Wątek: Stereolitografia, czyli druk 3d SLA po niewidomemu

Strona: 1 z 1

1 z 3: pajper

Od nieco ponad dwóch tygodni jesteśmy w posiadaniu drukarki 3d SLA, uznałem więc że opowiem nieco o używaniu tego sprzętu. Jest tu już wątek o drukarkach FDM, ale ponieważ proces SLA jest zupełnie inny, po namyśle nie chcę mieszać.

Najpierw kilka słów wprowadzenia.
O ile drukarki FDM znajdują się często w szkołach czy przestrzeniach makerspace, o tyle stereolitografia jest wciąż procesem bardziej, nazwijmy to, specjalistycznym. Oczywiście są hobbyści którzy posiadają takie drukarki w domach, ale to już jest inna liga.
Nie chcę powiedzieć, że druk SLA jest bardziej zaawansowany od druku FDM albo jakoś lepszy, jest inny i ma inne zastosowania. Faktem jednak jest, że SLA wymaga więcej pracy po procesie wydruku i bardziej specjalistycznych warunków, też szansa spotkania się z drukarką SLA jest po prostu mniejsza.

SLA to na ten moment najbardziej precyzyjna technika addytywna, o szczegółach sięgających 0,01 mm. Wydruki oddają najdrobniejsze detale. W dotyku są bardzo gładkie, niczym szkło. Nie czuć na nich charakterystycznych dla druku FDM warstw.
Z drugiej strony w porównaniu do FDM drukarki SLA charakteryzują się mniejszym polem roboczym. Druki SLA są też siłą rzeczy wypełnione w środku, co wiąże się z dużymi kosztami materiału (w druku FDM mamy dowolność w wyborze stopnia wypełnienia). Druk FDM pozwala także na wykonywanie mechanizmów, jest tańszy i bardziej uniwersalny.

Stereolitografia polega na utwardzaniu światłem ultrafioletowym płynnej żywicy. Specjalny wyświetlacz naświetla kolejne warstwy, tworząc bryłę.

Na wstępie kilka informacji. Pracuję z drukarką Prusa SL1S, która w kwestii dostępności cierpi sporo.
Drukarka posiada ekran dotykowy. Na szczęście jest też interfejs sieciowy, który jest niestety bardzo ubogi. Mamy jednak API i przez to API da się dużo więcej. Z kolei jednak to wymaga po prostu wystukiwania poleceń ręcznie w terminalu przez CURL lub inne narzędzie.

Od zewnątrz drukarka jest bardzo prosta, przypomina, no, pudełko. Z przodu mamy ekran dotykowy i włącznik, z tyłu kilka portów i zasadniczo tyle. Drukarka jest cała zabudowana, z bliżej niezrozumiałej przyczyny producent uznał, że strzelanie niebezpiecznym światłem ultrafioletowym po całym pokoju nie jest atrakcją specjalną tego produktu. :)
Po jej otwarciu znajdziemy dwa podstawowe elementy. Pierwszym jest platforma, na której powstaje wydruk. Platforma wisi nad zbiornikiem, do którego wlewamy żywicę. Na dole zbiornika znajduje się cieniutka folia FEP. Pod nią jest z kolei wyświetlacz UV. I tu się pojawia pierwsza kwestia ważna dla osób niewidomych. Ta folia jest naprawdę delikatna, a jak się ją przerwie, to żywica rozleje się na elektronikę, zapewniając przy ogromnym szczęściu masę sprzątania, a bardziej prawdopodobnie awarię i konieczność wymiany kilku lub kilkunastu części.
Sam druk nie wygląda zbyt ekscytująco: wlewamy żywicę, zamykamy pokrywę, włączamy druk i słuchamy regularnych dźwięków zbiornika przechylającego się by odlać żywicę.
Prawdziwa zabawa zaczyna się po druku.

Po pierwsze, płynna żywica jest toksyczna. Powinno się przy niej pracować w maseczce i rękawiczkach. Warto też ułożyć papierowe ręczniki wokół drukarki, tak na wszelki wypadek.
Po jej otwarciu wszystko będzie w żywicy. Platforma musi się w niej maczać, więc po prostu wszystkie elementy będą brudne i przed jakimkolwiek działaniem trzeba je wytrzeć od góry papierem.
Wydruk powstaje do góry nogami, jest przyklejony do platformy od dołu. Pierwszym etapem jest więc wyciągnięcie platformy. Najpierw pozwalamy spłynąć żywicy z niej do zbiornika. Oczywiście wydruk nie jest czysty, co to to nie, jest cały upaćkany w żywicy, a w dodatku na tym etapie bardzo delikatny. Musimy więc umieścić platformę w myjce.
Myjka to bardzo prosty komponent, trzy litry izopropanolu i mieszadło magnetyczne. W ten sposób delikatnie, by nie uszkodzić druku, jest on poddawany kąpieli. Gdy wyjmiemy platformę z izopropanolu, jest czas na oderwanie od niej druku, a następnie usunięcie z niego podpór, nadmiaru żywicy i wszystkiego innego, czego nie chcemy widzieć. Na tym etapie druk jest bardzo delikatny, więc robimy to ostrożnie. Ten etap jest ważny, bo wszystkie niechciane elementy, kropki żywicy czy ślady po podporach, które zachowamy na druku, pozostaną już praktycznie nieusuwalne bez zniszczenia modelu.
Następnym etapem jest suszenie i sieciowanie.

Jak wspomniałem już kilka razy, model zaraz po druku jest bardzo delikatny. Wciąż pachnie żywicą i się lepi, a także, co ważne, pozostaje toksyczny. Musimy poddać go sieciowaniu (utwardzaniu). W tym celu umieszczamy go na obrotowej tarczy i uruchamiamy sieciowanie. W pierwszej kolejności zostanie on podgrzany, by odparować izopropanol, a następnie utwardzony światłem ultrafioletowym ze wszystkich stron.
Dopiero po tym etapie druk jest gotowy do użytku. Tak przygotowany druk nie jest już toksyczny ani się nie lepi, wygląda jak, no, jak szkło.

Cały ten proces jest dość długotrwały, co sprawia, że SLA nie odnajduje się w produkcji seryjnej. Za to jeśli chcemy uzyskać gładki model o szczegółowości cieńszej od grubości ludzkiego włosa, lepszej techniki po prostu nie ma. :)

Podsumowując kwestię dostępności, da się, ale wymaga to sporo uwagi, wyobraźni przestrzennej i koordynacji. Pracujemy z płynnymi chemikaliami i trzeba dobrze sobie wyobrazić, co się teraz dzieje.

Jak zawsze zapraszam do zadawania pytań. :)
#StandWithUkraine Shoot for the Moon. Even if you miss, you'll land among the stars.
31.07.2024 00:33

2 z 3: Postukujacy

Czy da się tym drukiem tworzyć rzeczy do kontaktu z żywnością np. łyżeczki i naczynia?
INFP
31.07.2024 22:36

3 z 3: pajper

Tak. Więcej, SLA drukuje się różne modele stomatologiczne czy protezy.
#StandWithUkraine Shoot for the Moon. Even if you miss, you'll land among the stars.
31.07.2024 22:55