3D podłączonego do dowolnego komputera bez instalowania sterowników, ani żadnego dodatkowego oprogramowania. W Ubuntu Fabscan zainstalowane są wszystkie programy potrzebne do obsługi skanera, programowania sterownika Arduino, jak również obsługi drukarek 3D. System uruchamia się bez żadnej ingerencji w zainstalowany na danym komputerze system operacyjny.

Wykonujemy następujące kroki:

1. Pobieramy plik z obrazem systemu,
2. Formatujemy pamięć USB w systemie plików FAT32,
3. Pobieramy i uruchamiamy plik programu „unetbootin-windows-608”,
4. Zaznaczamy opcję „Obraz dysku” (A), klikamy w klawisz „…” (B) i wybieramy obraz systemu „Fabscan.100.0.1.ubuntu.iso”, w zakładce „Napęd” (C) wybieramy literę dysku, pod którą widoczny jest pendrive, w polu (D) wpisujemy 1000,

5. Klikamy „OK”. i czekamy około kilku-kilkunastu minut na ukończenie instalacji,
6. Po ukończeniu instalacji wyświetli się komunikat z opcją zakończenia programu, lub ponownego uruchomienia systemu,
7. Pendrive jest gotowy do działania.

Uruchamianie systemu Ubuntu FabScan:

W celu uruchomienia Ubuntu Fabscan bez instalowania go, należy wykonać następujące kroki:

1. Podłączamy pendrive’a do gniazda USB komputera,
2. Uruchamiamy komputer,
3. W trakcie uruchamiania należy wejść w ustawienia BIOS-u. W zależności od komputera istnieje kilka możliwości wejścia do BIOS-u, może to być np. klawisz F2, F12, DEL, etc.,
4. W BIOSie szukamy zakładki „Boot Menu” i w niej ustawiamy jako pierwsze urządzenie bootujące „First Boot USB/USB driver” (nazwa może się nieznacznie różnić w zależności od wersji BIOS-u),
5. Zatwierdzamy, zapisujemy ustawienia i wychodzimy z BIOS-u,
6. Po ponownym uruchomieniu pojawi się okno,
7. Wybieramy opcję „Try Ubuntu without installing”,
8. Po dłuższej chwili system zostanie uruchomiony.

Uwaga: system ten jest pełnoprawną dystrybucją Ubuntu i można go zainstalować na komputerze i używać jak zwykłego systemu operacyjnego. W tym celu po uruchomieniu go z pamięci flash należy kliknąć na pulpicie ikonkę Install Ubuntu 13.04.

Nasz skaner 3D jest gotowy do pracy. W kolejnej części poradnika zajmiemy się jego konfiguracją oraz kalibracją. Wykonamy też nasz pierwszy skan 3D oraz nauczymy się co możemy dalej z takim plikiem zrobić.

W ostatniej części naszego poradnika przygotowaliśmy skaner 3D do pracy. Wgraliśmy firmware oraz utworzyliśmy pendrive z bootowalną wersją systemu Ubuntu FabScan. Dzisiaj dokonamy pierwszego uruchomienia, skonfigurujemy oraz skalibrujemy nasze urządzenie. Wykonamy też pierwszy skan 3D.

Do tej pory opublikowaliśmy cztery części poradnika: część I – kompletowanie potrzebnych części mechanicznych, część II – kompletowanie części elektronicznych, część III – montaż, część IV – wgrywaniem firmware’u do Arduino UNO oraz przygotowaniem pendrive’a z zainstalowanym systemem operacyjnym Ubuntu FabScan.

Podłączanie skanera 3D:

1. Podłączamy sterownik (niebieski kabel) i kamerę skanera do portów USB komputera. Powinien zapalić się promień lasera.
2. Podłączamy sterownik do prądu.
3. Klikamy ikonkę „FabScan”.

   
   

4. W otwartym oknie klikamy w menu „Camera” i wybieramy opcję „UVC Camera (046d:0825)” (menu może się przyciąć na kilka sekund).

   
   

5. Z menu „Serial Port” wybieramy „ttyACM0”. Laser powinien szybko mrugnąć, co oznacza, że sterownik został prawidłowo podłączony.

Panel kontrolny i kalibracja:

1. Z menu „File” wybieramy „Control Panel”.

2. Powinniśmy zobaczyć obraz z kamery wraz z widoczną linią lasera.

3. Jeżeli jest to konieczne, ustawiamy ostrość kamery, kręcąc pierścieniem przy obiektywie, starając się uzyskać jak najbardziej ostry obraz. Najłatwiej jest to zrobić ustawiając jakiś przedmiot na środku obrotowego stołu.
4. Jeżeli jest taka potrzeba, ustawiamy ostrość linii lasera, kręcąc pierścieniem na jego końcu. Należy dążyć do uzyskania jak najcieńszej linii, pamiętając przy tym, aby pozostała ona pionowa. Pionowość linii najłatwiej ustawić jest przesuwając okno widoku kamery w lewą stronę pulpitu, tak aby część okna przesłonięta była bocznym menu Ubuntu. Można wtedy wykorzystać powstałą krawędź do ustawienia skanera 3D idealnie pionowo tak jak na zdjęciu poniżej.

