Hanem amikor a nyomtatás végén benézel a hulladékgyűjtőbe.
Ott van előtted egy szép, mondjuk 80–100 grammos figura. Több szín, tiszta váltások, szép szemek, felirat, logó, részletek. Ránézésre minden rendben.
Aztán mellette ott van egy kisebb műanyag-hegy.
Purge darabok.
Prime tower.
Tisztítási hulladék.
Ami szemre néha majdnem annyi, mint maga a modell.
És akkor jön a teljesen jogos kérdés:
ezt mind én fizettem ki?
Igen.
Sőt, nemcsak az anyagot.
Az időt is.
A többszínű 3D nyomtatás kényelmes, látványos és bizonyos modelleknél egészen elképesztő eredményt tud adni. Egy jól megtervezett négyszínű figura úgy jöhet le a tárgyasztalról, hogy alig kell utómunkázni.
Nem kell festeni.
Nem kell külön alkatrészeket ragasztani.
Nem kell matricázni.
A gép elvégzi helyettünk a színváltások nagy részét.
Ez kényelmes.
Csakhogy a nyomtató közben nem csak a modellt nyomtatja.
Filamentet vág.
Visszahúz.
Újat tölt be.
Kiöblíti az előző színt.
Stabilizálja az anyagáramot.
Prime towerhez megy.
Majd visszatér a modellhez.
Aztán néhány perc múlva ugyanezt újra megcsinálja.
És újra.
És újra.
Akár több száz alkalommal.
Vagyis a multicolor nyomat valódi ára nem a kész modell tömegénél kezdődik.
Hanem ott, hogy összesen mennyi filament ment át a nyomtatón azért, hogy az a 100 grammos tárgy elkészüljön.
100 grammos modellből könnyen lehet 250–300 grammos nyomtatás
Egyszínű nyomtatásnál a matek viszonylag egyszerű.
Ha a slicer azt írja, hogy a modellhez 100 gramm filament szükséges, akkor nagyjából ennyivel lehet számolni.
Persze lehet egy kis skirt.
Lehet support.
Van némi purge a nyomtatás elején.
De ha a modell 100 gramm, akkor nem fogunk meglepődni azon, hogy nagyjából 105–120 gramm fogyott el.
Multicolor nyomtatásnál viszont ez a 100 gramm csak a történet egyik része.
Vegyünk egy teljesen egyszerű példát:
- modell: 100 g;
- purge hulladék: 120 g;
- prime tower: 40 g;
- egyéb tisztítás, bevezetés: 10 g.
Összesen:
270 gramm filament.
A kész tárgy ebből 100 gramm.
A maradék 170 gramm soha nem kerül bele a modellbe.
Vagyis a felhasznált filament közel kétharmada nem termék lett.
Hanem a színváltás ára.
Ez elsőre túlzónak hangzik.
Pedig bizonyos modelleknél egyáltalán nem az.
Különösen akkor nem, ha egyetlen tárgyat nyomtatunk, sok a színváltás, és nagy különbség van a használt színek között.
A fekete-fehér, sötétkék-sárga vagy piros-fehér kombináció például már önmagában képes jelentősen növelni a purge mennyiségét.
És itt jön az a pont, ahol a kész modell tömege félrevezető.
Egy 100 grammos multicolor modell nem feltétlenül 100 grammos nyomtatás.
Lehet 150.
Lehet 200.
És bizony lehet 300 gramm környéke is.
Nem az számít igazán, hány színt használsz
Ez az egyik legnagyobb félreértés a többszínű nyomtatással kapcsolatban.
Ha négyszínű egy modell, akkor négyszer annyi filamentcsere történik?
Nem.
Ez egyáltalán nem így működik.
Lehet négy színnel tíz váltás.
És lehet két színnel négyszáz.
A döntő kérdés ugyanis nem az, hogy hány szín van a modellen.
Hanem az:
hány rétegen kell váltogatni közöttük.
Képzelj el egy fekete figurát.
A figura szeme fehér.
A fehér rész csak a modell felső öt rétegében jelenik meg.
Ebben az esetben a nyomtató szinte az egész tárgyat feketével nyomtatja, majd a végén néhányszor vált fehérre.
Nem nagy ügy.
Most vegyük ugyanezt a két színt úgy, hogy a figura teljes testén fekete-fehér minta fut végig.
Minden egyes rétegen kell fekete.
Aztán fehér.
Aztán vissza fekete.
Majd a következő rétegen kezdődik elölről.
A modell tömege közben lehet szinte ugyanaz.
A színváltások száma viszont megsokszorozódik.
És vele együtt:
- a purge mennyisége;
- a prime tower fogyasztása;
- a nyomtatási idő;
- és a hibalehetőségek száma is.
