A 3D nyomtatás megtanulása nem azt jelenti, hogy megtanulod használni a 3D nyomtatót.
Ez talán az egyik legnagyobb félreértés az egész hobbi körül.
Megveszel egy modern nyomtatót, automatikusan szintez, beméri magát, felismeri a filamentet, kamerán keresztül figyelheted, a szeletelőben pedig ott a nagy zöld Print gomb.
Innen könnyű arra következtetni, hogy akkor ezt nagyjából meg is tanultuk.
Nem.
A Print gomb megnyomása inkább a folyamat vége, mint az eleje.
Mire egy jól sikerült tárgy lekerül a tárgyasztalról, addigra lehet, hogy számítógépet használtunk, modellt kerestünk, STL- vagy STEP-fájlt módosítottunk, szeleteltünk, filamentet választottunk, szárítottunk, AMS-t töltöttünk, nyomtatót kalibráltunk, tárgyasztalt tisztítottunk, majd a kész nyomatot még tolómérővel is ellenőriztük.
És ez még az az eset, amikor minden jól sikerült.
Ha nem?
Akkor jön a valódi 3D nyomtatás.
El kell dönteni, hogy a modell rossz. A szeletelőbeállítás. A filament. A hőmérséklet. A tárgyasztal. A nozzle. A hűtés. A flow. A nedvesség. Vagy egyszerűen valami mechanikai probléma.
Vagyis nem egy gépet tanulunk meg használni. Egy komplett rendszert tanulunk meg kezelni.
1. Az első eszköz valójában nem is a nyomtató, hanem a számítógép
A modern 3D nyomtatás jelentős része úgy történik, hogy közben hozzá sem érünk a nyomtatóhoz.
Modellt töltünk le.
ZIP-et bontunk ki.
STL-, 3MF-, OBJ- vagy STEP-fájlokkal dolgozunk.
Szeletelőprogramot telepítünk. Profilokat mentünk. Firmware-t frissítünk. Hálózaton kapcsolódunk a géphez. Fájlokat másolunk. Néha még GitHubon is keresgélünk valamilyen firmware-t, konfigurációt vagy javítást.
Ehhez nem kell informatikusnak lenni.
De azért az sem működik túl jól, ha minden második letöltés után azt keressük, hogy:
„Most ezt hová mentette a Windows?”
Legalább azt érdemes rutinszerűen tudni:
- hol vannak a letöltött modellek;
- milyen fájlformátummal dolgozunk;
- hogyan telepítünk és frissítünk programokat;
- hogyan készítünk biztonsági másolatot a profiljainkról;
- hogyan kapcsolódunk a nyomtatóhoz;
- és hogyan tartjuk rendben azt a néhány száz modellt, ami meglepően gyorsan összegyűlik.
Ezek közül egyik sem klasszikus értelemben vett 3D nyomtatási ismeret.
Mégis folyamatosan szükség van rájuk.
2. A szeletelő nem egy „nyomtatás előtti ablak”
A szeletelő az egyik legfontosabb eszközünk.
Az STL önmagában még nem mondja meg a nyomtatónak, hogyan készítse el a tárgyat.
A modellt valakinek le kell fordítania rétegekre, mozgásokra, sebességekre, anyagáramra és hőmérsékletekre.
Ezt csinálja az OrcaSlicer, a Bambu Studio, a PrusaSlicer, a Cura és a többi szeletelő.
Vagyis a szeletelőben nem egyszerűen előkészítjük a tárgyat. Nagyrészt ott döntjük el, hogyan fog fizikailag elkészülni.
Itt találkozunk többek között ezekkel:
- rétegmagasság;
- falak száma;
- kitöltési arány és minta;
- support;
- sebesség;
- gyorsulás;
- fúvóka-hőmérséklet;
- tárgyasztal-hőmérséklet;
- hűtés;
- brim;
- varrat;
- flow;
- retraction;
- Pressure Advance;
- maximális térfogati sebesség.
Kezdőként ebből talán öt beállítást piszkálunk.
Aztán telik pár hónap, és már azon vitatkozunk magunkkal, hogy egy apró sarokhiba most túl nagy gyorsulás, nem megfelelő hűtés, Pressure Advance vagy flow miatt jelent meg.
Ez normális.
A szeletelő használata nem egyetlen megtanulandó feladat.
Folyamatosan mélyül.
3. Előbb-utóbb tervezni is kell
Nem kell mindenkinek gépészmérnökké válnia.
De aki hosszabb ideig használ 3D nyomtatót, előbb-utóbb szinte biztosan belefut ebbe:
A letöltött modell majdnem jó.
És a „majdnem” a 3D nyomtatásban néha pontosan 1,6 milliméter.