   
   

5. Ustawiamy laser tak, aby był wycelowany na środek obrotowego stołu. W tym celu możemy posłużyć się dwiema śrubami stolika. Przekręcamy laser w lewo/prawo, tak aby jego linia pokryła się z linią wyznaczoną przez dwie śruby leżące po przekątnej, tak jak na zdjęciu poniżej.

6. W sekcji „Turnable” zaznaczamy opcję „Enable” (jak na zdjęciu powyżej).
7. Klikamy w przycisk „Detect laser”, aby sprawdzić czy laser jest wykrywany przez oprogramowanie.

8. Klikamy przycisk Fetch Frame.

   
   Żółta pionowa linia powinna wskazywać środek obrotowego stołu. Stolik natomiast powinien znajdować się mniej więcej pomiędzy niebieską, a żółtą poziomą linią. Poza tym możemy jeszcze raz zweryfikować pionowość linii lasera. Warto też wcześniej przy pomocy małej poziomicy  sprawdzić wypoziomowanie stolika.

9. Ustawiamy przedmiot do skanowania na stoliku i zamykamy okno „Control Panel”.

Uwaga 1. Skanowany przedmiot należy przykleić taśmą dwustronną, aby nie przemieszczał się w czasie skokowych ruchów stolika.

Uwaga 2. Na samym początku, zanim zaznaczymy opcję Enable, należy umieścić przedmiot na stole i ręcznie nim obracając, zweryfikować jego ustawienie na stole, tak aby linia lasera była dobrze widoczna w kamerze.  Dotyczy to głównie przedmiotów o nieregularnych kształtach.  Z reguły najwyższy element przedmiotu powinien znaleźć się w osi stolika.

Skanowanie 3D:

1. Z menu „Resolution” wybieramy jakość. Optymalnym rozwiązaniem czasowym i jakościowym jest opcja „Good”. Opcja „Best” zajmuje bardzo dużo czasu i przeznaczona jest tylko dla bardzo mocnych komputerów. Tak naprawdę każda próba skanowania w najwyższej rozdzielczości kończyła się w moim przypadku zawieszeniem programu.
2. Klikamy przycisk „Start Scan” rozpoczynając tym samym proces skanowania 3D.
3. Po zakończeniu skanowania zapisujemy chmurę punktów do pliku klikając w menu „File>Save PointCloud” (niestety w programie nie działa bezpośredni eksport do formatu STL).

   
   

4. Jako miejsce zapisu zaleca się wybranie sugerowanego przez program miejsca. Wybieramy format „PLY(*.ply)”, podajemy nazwę pliku w formacie „skan.ply” (dodanie po nazwie rozszerzenia .ply jest bardzo istotne).

   
   Możemy zamknąć program FabScan.

5. Aby znaleźć zapisany plik klikamy w dowolny, dostępny dysk w bocznym menu Ubuntu.

   Następnie przechodzimy na zakładkę „Home”, gdzie widzimy nasz plik zapisany jako „skan.ply.ply”.

Klikamy w plik i zmieniamy mu nazwę na „skan.ply”.

Jeżeli chcemy możemy przekopiować plik na dowolny dysk widoczny później również z poziomu Windowsa. Jeżeli zamierzamy przetworzyć plik na format STL to kopię pliku pozostawiamy również w tym miejscu.

Konwersja pliku PLY na STL:

1. Otwieramy program „MeshLab”.

   
   

2. Wybieramy „File>Import Mesh…” i odnajdujemy nasz plik „skan.ply”.
3. Po wczytaniu naszej chmury punktów wybieramy z menu „Filters>Normals, Curvatures and Orientation> Compute normals for point sets”.
4. W otwartym oknie w polu „Numbers of neigbors” wpisujemy wartość np. 1000 (jest to wartość przykładowa, z którą warto poeksperymentować, dla mocniejszych komputerów można wpisać ją większą, jednak przy 1000 otrzymujemy przyzwoite rezultaty). W polu „Get” z rozwijanej listy wybieramy „Surf. Pos”. Na koniec zatwierdzamy procedury przyciskiem „Apply” i czekamy, aż zostaną wykonane (może to potrwać nawet kilka minut).

5. Z menu wybieramy opcje “Filters>Point Set>Surface Reconstruction: Poisson”. W otwartym oknie w polu „Octree Depth” wprowadzamy wartość 7, natomiast w polu „Solver Divide” wartość 8 (są to wartości, przy których otrzymujemy dobre rezultaty, ale warto z nimi poeksperymentować). Zatwierdzamy zmiany przyciskiem „Apply” i ponownie czekamy kilka minut na wynik obliczeń.

