3D Εκτύπωση αντικειμένου σε εκτυπωτή με βάση την εναπόθεση νημάτων
Σε αυτήν την ενότητα, θα κάνουμε μια άσκηση για να κατανοήσουμε τη θεωρία που παρουσιάστηκε προηγουμένως. Θα πάρουμε ένα μοντέλο 3D και θα περάσουμε όλα τα βήματα της ροής εργασίας FDM.
Λήψη του τρισδιάστατου μοντέλου
Για αυτήν την άσκηση, θα κατεβάσουμε ένα τρισδιάστατο μοντέλο από ένα εξειδικευμένο ηλεκτρονικό αποθετήριο. Το Thingiverse (www.thingiverse.com) είναι το μεγαλύτερο αποθετήριο, με περισσότερα από 1,7 εκατομμύρια ελεύθερα διαθέσιμα μοντέλα 3D. Το επιλεγμένο μοντέλο είναι “Κάτοχος τηλεφώνου stand by byctrldesign”, με δυνατότητα λήψης από το www.thingiverse.com/thing:525066.
Όπως μπορείτε να δείτε στην παρακάτω εικόνα, το Thingiverse προσφέρει πολλές πληροφορίες σχετικά με τα μοντέλα, όπως λεπτομέρειες εκτύπωσης, σχόλια από άλλους χρήστες, φωτογραφίες τρισδιάστατων εκτυπωμένων αντικειμένων που έχουν ήδη γίνει από άλλους και remix. Τα αρχεία που απαιτούνται για την τρισδιάστατη εκτύπωση μπορούν να ληφθούν είτε χρησιμοποιώντας το κουμπί “Thing files” (έτσι μπορούμε να επιλέξουμε τα ακριβή αρχεία που θέλουμε να κατεβάσουμε) είτε το κουμπί “Λήψη όλων των αρχείων”.
Επιλεγμένο μοντέλο 3D. Πηγή: www.thingiverse.com
Επιλέχθηκε το αρχείο “phone_holder_by_ctrl_design.stl”. Επειδή το αρχείο αυτό είναι ήδη σε μορφή .stl, δεν χρειάζεται να μετατρέψουμε το μοντέλο σε 3D, ώστε να προχωρήσουμε στο επόμενο βήμα.
Slicing the .stl file
Όπως έχει ήδη αναφερθεί προηγουμένως, ο τεμαχισμός σημαίνει ο χωρισμός του μοντέλου 3D σε πολλαπλά επίπεδα. Επιπλέον, το λογισμικό τεμαχισμού περιλαμβάνει τα χαρακτηριστικά του εκτυπωτή 3D και τις ρυθμίσεις εκτύπωσης και δημιουργεί το αρχείο G-code.
Θα χρησιμοποιήσουμε το λογισμικό slicer Ultimaker Cura, το πιο δημοφιλές λογισμικό 3D εκτύπωσης, διαθέσιμο ελεύθερα για λήψη στη διεύθυνση https://ultimaker.com/software/ultimaker-cura. Πρέπει πρώτα να εγκατασταθεί στον υπολογιστή προτού μπορεί να χρησιμοποιηθεί. Για εκκίνηση, πρέπει να προστεθεί ο τρισδιάστατος εκτυπωτής που σκοπεύουμε να χρησιμοποιήσουμε. Ένας μεγάλος αριθμός εκτυπωτών 3D, από πολλούς παραγωγούς, μπορεί να επιλεγεί από τη λίστα που διατίθεται από την Cura. Εάν ο τρισδιάστατος εκτυπωτής σας δεν περιλαμβάνεται στη λίστα, μπορείτε να τον προσθέσετε επιλέγοντας την επιλογή “Προσαρμοσμένος εκτυπωτής FFF” και να τον διαμορφώσετε στο παρακάτω μενού. Μπορείτε επίσης να αλλάξετε το όνομα – ονομάσαμε τον τρισδιάστατο εκτυπωτή μας “4.0 ANDCOM”.
Cura – προσθήκη εκτυπωτή. Πηγή:Ludor Engineering
Στη συνέχεια, πρέπει να ανοίξουμε το μοντέλο 3D σε slicer – κάντε κλικ στο κουμπί “Άνοιγμα αρχείου” στην επάνω αριστερή γωνία της οθόνης, επιλέξτε το αρχείο .stl και ανοίξτε το. Τώρα θα φορτωθεί, θα τοποθετηθεί στη μέση του στρώματος εκτύπωσης και θα εμφανιστεί στην προβολή 3D. Το αντικείμενο μπορεί να μετακινηθεί στο κρεβάτι εκτύπωσης, να περιστραφεί και να μεγεθυνθεί χρησιμοποιώντας το ποντίκι ή τα κουμπιά. Τα κουμπιά μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για κλιμάκωση, κατοπτρισμό, κλπ.