Lehet, hogy:
- 2 mm-rel nagyobb kellene;
- máshová kellene a furat;
- nem fér oda, ahová szántuk;
- feliratot szeretnénk rá;
- két alkatrészt össze kellene illeszteni;
- vagy egyszerűen nincs kész modell abból, amit szeretnénk.
Ekkor kerül elő a Fusion, FreeCAD, Onshape, Tinkercad vagy valamilyen mesh-szerkesztő.
És hirtelen olyan fogalmakkal találkozunk, mint:
tűrés, falvastagság, rádiusz, illesztés, hézag, sík, test, kivágás, lekerekítés, extrudálás.
Egy dekoráció letöltése és kinyomtatása egy dolog.
Egy pontosan illeszkedő, működő alkatrész elkészítése egészen más.
4. Igen, magát a nyomtatót is meg kell ismerni
A mai gépek szerencsére rengeteg feladatot automatizálnak.
De van egy kellemetlen tulajdonsága az automatizálásnak:
addig fantasztikus, amíg működik.
Amikor valami nem jó, hirtelen nagyon hasznos lenne tudni, hogy mit is csinált automatikusan.
Érdemes érteni legalább azt, mi történik, amikor a gép:
- home-ol;
- bed mesh-t készít;
- Z-offsetet használ;
- rezonanciát mér;
- flow-t kalibrál;
- fúvókát tisztít;
- filamentet tölt vagy ürít.
A Z-offset például tipikus példa arra, hogy milyen kicsi szám mögött lehet nagyon nagy különbség.
Néhány század milliméter.
Papíron semmi.
A tárgyasztalon viszont eldöntheti, hogy gyönyörű első rétegünk lesz, vagy a fúvóka műanyagot kapar végig a lapon.
Ha értjük, mit csinál a gép, hiba esetén nem az lesz az egyetlen ötletünk, hogy:
„Futtassuk le megint az összes kalibrációt.”
5. Az AMS nem csak egy drága doboz négy tekercsnek
Az automatikus filamentadagoló nagyon kényelmes.
De közben egy újabb komplett rendszert is hozzáadunk a nyomtatóhoz.
Filamentet adagol.
Visszahúz.
Vált.
Anyagot azonosít.
Purge-öl.
És természetesen el is tud akadni.
Meg kell tanulni:
- a filamentek helyes betöltését;
- a slotok kezelését;
- az anyag- és színhozzárendelést;
- a filamentváltást;
- a purge mennyiségét;
- a tekercsek kompatibilitását;
- az adagolási hibák felismerését;
- és azt, mely filamenteket nem jó ötlet ilyen rendszerben használni.
Még maga a tekercs is számít.
Nemcsak az anyag, hanem az átmérője, szélessége, tömege és kialakítása is. Erről részletesebben a Melyik filament működik Bambu AMS-ben? cikkben írtunk.
Egy négyszínű nyomtatás tehát nem egyszerűen egy egyszínű nyomtatás négyszer.
Több lehetőség.
És több hibalehetőség.
6. A filament nem csak „műanyag drót”
Ez az egyik legfontosabb terület.
PLA, PETG, ABS, ASA, TPU, PA, PC, CF- és GF-adalékolt anyagok nem azért kaptak külön nevet, hogy több menüpont legyen a webshopokban.
Másképpen viselkednek.
Nagyon másképpen.
Eltérhet:
- a nyomtatási hőmérsékletük;
- a szükséges tárgyasztal-hőmérséklet;
- a zsugorodás;
- a nedvességérzékenység;
- a rugalmasság;
- a merevség;
- a hőállóság;
- a kopásállóság;
- a nyomtatható sebesség;
- és az elkészült alkatrész mechanikai viselkedése.
Ezért nincs sok értelme annak a kérdésnek, hogy:
„Melyik a legjobb filament?”
Mire?
Dekorációhoz?
Kültéri konzolhoz?
Fogaskerékhez?
Rugalmas tömítéshez?
Gépalkatrészhez?
A jó kérdés inkább az, hogy melyik filament illik az elkészítendő tárgyhoz.
Ez már nem márkaválasztás.
Hanem műszaki döntés.
7. Aztán egyszer csak veszünk egy filament-szárítót
Először vettünk egy 3D nyomtatót.
Aztán vettünk filamentet.
Majd filament-szárítót.
Dry boxot.
Higrométert.
Szilikagélt.
És ezen a ponton már kezd gyanússá válni, hogy egy tekercs műanyag tárolása önmagában külön projekt.
A szárítónál sem elég megnyomni a bekapcsológombot.
Ismerni kell:
- a megfelelő szárítási hőmérsékletet;
- a szükséges időt;
- az anyag hőtűrését;
- a légcsere szerepét;
- és azt is, hogy egyáltalán valóban nedves-e a filament.