   
   

6. Za pomocą przycisków z sekcji „A” można przełączać różne widoki uzyskanej powierzchni. Za pomocą przycisku „B” uzyskujemy włączenie cieniowania. Jeżeli cieniowanie się nie włączy to używamy różnych kombinacji z menu „Render”, np. „Color>None i Lighting>Double side lighting”.

7. W celu eksportu pliku wybieramy menu „File>Export Mesh As…” . W otwartym oknie w polu „Files of type”, z rozwijanej listy wybieramy „STL File Format (*.stl)”. W polu „File name” wpisujemy nazwę pliku z rozszerzeniem .stl, np. „skan2.stl” i klikamy „Save”.

Tak przygotowany plik możemy  już np. wydrukować  na drukarce 3D.

Przykładowy skan 3D wykonany na FabScan’ie można pobrać stąd.

To już ostatnia część naszego poradnika budowy własnego skanera 3D. Być może w najbliższym czasie opublikujemy jeszcze epilog przedstawiający porównanie skanów z FabScan’a ze skanami 3D z komercyjnego skanera Sense od 3D Systems.

SLS (Selective Laser Sintering) to profesjonalna technologia druku 3D polegająca na spiekaniu w wysokich temperaturach sproszkowanych polimerów. Proces ten polega na rozprowadzaniu warstw sproszkowanego materiału, a następnie selektywnym spiekaniu go warstwa po warstwie aż do momentu uzyskania gotowego modelu przestrzennego. Wraz z DMLS jest jedną z najdroższych oraz najbardziej skomplikowanych technologii przyrostowych dostępnych na rynku. W przeciwieństwie do niej niewykorzystane fragmenty materiału stanowią naturalną podporę.

Obecnie metoda ta kojarzy się z dużymi maszynami przemysłowymi technologicznych gigantów takich jak 3D System, EOS czy Stratasys. Trzeba wiedzieć, że historia SLS liczy sobie blisko 40 lat. Kto zatem stoi za ogromnym sukcesem komercyjnym tych firm oraz jak wyglądały początki technologii?

Za ojca druku 3D uważa się Charlesa Hulla, natomiast osobami, które włożyły najwięcej starań w tworzenie SLS na jej początkowym etapie są Carl Deckard, Joe Beaman oraz Paul Forderhase. Opracowana przez nich technologia wyprzedzała swoim zaawansowaniem i innowacją czasy, w których powstawała. Jej historia jest pełna wzlotów i upadków, a jej potencjał zaczął być doceniany około 30 lat po jej wynalezieniu.

Początki SLS sięgają roku 1971, kiedy Pierre A. L. Ciraud opisał metodę produkcji wyrobów o dowolnej geometrii poprzez dodawanie materiału w postaci proszku, wykorzystując w tym celu porcję energii (Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung beliebiger Gegenstande aus beliebigem schmelzbarem Material, DE 2263777, data złożenia: 28. grudnia 1971, data publikacji 5 lipca 1973). Wynalazek ten pozwalał na produkcję części o niezwykle kompleksowym kształcie bez potrzeby odlewania w formach.

Osobą, która jako pierwsza złożyła wniosek patentowy na system warstwowego formowania obiektów przy pomocy lasera spiekającego materiał był Ross Housholder. Zainspirowały go do tego morskie fale nanoszące piasek, które widział w trakcie drogi do pracy. Niestety patent na określany przez niego „molding process” (US Patent 4247508, data złożenia: 3. grudnia 1979, data publikacji: 27. stycznia 1981) nigdy nie został skomercjalizowany, ani nawet doprowadzony do fazy testów z powodu braku funduszy.

Na grafice przewodniej zawarte są dwie ryciny. Rysunek po lewej stronie przedstawia opis działania pierwszego urządzenia w technologiach przyrostowych autorstwa Ciraudsa, natomiast ilustracja po prawej stronie pokazuje technologię opisaną przez Housholdera.

Po pierwszym roku studiów (1981 r.) na University of Texas w Austin Carl Deckard rozpoczął wakacyjną pracę w firmie TRW Mission w Houston przy produkcji części dla sektora naftowego. Wykorzystywano tam do cięcia komputerowy system sterowania, oparty na modelach CAD 3D. Mimo że większość odlewów wciąż wykonywana była ręcznie, student zobaczył duży potencjał w automatyzacji tego procesu, wykorzystując jako bazę model komputerowy i przez dwa najbliższe lata skupił się na zgłębianiu tego zagadnienia.

W 1984 r. stworzył koncepcję, która polegała na tym, by użyć promieniowania laserowego lub wiązki elektronów do selektywnego przetapiania warstw sproszkowanego materiału by tworzyć części lub modele bezpośrednio z rysunków CAD. Pomysł ten zainteresował doktora Joe Beamana z University of Texas. Zdecydował się pomóc młodemu Deckardowi i zaproponował mu studia magisterskie na tej samej uczelni. W tym czasie zmieniano siedzibę wydziału mechanicznego, co wiązało się z otrzymaniem dofinansowania na profesjonalny sprzęt. Po semestrze starań okazało się, że Deckard otrzyma stuwatowy laser YAG wart 30.000 $. Czekając na wyposażenie uzmysłowił sobie, że może kontrolować wiązkę przy użyciu popularnego w tamtym czasie komputera osobistego – Commodore 64.