Cura – Φόρτωση μοντέλου. Πηγή: Ludor Engineering
Στη συνέχεια, πρέπει να ανοίξουμε το μοντέλο 3D σε slicer – κάντε κλικ στο κουμπί “Άνοιγμα αρχείου” στην επάνω αριστερή γωνία της οθόνης, επιλέξτε το αρχείο .stl και ανοίξτε το. Τώρα θα φορτωθεί, θα τοποθετηθεί στη μέση του στρώματος εκτύπωσης και θα εμφανιστεί στην προβολή 3D. Το αντικείμενο μπορεί να μετακινηθεί στο κρεβάτι εκτύπωσης, να περιστραφεί και να μεγεθυνθεί χρησιμοποιώντας το ποντίκι ή τα κουμπιά. Τα κουμπιά μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για κλιμάκωση, κατοπτρισμό, κλπ.
Ένα σημαντικό σημείο που πρέπει να προσέξουμε είναι να τοποθετήσουμε σωστά το μοντέλο στο κρεβάτι εκτύπωσης. Σε αυτήν την περίπτωση, η καλύτερη θέση είναι όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα, διότι με αυτόν τον τρόπο δεν χρειαζόμαστε δομή στήριξης και έχουμε τη μεγαλύτερη επιφάνεια επαφής μεταξύ μέρους και τυπώματος. Για να αποκτήσουμε αυτήν τη θέση, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε ένα από τα δύο κουμπιά που περιγράφονται στην εικόνα: “Lay flat” ή “Select face to align to the build plate”. Κάντε δεξί κλικ οπουδήποτε στην οθόνη θα εμφανιστεί ένα μενού με πρόσθετες χρήσιμες εντολές, όπως το “Center Selected Model”.
Cura – τοποθέτηση του μοντέλου. Πηγή:Ludor Engineering
Στη συνέχεια, πρέπει να επιλεγεί το υλικό εκτύπωσης – επιλέξαμε το “Generic PLA” χρησιμοποιώντας το τρίτο κουμπί από την επάνω αριστερή γωνία.
Cura – επιλογή υλικού. Πηγή:Ludor Engineering
Στη συνέχεια, πρέπει να ρυθμίσουμε τις παραμέτρους εκτύπωσης. Από προεπιλογή, το Cura ανοίγει στη συνιστώμενη λειτουργία, η οποία είναι ιδανική για γρήγορη εκτύπωση με βελτιστοποιημένα προφίλ εκτύπωσης. Ωστόσο, κάνοντας κλικ στο κουμπί “Προσαρμοσμένο”, μπορούν να επιλεγούν πολλά άλλα προφίλ, από “Extra fine” έως “Extra kasar”. Επιπλέον, για κάθε προφίλ, οι παράμετροι εκτύπωσης μπορούν να τροποποιηθούν.
Cura – ρυθμίσεις εκτύπωσης. Πηγή:Ludor Engineering
Θα επιλέξουμε το προφίλ “Normal”, θα διατηρήσουμε τις προεπιλεγμένες ρυθμίσεις και στη συνέχεια κάνουμε κλικ στο κουμπί “Slice” για να αρχίσουμε να κόβουμε. Το Cura υπολογίζει επίσης τον χρόνο εκτύπωσης , καθώς και το βάρος και το μήκος του νήματος που απαιτείται για την ολοκλήρωση της εκτύπωσης. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας την προεπισκόπηση (“Preview”), μπορούμε να απεικονίσουμε τα επίπεδα και να παρακολουθήσουμε ένα κινούμενο σχέδιο της απόθεσης των επιπέδων.
Προεπισκόπηση. Πηγή:Ludor Engineering
Τέλος, δημιουργείται το αρχείο G-code το οποίο μπορεί να αποθηκευτεί σε αφαιρούμενη μονάδα δίσκου και να μεταφερθεί στον εκτυπωτή 3D.
3D Εκτύπωση
Αφού φορτώσετε τον κωδικό G και προετοιμάσετε τον εκτυπωτή 3D, η εκτύπωση μπορεί να ξεκινήσει.
3D εκτύπωση. Πηγή:Ludor Engineering
3D εκτύπωση. Πηγή:Ludor Engineering
Το τρισδιάστατο εκτυπωμένο μέρος. Πηγή:Ludor Engineering
Μετ-επεξεργασία
Σε αυτήν την περίπτωση, η μετεπεξεργασία συνίσταται μόνο για την απομάκρυνση των χείλων (η επίπεδη επιφάνεια ενός στρώματος γύρω από τη βάση του εξαρτήματος, που χρησιμοποιείται για την αποφυγή στρέβλωσης – δείτε την παρακάτω εικόνα). Αυτό μπορεί εύκολα να γίνει με μια πένσα κοπής ή έναν κόφτη.
Πηγή: Ludor Engineering
Πηγή: Ludor Engineering
Το τρισδιάστατο εκτυπωμένο αντικείμενο, μετά την επεξεργασία. Πηγή:Ludor Engineering