PLA-t, PETG-t és nylont nem ugyanúgy kezelünk.
Túl alacsony hőmérsékleten órákig melegíthetjük úgy, hogy alig történik valami.
Túl magas hőmérsékleten pedig már nem szárítunk.
Hanem elkezdjük tönkretenni azt, amit meg akartunk menteni.
8. Előbb-utóbb alkatrészt is fogsz cserélni
Egy 3D nyomtatón vannak kopó alkatrészek.
Ez nem hiba.
Ez használat.
Idővel sorra kerülhet:
- a nozzle;
- a hotend;
- a PTFE-cső;
- az extruder fogaskereke;
- a build plate;
- a filament cutter;
- vagy valamilyen csapágy, görgő, szíj és egyéb mechanikai elem.
És ekkor már tudni kell, mi mire való.
Egy 0,4 mm-es sárgaréz nozzle például remekül használható rengeteg PLA-hoz és PETG-hez.
Erősen abrazív, karbon- vagy üvegszálas filamentnél viszont már gyorsan kiderülhet, hogy nem erre találták ki.
És a 0,2, 0,4, 0,6 vagy 0,8 mm-es fúvóka között sem csak annyi a különbség, hogy az egyik lyuk kisebb.
Más rétegmagasság.
Más vonalszélesség.
Más anyagáram.
Más sebesség.
Más részletesség.
Vagyis egyetlen alkatrész cseréjével az egész nyomtatási folyamat megváltozhat.
9. A kész nyomatot is meg kell tanulni olvasni
Ez az a képesség, amit semmilyen automatikus kalibráció nem tud teljesen helyettesíteni.
A nyomtató folyamatosan kommunikál velünk.
Csak nem szöveggel.
Műanyagból.
A felületen látszik, ha valami nincs rendben.
Meg kell tanulni felismerni:
- a rossz első réteget;
- a túl magas vagy túl alacsony flow-t;
- a stringinget;
- a ringinget;
- a layer shiftet;
- a warpingot;
- a rossz bridginget;
- a gyenge rétegtapadást;
- a túlmelegedést;
- a nedves filament jeleit;
- és a mechanikai problémák nyomait.
Aki csak annyit lát, hogy:
„Ez ronda lett.”
annak minden lehetséges hiba egyszerre gyanús.
Aki azt látja, hogy:
„A sarkokon ringing van, de a falakon az anyagáram rendben van.”
az már szűkített ötven lehetséges hibából néhányra.
Ez óriási különbség.
10. És igen, takarítani is meg kell tanulni
A 3D nyomtató nem mikrohullámú sütő.
Nem rakjuk be a sarokba fél évre úgy, hogy közben hozzá sem érünk.
Időnként szükség van:
- a tárgyasztal tisztítására;
- a nozzle külsejének letakarítására;
- a purge-maradék eltávolítására;
- a gép belsejének portalanítására;
- a tengelyek ellenőrzésére;
- az orsók tisztítására és kenésére;
- az extruder ellenőrzésére;
- az AMS filamentútjának tisztán tartására.
A legjobb példa erre a tárgyasztal.
Zsíros lesz.
Nem tapad megfelelően az első réteg.
Erre lehet Z-offsetet állítani.
Emelhetünk hőmérsékletet.
Rakhatunk brim-et.
Átírhatjuk a filamentprofilt.
Elindíthatunk három új kalibrációt.
Vagy elmoshatjuk a tárgyasztalt.
A hibaelhárítás egyik legfontosabb része nem az, hogy tudunk-e húsz beállítást módosítani. Hanem hogy tudjuk-e, mikor nem kell egyiket sem.
Mit használunk valójában tíz különböző nyomtatáshoz?
Innen látszik igazán, hogy miért félrevezető egyszerűen „3D nyomtató használatról” beszélni.
Vegyünk tíz teljesen hétköznapi feladatot.
| Feladat | Amire valószínűleg szükség lesz |
|---|---|
| Egyszerű PLA figura | PC, modell, szeletelő, PLA, nyomtató, megfelelő tárgyasztal |
| Pontos méretű tartó | CAD, tolómérő, szeletelő, kalibrált filamentprofil, nyomtató |
| PETG kültéri alkatrész | Anyagválasztás, esetleges szárítás, PETG-profil, megfelelő build plate |
| ABS gépalkatrész | Zárt nyomtató, kamrahőmérséklet kezelése, megfelelő profil, vetemedés kontrollja |
| TPU tömítés | Rugalmas filament, megfelelő adagolás, alacsonyabb sebesség, megfelelő retraction |
| Többszínű felirat | AMS, több filament, purge-beállítás, modell színezése és filament-hozzárendelés |
| PA/nylon alkatrész | Filamentszárító, dry box, megfelelő hotend, megfelelő tárgyasztal |
| CF-erősítésű alkatrész | Abrazív filamenthez való fúvóka, megfelelő filamentút és filamentprofil |
| Nagy méretű tárgy | Modellmódosítás, support, warping kontroll, hosszú nyomtatás kezelése |
| Precízen illeszkedő alkatrész | Tolómérő, CAD, tűrések, flow-kalibráció, tesztnyomatok |
És ebben még mindig nincs benne minden.