W 1986 r. Deckard obronił swoją pracę magisterską i rozpoczął doktorat. Wraz z Beamem otrzymali dofinansowanie w wysokości kolejnych 30.000 $ od National Science Foundation, które pozwoliło im na stworzenie maszyny o nazwie Betsy. Dodano w niej rolkę pozwalającą na równomierne osadzanie proszku. Przy użyciu tego sprzętu można było wykonać części nadające się do wykorzystania w odlewnictwie.

Betsy

Pod koniec roku 1986 r. na UT zgłosiło się dwóch biznesmenów z Austin – dr Paul F. McClure i Harold Blair zainteresowanych skomercjalizowaniem wynalazku Carla Deckarda. Wraz z grupą badaczy utworzyli firmę Nova Automations. Mimo że Deckard ocenił wartość stworzonej przez siebie technologii SLS na 75.000 $, to Beaman ocenił tę kwotę na 150.000 $, a McClure z kolei jeszcze podwoił tę sumę. Reprezentanci University of Texas zaakceptowali tę kwotę i przyznali firmie Nova Automation licencję na rozwijanie technologii SLS, pod warunkiem, że do końca 1988 r. firma zbierze fundusze w wysokości 300.000$ na pokrycie kosztów prowadzonych badań.

Ostatecznie Nova Automation pozyskało finansowanie od giganta z branży chemicznej i lotniczej – Goodrich Corp pod koniec 1988 r.

W 1987 r. Carl Deckard i Paul Forderhase (również student Joego Beamana) pracowali nad kolejną drukarką 3D, którą nazwali Godzilla. Aby uzyskać wystarczająco wysoką temperaturę i ciśnienie wewnątrz komory roboczej, maszyna ta wymagała włożenia wielkiego wkładu finansowego. Z tego powodu koncepcja wymagała wielu zmian. Produkcja samego zbiornika sprężonego powietrza miała kosztować 50.000$, a jej produkcja zajęłaby ponad pół roku.  Z tego powodu Godzilla nigdy nie powstała, a jej koncept musiał zostać przeprojektowany.

Po modyfikacjach Godzilli, stworzono maszynę laboratoryjną nazwaną Bambi (było to nawiązaniem do filmu „Bambi Meets Godzilla„), która była wyposażona we własny zintegrowany system CAD – „Stanley CAD”. Dzięki pomocy dwóch specjalistów z dziedziny polimerów i technologii laserowych –  Joela Barlow i Dave’a Bourell, Bambi wniosła wiele udoskonaleń w rozwoju technologii SLS i przez długie lata służyła na University of Texas jako maszyna eksperymentalna i produkcyjna.

Kolejnym etapem była produkcja trzech komercyjnych maszyn SLS – 125, Mod A i Mod B. Nazwę firmy zmieniono na DTM Corp., która była nawiązaniem do „Desk Top Manufacturing”, czyli określenia, które stosowano wtedy do nazywania procesu produkcyjnego przy użyciu CAD.

Osoby, które czuwały nad projektem nowego sprzętu to: Jerry P. z GEMCITY Engineering and Manufacturing w Dayton, w stanie Ohio, który nie był co prawda inżynierem, jednak jego znajomość mechaniki i projektowania pozwoliła mu stworzyć odpowiedni plan jedynie przy użyciu papieru i ołówka. Tim O’Meara został dyrektorem sprzedaży, Jim Darrah pracował nad oprogramowaniem do 125, natomiast Beaman, Deckard oraz Dave Cutherell (kolejny student doktora) nadzorowali projekt od strony inżynieryjnej.

Praca nad Mod A zaczęła się w połowie 1989. Inżynierom zależało na czasie – chcieli zaprezentować swoją drukarkę 3D na corocznych targach Autofact w Detroit. Pośpiech i nieodpowiednie testowanie sprzętu doprowadziło do jego awarii, jednak ekipa z DTM Corp. zdążyła z premierą swojego urządzenia, które spotkało się ze sporym zainteresowaniem. Pierwszą osobą, która zakupiła Mod A był Frank Zanner z Sandia National Laboratories. Maszyna została użyta do wyprodukowania obudowy na metalowe części. Do 1991 r. DTM zbudowała 5 kolejnych maszyn nazwanych BETA, które były zbyt skomplikowane jak na tamte czasy i nie osiągnęły sukcesu komercyjnego.

W 1992 DTM zwrócił się do firmy Product Genesis z propozycją stworzenia zupełnie nowej linii maszyn drukujących w technologii SLS –  SinterStation 2000 o średnicy cylindrycznej komory roboczej 300 i  wysokości 380 mm, które były prawdziwą rewolucją i doczekały się szeregu kolejnych wersji.