Ezért lehet az, hogy két egyforma tömegű, két színből álló modell közül az egyik kifejezetten gazdaságosan nyomtatható, a másik pedig szinte zabálja a filamentet.
Miért kell egyáltalán ennyit purge-ölni?
Azért, mert az előző szín fizikailag ott marad a hotendben.
Ez nem szoftveres kérdés.
Hanem anyag.
Olvadt műanyag.
Egy egyfúvókás rendszer nem tudja egyszerűen azt mondani:
„mostantól fehér.”
Ha előtte feketével nyomtatott, akkor a nozzle belsejében, a melt zone-ban még ott van a fekete olvadék.
Amikor megérkezik a fehér filament, először ezt kell kitolnia.
Majd az átmeneti, szürkés keveréket.
És csak utána jön a valóban tiszta fehér.
Ezért van szükség öblítésre.
És nem mindegy, melyik színről melyikre váltunk.
A sötétből világosba váltás általában sokkal problémásabb.
Feketéből fehérbe.
Sötétkékből sárgába.
Pirosból világos bézsbe.
Elég egy kevés maradék pigment, és az új szín máris koszosnak tűnik.
A fehér szürke lesz.
A sárga narancsos.
A világoskék pedig tompa.
Ezért a slicer sokszor inkább túl óvatos.
Többet purge-öl.
Mert a biztos színtisztaság fontosabb, mint az a néhány gramm filament.
Legalábbis a gépnek.
A tekercset viszont mi vettük.
A prime tower és a purge hulladék nem ugyanaz
Ezt azért érdemes különválasztani, mert a kettőt sokszor egy kalap alá vesszük.
A színváltás során keletkező purge vagy „poop” azt az anyagot jelenti, amit a gép azért tol ki, hogy az előző filament maradéka eltűnjön a hotendből.
A prime tower feladata viszont nem elsősorban a szín kitisztítása.
Arra szolgál, hogy a filamentváltás után az extrudálás stabil legyen.
A nozzle kapjon egy szabályos, kiszámítható anyagáramot, mielőtt visszatér a modellhez.
Egyik tehát tisztít.
A másik stabilizál.
A végeredmény szempontjából mindkettő hasznos lehet.
Anyagköltség szempontjából viszont van egy közös tulajdonságuk:
mindkettő filamentből készül.
A filament lehet olcsó. A hulladék attól még pénz.
Erre gyakran jön az érv:
„egy kiló PLA csak néhány ezer forint.”
Igaz.
Csakhogy a kérdés nem az, hogy egy gramm filament mennyibe kerül.
Hanem az, hogy egy elkészült termék mennyibe kerül.
Ez két teljesen külön dolog.
Ha egy 1 kg-os tekercsből egyszínű nyomtatásnál tíz darab terméket tudunk elkészíteni, akkor nagyjából 100 gramm anyag jut egy darabra.
Ha ugyanez multicolor változatban 250 gramm teljes fogyasztást jelent darabonként, akkor ugyanabból a tekercsből már csak négy darab készül.
A termékben ugyanúgy csak 100 gramm műanyag van.
A darabköltségünk viszont több mint kétszeresére nőtt.
És akkor még csak az anyagról beszéltünk.
A PLA filament ára ugyanis csak az egyik tétel.
Mellette ott van:
- a gépidő;
- az elektromos áram;
- a nozzle és az adagolórendszer használata;
- a rengeteg filamentcsere;
- a hosszabb nyomtatási idő;
- a több mechanikai mozgás;
- és a hosszabb nyomtatásból eredő nagyobb selejtkockázat.
Ahogy a drága vagy olcsó filament kérdésénél sem elég csak a tekercs árát nézni, itt sem a „Ft/kg” az egyetlen érdekes szám.
A kidobott filament is kifizetett filament.
Csak abból nem lesz eladható vagy használható tárgy.
És az idő néha még fájdalmasabb, mint az anyagveszteség
Az ember hajlamos a purge hulladékot nézni, mert az látványos.
Ott van előtted fizikailag.
Kupacban.
Az elvesztegetett idő viszont nem látszik.
Pedig üzleti szempontból sokszor ez a drágább.
Egy színváltás ugyanis nem egyetlen mozdulat.
A gépnek általában:
- meg kell szakítania az aktuális nyomtatást;
- ki kell húznia vagy el kell vágnia az előző filamentet;
- az adagolórendszernek vissza kell húznia azt;
- be kell töltenie az új filamentet;
- az új anyagot el kell juttatnia a hotendig;
- purge-ölni kell az előző szín eltávolításához;
- stabilizálni kell az extrudálást;
- szükség esetén a prime towerhez kell mennie;
- majd vissza kell térnie a modellhez.