Egy átlagos műhelyben pillanatok alatt összejön 15–20 különböző eszköz
Ha nem csak a nagy gépeket számoljuk, hanem mindent, amit ténylegesen előveszünk egy-egy munkához, meglepően hosszú lesz a lista.
- számítógép;
- szeletelőprogram;
- CAD-program;
- 3D nyomtató;
- AMS vagy más automatikus filamentadagoló;
- filamentszárító;
- dry box;
- higrométer;
- digitális tolómérő;
- csípőfogó;
- sorjázó;
- imbuszkulcsok;
- nozzle-szerszám;
- tisztítókefe;
- kenőanyag;
- tapadást segítő anyag;
- különböző build plate-ek;
- különböző nozzle-ok;
- pótalkatrészek;
- és természetesen maguk a filamentek.
Ez elsőre úgy hangozhat, mintha a 3D nyomtatás valójában arról szólna, hogy folyamatosan újabb kütyüket veszünk.
Néha tényleg van ilyen érzés.
De valójában ezek az eszközök általában egy-egy konkrét problémát oldanak meg.
A tudás nem azt jelenti, hogy fejből tudod az összes beállítást
És itt jön a jó hír.
Ezt az egészet nem kell egyszerre megtanulni.
Sőt, az sem cél, hogy kívülről fújd az OrcaSlicer minden menüpontját.
A fontosabb tudás az összefüggések felismerése.
Ha felválik a nyomat, tudd, mely területeket érdemes először ellenőrizni.
Ha stringel, tudd, hogy nem kizárólag a retraction létezik.
Ha gyenge az alkatrész, ne automatikusan 80%-os infill legyen az első reakció.
Ha pontatlan a méret, jusson eszedbe, hogy a CAD-modell, az anyag zsugorodása, a flow, a furatok kialakítása és még a nyomtatási irány is szerepet játszhat.
Ez a különbség aközött, hogy valaki használ egy 3D nyomtatót, vagy valóban kezd érteni a 3D nyomtatáshoz.
És akkor mégis mennyi mindent kell megtanulni?
Sokat.
De nem egyszerre.
Az első héten bőven elég lehet megtanulni:
hogyan tölts be egy PLA-t, hogyan szeletelj fel egy modellt, és hogyan indíts el egy nyomtatást.
Aztán jön a support.
Utána a filamentprofil.
A flow.
A szárítás.
A CAD.
Az AMS.
A nozzle-csere.
A karbantartás.
És egyszer csak azon kapod magad, hogy egy hibás nyomatot nézve már nem azt mondod:
„Ez a nyomtató megint elrontotta.”
Hanem azt:
„Ez inkább nedvességnek tűnik. Vagy túl magas a hőmérséklet. Esetleg flow-probléma.”
Na, valahol itt kezdődik a 3D nyomtatás megtanulása.
Nem a nyomtató a bonyolult. A teljes folyamatot kell összerakni.
A mai 3D nyomtatók összehasonlíthatatlanul kényelmesebbek, mint a néhány évvel ezelőtti gépek.
Automatikusan szinteznek.
Rezonanciát mérnek.
Flow-t kalibrálnak.
Filamentet cserélnek.
Kamerával figyelik a nyomtatást.
Egyre több hibát felismernek.
Ez hatalmas fejlődés.
De van valami, amit ezek a funkciók nem tüntettek el:
a fizikát.
A műanyag továbbra is zsugorodik.
A filament továbbra is képes nedvességet felvenni.
A nozzle továbbra is elkopik.
A tárgyasztal továbbra is lehet zsíros.
Egy rosszul megtervezett alkatrész pedig ugyanúgy rosszul megtervezett alkatrész marad egy olcsó és egy egymillió forintos gépen.
Ezért hosszú távon nem feltétlenül az dönti el, mennyire leszel sikeres a 3D nyomtatásban, hogy milyen nyomtató áll az asztalodon.
Hanem az, hogy amikor valami nem úgy sikerül, ahogy elképzelted, tudod-e, hol kezdj el keresni.
Mert a Print gombot bárki meg tudja nyomni.
A kérdés az, hogy mit csinálsz akkor, amikor a nyomat azt mondja, hogy valami nincs rendben.