Przełomowy okazał się rok 2001, kiedy 3D Systems przejęło DTM, zyskując w ten sposób nową technologię do swojego portfolio. Inwestycja ta uczyniła firmę liderem na rynku cyfrowych technologii przemysłowych. Jednocześnie w tym czasie 3D Systems rozpoczął spór patentowy z europejskim producentem maszyn EOS, który od 1989 r. pracował nad rozwojem technologii SLA i SLS. Sytuację tę rozwiązała transakcja wymiany i sprzedaży wszystkich patentów do technologii SLA opracowanych EOS i zaniechania dalszej produkcji maszyn SLA, przy jednoczesnym otrzymaniu od 3D Systems podstawowych patentów niezbędnych do rozwoju technologii SLS przez EOS. Po tej decyzji EOS stał się kluczowym producentem i liderem na rynku systemów produkcyjnych SLS i przede wszystkim systemów do bezpośredniego laserowego przetapiania metali – DMLS.

Źródło: www.me.utexas.edu

Druk 3D z metalu to obecnie najbardziej pożądana technologia przyrostowa spośród wszystkich dostępnych jej odmian i wariantów. Od kilku lat jest z powodzeniem wykorzystywana w przemyśle kosmicznym i lotniczym do produkcji końcowych części, wykorzystywanych w sondach, wahadłowcach czy samolotach. Sukcesywnie wkracza też w świat motoryzacji oraz przemysłu ciężkiego, gdzie prowadzone są zaawansowane prace nad tym, aby wykorzystywać drukarki 3D do metalu w produkcji niskoseryjnej części do aut lub maszyn.

Druk 3D z metalu polega na selektywnym spiekaniu kolejnych warstw sproszkowanego metalu wiązką lasera (lub w przypadku technologii EBM – elektronów). Najpierw na stole roboczym drukarki 3D rozsypywany jest materiał, na którym wiązka lasera „rysuje” pożądany kształt, tworząc warstwę modelu 3D. Następnie stół roboczy obniża się o wysokość zadanej wcześniej warstwy, nanoszona jest kolejna warstwa proszku, który ponownie jest spiekany. Proces ten został dość szczegółowo opisany przez Paulinę Winczewską w jednym z wcześniejszych artykułów.

Efektem końcowym są w pełni funkcjonalne, metalowe obiekty – najbardziej pożądana rzecz z drukarki 3D w świecie przemysłu ciężkiego. Niestety druk 3D z metalu ma dwie dość istotne wady – po pierwsze zarówno drukarki 3D jak i materiały eksploatacyjne do nich – czyli sproszkowany metal, są niezwykle drogie, po drugie, ich obsługa – począwszy od przygotowania modelu do druku 3D, po jego wykończenie po wydrukowaniu są niezwykle skomplikowane.

Koszt drukarek 3D w przeliczeniu na złotówki zaczyna się od 1 miliona PLN wzwyż (częściej jest to 1,5 mln PLN), a zasypanie stołu roboczego urządzenia sproszkowanym metalem to minimum kilkadziesiąt tysięcy (wszystko zależy od rozmiaru komory roboczej). Drukarka 3D do metalu powinna pracować w dedykowanym pomieszczeniu wyposażonym w klimatyzację i wentylację. Niezbędne są też maszyny i narzędzia, służące do obróbki wydrukowanych modeli 3D. Począwszy od odkrojenia wydruku 3D od stołu roboczego (po wydrukowaniu jest on spojony ze stołem), a skończywszy na jego wypolerowaniu i wygładzeniu (wydruki z metalu są ziarniste i porowate).

Koniec końców należy założyć, że drukarka 3D o obszarze roboczym na poziomie +20 cm w każdej z osi XYZ, dostosowanie pomieszczenia, w którym pracuje oraz narzędzia i maszyny peryferyjne to koszt rzędu 4-5 mln PLN. Do tego trzeba naturalnie doliczyć jeszcze materiał…

Jak wygląda druk 3D z metalu w praktyce? Dość nudno… Na pierwszy rzut oka nie różni się praktycznie niczym od druku 3D w technologii SLS. Na powierzchni sproszkowanego metalu tańczy wiązka lasera „rysując” kształt kolejnej warstwy modelu. Gdy „rysunek” zostanie ukończony, rozsypywana jest kolejna warstwa i proces zaczyna się od początku.