Egyszer?
Alig számít.
Tízszer?
Még mindig elmegy.
Háromszázszor?
Ott már nagyon sok idő nem a modell építésével telik.
Hanem logisztikával.
Filamentlogisztikával.
És ezért fordulhat elő, hogy ugyanaz a modell egyszínű változatban mondjuk 6 óra alatt elkészül, többszínűben pedig jóval tovább tart.
A geometria nem változott.
A nyomtatandó anyag mennyisége alig változott.
A gép viszont rengeteg pluszműveletet végez.
A hosszabb nyomtatás több hibalehetőséget is jelent
Erről kevesebbet beszélünk, pedig fontos.
Minél hosszabb egy nyomtatás, annál több minden történhet közben.
Elfogyhat egy tekercs.
Megakadhat a filament.
Nem sikerül megfelelően a visszahúzás.
Eltörhet egy ridegebb filament az adagolórendszerben.
A tekercs feltekerése problémát okozhat.
Egy filamentváltásnál valami nem ül megfelelően helyre.
Vagy egyszerűen a modell válik fel a tárgyasztalról a 18. órában.
És itt különösen kellemetlen a multicolor nyomtatás.
Mert ilyenkor nemcsak azt a 100 gramm filamentet bukjuk, ami a modellen van.
Hanem mindazt is, amit előtte 200 színváltáson keresztül már kidobtunk.
A hulladék tehát nemcsak közvetlen költség.
A sikertelen hosszú nyomtatásoknál meg is sokszorozhatja a veszteséget.
Akkor a multicolor nyomtatás rossz?
Nem.
Sőt.
Vannak modellek, amelyeknél pontosan ettől lesz igazán jó a végeredmény.
Egy logó például rögtön kész.
Nem kell festeni.
Egy felirat pontos, éles és tartós lehet.
Egy gyerekfigura sokkal látványosabb.
Egy dekorációhoz lehet, hogy semmilyen utómunka nem kell.
Egy sorozatban készülő terméknél pedig a gépi színváltás sokkal reprodukálhatóbb lehet, mint a kézi festés.
A kérdés tehát nem az:
„Jó-e a multicolor nyomtatás?”
Hanem az:
ad-e annyit a szín, mint amennyibe az adott modellen kerül?
Egy nagy logónál?
Valószínűleg igen.
Egy feliratnál?
Sokszor igen.
Egy figuránál?
Nagyon könnyen lehet.
Egy olyan modellen, ahol két 5 mm-es fehér pötty miatt 250-szer filamentet cserélünk?
Na, ott már érdemes számolni.
Néha a festés olcsóbb. Néha a külön alkatrész.
A multicolor rendszer egyik furcsa mellékhatása, hogy könnyen azt hisszük:
ha már a gép tud több színnel nyomtatni, akkor mindent így kell megoldani.
Pedig nem.
Néha egy apró részletet két perc alatt ki lehet festeni.
És ezzel megspórolunk 150 filamentváltást.
Más esetben a modellt lehet úgy áttervezni, hogy a különböző színű részek külön alkatrészek legyenek.
Kinyomtatjuk őket külön.
Összepattintjuk.
Beragasztjuk.
És kész.
Lehet, hogy így a teljes nyomtatás gyorsabb lesz.
Kevesebb lesz a hulladék.
És még a végeredmény is tisztább.
Ez már nem szeletelőbeállítás.
Ez tervezés.
És pontosan ezért érdemes úgy tekinteni a 3D nyomtatásra, mint egy teljes folyamatra, nem csak egy gép kezelésére. Erről részletesebben is írtunk a 3D nyomtatás teljes folyamatáról.
Az egyik legjobb trükk: töltsd meg a tárgyasztalt
Ha ugyanabból a multicolor modellből több darabra van szükség, a matek hirtelen sokkal érdekesebbé válik.
Tegyük fel, hogy egyetlen figuránál 200 színváltás történik.
Logikus lenne azt gondolni:
tíz figuránál 2000.
Csakhogy nem feltétlenül.
Ha a tíz azonos tárgy egyszerre van a tárgyasztalon, akkor ugyanazon a rétegen ugyanazt a színt használják.
A nyomtató feketével végigmegy az első modellen.
A másodikon.
A harmadikon.
És így tovább.
Majd egyszer vált fehérre.
A fehérrel is végigmegy mind a tízen.
Vagyis ugyanaz a filamentcsere tíz terméket szolgál ki.
A purge mennyisége nem tízszeresére nő.
Ez hatalmas különbség.
Egyetlen modellnél a 100 gramm purge egy terméket terhel.
Tíz azonos modellnél ugyanaz a jellegű purge tíz termék között oszlik el.
