Drukarka 3D — dla kogo i dlaczego?

Drukarka 3D nie jest dla każdego i nie do każdego zastosowania. Nie każdy będzie umiał poradzić sobie obecnie z tanimi drukarkami drukujące w technologii FDM. Złożenie być może nie jest aż tak trudne ale pierwsze konfiguracje i kalibracje drukarki aby drukowała tak jak powinna to jeden z najtrudniejszych etapów. Zanim kupisz gotowa drukarkę lub Kit do samodzielnego złożenia warto zastanowić się nad kilkoma zagadnieniami i zadać kilka pytań.

Czy tak naprawdę potrzebuje drukarkę?

Tak warto zadać to pytanie jako pierwsze. Czy chęć zakupu nie jest podyktowane trendami mody bo kolega ma itd. Bo może się okazać, że będzie to kolejny kurzołap ;) Musisz wiedzieć, że codzienna eksploatacja drukarki nie jest prosta. Warto najpierw się wypytać znajomego podjechać gdzieś, gdzie są drukarki aby zobaczyć jak to wygląda na żywo.

Do jakich wydruków chcę używać drukarki?

Tutaj warto pomyśleć co chcemy drukować. Czy mają to być wydruki gotowych czy może własnych projektów. Należy pamiętać że na drukarce 3D nie będziemy wstanie wydrukować wszystkiego bo jednak najtańsza technologia FDM ma swoje ograniczenia.

Wybrać gotową drukarkę czy samemu złożyć?

Tutaj zależy od twoich możliwości manualnych no i od portfela. Majsterkowicz zapewne wybierze (co polecam) jakiś gotowy kit do złożenia lub samodzielnie wykona na podstawie jednego z wielu projektów RepRap. Osoby nie mające drygu do majsterkowania lub cierpiące na wieczny brak czasu zapewne wybiorą jakąś gotową drukarkę. Ceny gotowych drukarek wahają się od  około 2500 to kilkudziesięciu tysięcy złotych. Gotowe zestawy do samodzielnego złożenia można kupić już w cenie od około 1100zł (głównie prusa i3).

Dla kogo jest drukarka?

Drukarka nie jest narzędziem do seryjnego druku produktu. Więc jeśli kupujesz drukarkę i myślisz, że zarobisz drukując np. obudowy dla malin to tutaj cie zaskoczę bo druk nie trwa kilka minut lecz wydrukowanie obudowy dla popularnej Maliny to w zależności od skomplikowania i wielkości może potrwać od kilku do kilkunastu godzin (pamiętać należy, że urządzenie się zużywa). Mylne są reklamy drukarek, że wystarczy tylko wgrać plik i puścić drukowanie i wszystko wygląda pięknie i jakie to szybkie. Nawet w drukarkach w kwocie do 12000zł nie jest tak kolorowo. Na pewno drukarka służy do szybkiego prototypownia jeśli np. chcemy stworzyć jakąś obudowę dla swojego projektu, wydrukować np. zepsute pokrętło czy stworzony wcześniej projekt figurki. Czyli do drukowania prototypów lub małych ilości elementów. Bardzo dobrze nada się przy budowie robotów czy urządzeń w małych ilościach. Obniży koszty i przyśpieszy prace nad projektami.

Filamenty, warto oszczędzać?

Filamenty czyli materiał za pomocą których drukujemy to nic innego jak drut plastiku. Opierając się o moje doświadczenie (ponad rok drukowania) nie warto kupować taniego filamentu (przynajmniej na początku). Złej jakości filament może przysporzyć ci więcej problemów niż jest to warte oszczędzając te paręnaście złotych. Zły filament może ci zapychać głowicę, zbyt mocno się kurczyć a nawet odkształcać. Podobnie jak w drukarkach na tusz jeśli ktoś jeszcze je pamięta ;) Czyli dobrej jakości filament ułatwi ci start z drukiem.

Mój wybór

Jako, że od ponad roku projektuje i drukuje w pracy różnej maści obudowy dla elektroniki np. dla Banana Pi/Pro, elementy do robotów itd. zapragnąłem mieć drukarkę również w domu. Jako, że lubię dłubać i majsterkować wybór padł na zbudowanie jej na podstawie jakiegoś projektu RepRap. Po długich poszukiwaniach wybór padł na projekt drukarki Tower Simple XL, która jest modyfikacja znanej drukarki PrintrBot Simple.

Założeniem było aby na drukarkę nie wydać więcej niż 800zł, aby pole robocze wydruku miało około 150x150x150mm oraz żeby drukarka zmieściła mi się na burku obok komputera.

Posiadam dostęp do plotera laserowego dzięki FabLab Trójmiasto na którym wyciąłem szkielet obudowy. Części do drukarki zakupiłem w polskich sklepach poza zestawem Arduino + Ramps + LCD, który miał posłużyć do sterowania wszystkimi elementami w drukarce.

[join][img=budowa(3)][join][img=budowa(16)]

Po z łożeniu i uruchomieniu i wstępnej kalibracji stołu uruchomiłem pierwszy testowy wydruk.

[join][img=budowa(6)][join][img=budowa(7)][join][img=budowa(8)][join][img=budowa(9)][join][img=budowa(10)][join][img=budowa(11)][join][img=budowa(12)][join][img=budowa(13)][join][img=budowa(14)][join][img=budowa(15)]

Już wtedy wiedziałem czego brakuje w mojej drukarce. Chłodzenia! Chłodzenie wydrukowanych elementów pozwala zachować ich kształt zwłaszcza mniejszych elementów. Zatem zabrałem się za zaprojektowanie pierwszej wersji chłodzenia.

Pierwsza wersja chłodzi póki co tylko z jednej strony, ale i tak była duża poprawa jakości wydruku przy mniejszych elementach.

[join][img=pierwsze(3)][join][img=pierwsze(4)]

Jako że mam w pracy dobrej jakości drukarkę i jednak moje wydruki nie są do końca takie jakie bym chciał postanowiłem dalej ulepszać moja drukarkę. Przygotowałem projekty m.in stabilizatorów dla drukarki (dzięki czemu drukarka stoi teraz przykręcona do blatu na gumowych gumkach) dzięki czemu nie ślizga się po całym biurku podczas wydruku. Po kilku wydrukach zauważyłem też, że paski dla osi X i Y się luzują (głupio przemyślane montowanie na sama śrubkę) przygotowałem uchwyty na pasek oraz zakupiłem naciągacze pasków. Ostatnim elementem póki co jest projekt chłodzenia wydruku z dwóch stron, który jest przygotowany do wydruku już mam nadzieje w ostatniej wersji.

Moja konstrukcja ma też trochę ograniczeń ze względu na sztywność. Nie mogę drukować z większą prędkością niżeli 30‑40mm/s ale i tak jestem w stanie uzyskać bardzo podobnej jakości wydruki przybliżone jakością do drukarki za 12000zł, choć wydruk trwa wtedy jakieś 2,5 razy dłużej. Czeka mnie jeszcze rozwiązanie problemów ze sztywnością osi Z (gdy ramie znajduję mniej więcej po środku są większe drgania) ale mam już pewien pomysł, który wdrożę w krótkim czasie.

Niebawem napiszę jeszcze o drukowaniu i o projektowaniu elementów do wydruku. Oraz zaprezentuje ukończoną drukarkę, bo muszę jeszcze wyciąć obudowę na elektronikę oraz zamontować rolki na filament.