Amerykańska firma Imperial Machine & Tool Co. zamieściła „niezwykle porywający” film prezentujący wydruk 3D z metalu, odbywający się na drukarce 3D SLM 280 HL z SLM Solutions. Wydruk został wykonany z tytanu, a wysokość drukowanej warstwy wynosiła 50 mikronów. Chociaż technologia FDM jest bez porównania mniej doskonała w kwestii finalnych produktów, nie da się ukryć, że pod kątem efektywności samego procesu druku 3D nie ma sobie równych…

Ceny niskobudżetowych drukarek 3D drukujących w technologii FDM są coraz bardziej przystępne dla przeciętnego użytkownika. Część osób kupuje je w celach hobbystycznych, jednakże nie brakuje osób, które wiążą z nimi dużo poważniejsze plany, chcąc świadczyć na nich komercyjne usługi druku 3D. Na chwilę obecną, próg wejścia w niskobudżetową branżę druku 3D jest na tyle niski, że początkowy budżet na poziomie kilkunastu tysięcy złotych nie tylko pozwala na zakup relatywnie dobrego sprzętu, lecz również zatowarowania się wystarczającą ilością filamentów na start. Niestety schody pojawiają się później…

Pierwszy poważny błąd jaki popełnia większość początkujących drukarzy 3D, to przeświadczenie, że usługi druku 3D są na tyle atrakcyjnym biznesem, że zdobycie klientów nastąpi samoistnie. Wystarczy ogłosić w kręgu zaprzyjaźnionych osób lub firm rozpoczęcie prowadzenia tego typu działalności, lub pojawić się na forach i/lub grupach facebookowych, a zlecenia zaczną spływać w sposób organiczny. Niestety tak jak pokazujemy to na naszych szkoleniach handlowych – to nie jest wcale takie łatwe.

Młode i nieprzygotowane do prowadzenia tego typu biznesu firmy, dość szybko są zmuszone skonfrontować swoje oczekiwania z rzeczywistością, która zamienia sen o szybkim zdobyciu dużych pieniędzy, w koszmar codziennej walki o przetrwanie. Prędzej czy później kończy się to w jeden i ten sam sposób – polowania o każdego (jakiegokolwiek…) klienta, gdzie jedyną przynętą jest niska cena.

O tym do czego prowadzi wojna cenowa w usługach druku 3D pisałem w dość głośnym artykule we wrześniu zeszłego roku. Mimo, że od tamtego czasu minęło naprawdę sporo czasu – pozostaje on cały czas aktualny. Teraz chciałbym jednak poruszyć inne zagadnienie, które jest pochodną tamtego tekstu – jak poprawnie wyceniać usługi druku 3D, mając do dyspozycji niskobudżetową drukarkę 3D drukującą w technologii FDM?

Podstawową rzeczą jaką należy zrozumieć przy kalkulowaniu kosztu usługi druku 3D, jest to, że usługi tego typu co do zasady nie różnią się od jakichkolwiek innych usług na rynku. Drukowanie 3D nie jest niczym specjalnym, bądź wyjątkowym – to biznes taki sam jak każdy inny, a to oznacza, że podlega tym samym prawom ekonomicznym. A najważniejszą zasadą w prowadzeniu jakiejkolwiek firmy jest to, że ma się ona rozwijać, a nie walczyć o przetrwanie.

Chociaż powyższe stwierdzenie wydaje się trywialne, znakomita większość początkujących firm zdaje się tego nie rozumieć, a przynajmniej nie zdaje sobie sprawy z konsekwencji, które to stwierdzenie wymusza? Skoro firma ma się rozwijać, to znaczy, że na danej usłudze musi odpowiednio dużo zarabiać, żeby mieć środki na kolejne inwestycje, zatrudnianie pracowników, prowadzenie działalności handlowej i marketingowej – jak również gromadzenie zasobów finansowych na tzw. „czarną godzinę„, czyli okres, w którym zleceń będzie mniej (np. z uwagi na sezonowość branży). Dlatego chcąc prowadzić rozwojowy i bezpieczny biznes, należy z szacunkiem podchodzić do obliczania odpowiedniej marży.

Co składa się na koszt usługi druku 3D?

• koszt filamentu
• koszt energii
• amortyzacja drukarki 3D i koszty jej serwisowania
• koszt wysyłki wydruków 3D do klienta
• koszt utrzymania pracowni / biura i/lub magazynu na filament
• rachunki telefoniczne
• koszt prowadzenia księgowości
• koszt prowadzenia rachunku bankowego
• pensje pracowników
• ZUS
• podatki PIT i VAT
• zysk dla firmy.

To są tylko podstawowe koszty, jakie należy brać pod uwagę przy kalkulowaniu kosztu wydruku 3D. Jakiej metodologii używać, aby wyceniać wydruki? Możemy tu wyróżnić trzy metody:

• stawka godzinowa
• koszt 1 cm³ wydruku 3D
• „ekspercka” znana także jako „na oko” lub „rząd wielkości„.

1. Stawka godzinowa

Jest to kwota jaką mnożymy przez ilość godzin zwróconych nam przez program do obsługi drukarki 3D (tzw. slicer), przy tworzeniu symulacji wydruku 3D. Czyli po prostu:

• otwieramy slicer
• wgrywamy plik STL otrzymany od klienta
• ustawiamy wszystkie niezbędne parametry potrzebne do jego wydrukowania (rodzaj filamentu, gęstość wypełnienia, gęstość lub brak podpór etc.)
• tniemy model 3D
• otrzymany estymowany czas wydruku mnożymy przez stawkę godzinową.