Vagyis a multicolor nyomtatás egyik legjobb gazdasági trükkje sokszor egyszerűen az, hogy ne egyetlen darabot nyomtassunk.
Persze ennek is van határa.
Több modell több nyomtatási idő.
Nagyobb a teljes nyomat.
És ha valami a végén rosszul sikerül, több darabot kockáztatunk egyszerre.
De sorozatgyártásnál a multicolor purge költsége darabonként nagyon látványosan csökkenthető.
A purge mennyisége természetesen optimalizálható
Nem kell elfogadni minden esetben azt, amit a slicer alapból beállít.
Lehet játszani többek között:
- a flush volume értékekkel;
- a flush multiplierrel;
- a purge to infill lehetőséggel;
- a purge into object funkcióval;
- a prime tower méretével;
- és a színek sorrendjével.
Ezekkel sok esetben valóban lehet anyagot spórolni.
De itt sem érdemes vakon csökkenteni mindent.
Ha túl kevés a flush volume, akkor előjöhet az előző szín.
A fehér szürkés lesz.
A sárga piszkos.
A világos felület csíkos.
Vagyis sikerült megspórolnunk 8 gramm filamentet, csak éppen elrontottuk a teljes nyomatot.
Ez nem optimalizálás.
Ez csak olcsóbban előállított selejt.
A legjobb purge waste az, amit eleve nem termelünk meg
Lehet tehát finomhangolni.
Lehet flush volume-ot csökkenteni.
Lehet purge-öt infillbe tenni.
Lehet prime tower-t optimalizálni.
Ezek mind működő módszerek.
De van valami, ami szinte mindegyiknél hatékonyabb.
Kevesebb filamentcsere.
Ha egy modell áttervezésével 300 váltásból 40 lesz, azt nehéz bármilyen finom slicerbeállítással felülmúlni.
Mert itt nem arról van szó, hogy minden váltásnál 10%-kal kevesebbet pazarolunk.
Hanem arról, hogy 260 váltás meg sem történik.
Nincs purge.
Nincs várakozás.
Nincs plusz mechanikai mozgás.
Nincs plusz hibalehetőség.
Ezért van az, hogy egy jól megtervezett multicolor modell sokszor többet ér, mint húsz slicertrükk.
A multicolor nyomtatás legfontosabb trükkje az, hogy nem kell mindent multicolorban nyomtatni
Csak azért, mert a gép tud négy, nyolc vagy még több színnel dolgozni, nem kötelező mindegyiket használni.
Ez nevetségesen egyszerű mondatnak hangzik.
Mégis könnyű belecsúszni abba, hogy ha már ott az AMS, akkor használjuk.
Ha tud színt váltani, váltson.
Ha négy tekercs van betöltve, legyen négyszínű.
Pedig néha két szín bőven elég.
Néha egy szín jobb.
Néha egy kétperces festés jobb.
Néha külön alkatrész a jobb megoldás.
És természetesen vannak olyan modellek is, ahol az AMS-es négyszínű nyomtatás tényleg minden egyes kidobott grammját megéri.
Mert olyan eredményt ad, amit kézzel sokkal nehezebb, lassabb vagy drágább lenne elkészíteni.
Ezért önmagában a purge waste mennyisége sem mondja meg, hogy egy multicolor nyomtatás „megéri-e”.
A kérdés mindig az, mit kapunk érte.
A technológia nem rossz. Csak van ára.
A többszínű 3D nyomtatás az egyik leglátványosabb fejlődés az asztali FDM nyomtatásban.
Néhány éve még egy több színből álló modellhez filamentet cseréltünk kézzel, külön alkatrészeket nyomtattunk, festettünk vagy egyszerűen lemondtunk a több színről.
Ma a gép ezt nagyrészt automatikusan megoldja.
Ez hatalmas előrelépés.
Csak nem ingyen.
Az ár egy része filament.
Egy része idő.
Egy része géphasználat.
És egy része az a kupac műanyag, ami a nyomtatás végén a modell mellett marad.
A legfontosabb ezért nem az, hogy féljünk a multicolor nyomtatástól.
Hanem az, hogy értsük, mitől kerül sokba.
Mert ha tudjuk, mi okozza a hulladékot, akkor már dönteni is tudunk.
Áttervezzük a modellt.
Csökkentjük a színváltásokat.
Több darabot teszünk a tárgyasztalra.
Optimalizáljuk a purge mennyiségét.
Vagy egyszerűen elfogadjuk, hogy ennél a modellnél a látvány megéri az extra fogyasztást.
A végén ugyanis nem az a legérdekesebb adat, hogy a kész figura 100 gramm.
Hanem az, hogy:
hány gramm filament kellett ahhoz, hogy az a 100 gramm végül ott legyen a tárgyasztalon.