Jeżeli nasza stawka godzinowa to 50 PLN netto za 1 godzinę druku 3D, a czas potrzebny na wydruk to 3 godziny i 30 minut, to koszt usługi wynosi 175 lub 200 PLN netto, w zależności czy zaokrąglamy czasy do pełnych godzin, czy nie?

Jeżeli przez min. 25 dni w miesiącu będziemy otrzymywać po min. dwa zlecenia tego typu dziennie, to nasz wynik finansowy na koniec miesiąca powinien wynieść 8.750 – 10.000 PLN netto miesięcznie. Dla jednej osoby jest to całkiem niezły wynik. Dla dwóch osób – zadowalający, pod warunkiem, że nie płacą nic za wynajem biura, płacą minimalne stawki ZUS i nie mają większych ambicji w życiu. Firma trzyosobowa nie jest w stanie się z tego utrzymać.

Niestety stawka godzinowa na poziomie 50 PLN netto za godzinę jest w Polsce mrzonką. Rynek druku 3D jeszcze zanim się na serio rozkręcił – już zdążył się popsuć. We wspomnianym powyżej artykule opisywałem patologiczne sytuacje, gdzie firmy drukują po 10 PLN netto za godzinę. Podobno ta stawka potrafi już spaść jeszcze niżej…

Skalkulujmy więc to jeszcze raz, ale z drugiej strony… Chcąc zarobić w miesiącu 10.000 PLN netto, przy stawce 10 PLN netto za godzinę, musimy przedrukować w miesiącu 1000 godzin. Jako że jedna doba liczy sobie 24 godziny, wynika z tego że potrzebujemy na to blisko 42 dni, a więc o 12 więcej niż w jednym miesiącu. Mówimy oczywiście o jednej drukarce 3D. Co jeśli mamy ich dwie…?

Aby osiągnąć wynik 10.000 PLN netto potrzebujemy tylko 21 dni, ale pracując 24 godziny / dobę. Jeżeli założymy że drukarki 3D będą pracować tylko po 16 godzin, możemy założyć, że zmieścimy się z dwoma urządzeniami w czasie jednego miesiąca (oczywiście weekendy i święta pracujące).

Ile potrzebujemy na to zleceń? Zlecenia są różne – niektóre będą drukowały się godzinę, inne 24… Załóżmy, że średnio jedno zamówienie będzie drukować się 5 godzin – to bardzo niewiele, ale będzie to wyłącznie podstawą do luźnej symulacji.

1000 godzin w miesiącu / 5 godzin na 1 zlecenie = 200 zleceń

Aby to osiągnąć, musimy przyjmować dziennie ponad 6 zamówień – i to przez wszystkie 30 dni w miesiącu. Odejmując weekendy i święta – średnio 8 zleceń / dzień.

Musimy założyć, że nie wszystkie oferty jakie wyślemy, zamienią się w zamówienie. Jeżeli nasza oferta będzie naprawdę konkurencyjna, skuteczność na poziomie 33,3% będzie naprawdę imponującym wynikiem. Zatem chcąc przyjąć 200 zleceń przy takiej skuteczności, musimy pozyskać 600 zapytań w ciągu miesiąca, czyli 24 dziennie.

Jest to praktycznie niemożliwe – a z pewnością nie dla początkującej firmy.

Jeżeli podniesiemy średni czas potrzebny na wydrukowanie jednego zamówienia do 10 godzin, wtedy poprawią nam się wymogi dotyczące ilości potrzebnych zapytań i zamówień (odpowiednio po min. 300 i 100), ale pogorszą się warunki pracy. Wypuszczając 1 wydruk o 08:00 rano, kolejny musimy uruchomić najpóźniej o 20:00, co oznacza że musimy być przez ten czas dyspozycyjni.

W symulacji wykluczamy również awarie, nieudane wydruki, reklamacje, choroby, sytuacje losowe etc.

Wszystko przebiega idealnie, mamy niespożytą energię i zdrowie, mnóstwo motywacji i cały czas zarabiamy nie więcej jak 10.000 PLN netto miesięcznie. Jako firma! Jak wykazałem powyżej, my jako jej właściciele otrzymujemy tylko część z tej kwoty…

Chociaż pisałem o tym powyżej – napiszę jeszcze raz: JEST TO NIEMOŻLIWE
Jak również kompletnie nieopłacalne…

Dlaczego więc ludzie decydują się na to, aby świadczyć usługi druku 3D w takiej cenie? Ponieważ nie zdają sobie sprawy, że jest to droga do zatracenia i nie mają najmniejszych szans aby przetrwać na rynku. Swoją stawkę godzinową odnoszą wyłącznie do tego co oferuje konkurencja, nie bacząc na konsekwencje.

Gdy przeprowadzimy kolejną symulację, ale tym razem opartą na rzeczywistych i rozsądnych parametrach:

• stawka godzinowa ok. 35 PLN netto / godzinę
• 10 zleceń miesięcznie, o średnim czasie wydrukowania 6 godzin / wydruk

otrzymamy na koniec miesiąca przychód na poziomie 2100,00 PLN netto. To bardzo mało, ale realnie biorąc pod uwagę, że jest to absolutny początek działalności.

Na co jeszcze trzeba zwracać uwagę przy kalkulacji cen?

• nieudane wydruki – niektóre rzeczy po prostu nie wychodzą za pierwszym razem? czasem klient przesyła detal o na tyle skomplikowanej geometrii, że aby wydrukować go poprawnie bez odkształceń, trzeba przeprowadzić nawet kilka prób; oczywiście z czasem przychodzi odpowiednie doświadczenie, ale początkujący drukarze 3D poniosą na tym polu niejedną klęskę…

• straty przy produkcji niskoseryjnej – przy zamówieniach liczących kilkadziesiąt – kilkaset sztuk, zawsze należy zakładać stratę na poziomie kilkunastu – dwudziestu kilku procent; i nie chodzi tu wcale o nasze umiejętności – drukarki 3D się psują, filament się zacina, wydruki odklejają się od stołu, powodów może być multum; zawsze przy kalkulacji tego typu zlecenia należy mieć odpowiedni zapas filamentu oraz założony większy margines czasu na realizację

• większe marże przy wydrukach 3D z „trudniejszych” materiałów – filamenty elastyczne, kompozytowe (w szczególności Laywoo-3D, potrafiący pęknąć na szpuli), nylony etc. – każdy z nich niesie spore ryzyko niepowodzenia wydruku za pierwszym razem, dlatego warto wyceniać tego typu zlecenia wyżej.

2. Stawka za 1 cm³ wydruku 3D

Jest to parametr, o który oparty jest np. 3D Hubs – największa platforma pośrednicząca w usługach druku 3D na świecie. W mojej ocenie jest to bardzo nierozsądne podejście do wyceniania prac, ponieważ wylicza jedynie objętość modelu 3D, z pominięciem podpór oraz nie uwzględnia wszystkich w/w niuansów. To dobra metoda do automatyzacji procesu wycen, niestety bardzo niebezpieczna, gdy chcemy oszacować rzeczywisty koszt pracy drukarki 3D.

Poniżej porównanie symulacji wydruku wykonanego na slicerze Cura bez generowania podpór i z podporami. Różnica w czasie druku 3D wynosi 30 minut.

Czas wydruku obliczony na podstawie samej objętości, bez supportów.

Czas wydruku obliczony w sposób standardowy ze wszystkimi wymaganymi podporami.

Wszędzie tam gdzie konieczne jest indywidualne podejście do problemu, wycena oparta o koszt 1 cm³ jest nieefektywna i wiąże się z ryzykiem niedoszacowania kosztu wydruku.

3. Stawka „ekspercka„

Chociaż opis tej metody brzmi bardzo profesjonalnie, rzadko kiedy zdarza się aby była korzystna dla wyceniającego. Niestety bywa niezbędna w obsłudze zapytań w rodzaju:

Mam do wydrukowania przedmiot jak na zdjęciu. Niestety nie mam jeszcze gotowego modelu 3D, ale potrzebuję wyceny na szybko – jakiś rząd wielkości… Model będzie miał wymiary ok. 15 x 10 cm.

Każda początkująca firma, walcząca o każde zlecenie i klienta nie może sobie pozwolić na odpuszczenie nawet takiego, potencjalnego klienta, więc decyduje się na wycenę „na oko„. Zwykle rzuca wtedy jakąś kwotę w rodzaju 350 PLN netto, która w późniejszym etapie negocjacji spada do 150 PLN brutto. Gdy model w końcu trafia na stół drukarki 3D, okazuje się, że początkowe ustalenia co do jego rozmiaru i geometrii są mało adekwatne do rzeczywistości i drukuje się go w cenie 6,50 PLN za godzinę…

Podsumowanie

Powyższe informacje stanowią jedynie wstęp do złożonego zagadnienia jakim jest wyceniane wydruków 3D i mają na celu uświadomić tylko, że pewne założenia jakie są powszechne na rynku, są mało rozsądne. Gdybyście byli zainteresowani dokładniejszym zgłębieniem tego tematu, zapraszamy na nasze szkolenia handlowe, na których dowiecie się m.in. tego jak zbudować (relatywnie) prosty formularz do przygotowywania wycen i ofert w Excelu, uwzględniający zmienną stawkę godzinową w zależności od długości czasu pracy drukarki 3D.

Wykres prezentujący stawkę godzinową w zależności od długości pracy drukarki 3D, uwzględniający produkcję niskoseryjną.