W przygotowaniu

nr 5-6(25-26) 2017
dostępny
po 29.12.2017

Wydanie aktualne

nr 3-4(23-24) 2017
dostępny w pdf, wydanie flash tutaj

Wydania archiwalne

nr 1-2(21-22) 2017
dostępny w pdf, wydanie flash tutaj

nr 1-2(19-20) 2015
dostępny w pdf, wydanie flash tutaj

numer 1(18) 2014
dostępny w pdf, wydanie flash tutaj

numer 1(17) 2013
dostępny w pdf, wydanie flash tutaj

numer 1(16) 2012
dostępny
w archiwum

numer 1(15) 2011
dostępny
w archiwum

numer 4(14) 2010
HD dostępny
w archiwum

numer 3(13) 2010
HD dostępny
w archiwum

numer 2(12) 2010
dostępny
w archiwum

numer 1(11) 2010 dostępny
w archiwum

numer 9(10) 2009
już dostępny
w archiwum

numer 8(9) 2009
już dostępny
w archiwum

Wydanie specjalne
numer 7(8) 2009
już dostępny
w archiwum

Numer 6(7) 2009
już dostępny
w archiwum

Numer 5(6) 2009
już dostępny
w archiwum

Numer 4(5) 2009
już dostępny
w archiwum
(...)

Numer 2(3) 2009
już dostępny
w archiwum


Numer 1(2) 2009
już dostępny
w archiwum


 Numer 0 (1) 2009
– dostępny
w archiwum

Obserwuj @CADblog_pl

Czwartek, 23.03.2017 r.

Dwie głowice Ultimakera

Podobnie jak wysokobudżetowe maszyny konkurencji, Ultimaker 3 drukuje z materiału budulcowego oraz materiału podporowego. Odpowiadają za to dwie specjalnie zaprojektowane głowice drukujące: AA – dedykowana dla materiałów budulcowych w rodzaju PLA, ABS, Nylonu i CPE oraz BB – dedykowana dla materiału podporowego PVA...

Ultimaker to bez dwóch zdań jedna z najważniejszych firm w historii branży niskobudżetowego druku 3D na świecie. Założona w 2011 roku przez trójkę Holendrów – Martijna Elsermana, Erika de Bruijn i Sierta Wijnię, dziś jest jednym z największych graczy na rynku, będąc m.in. drugim największym producentem drukarek 3D na świecie i pierwszym w Europie. Niezwykłe w historii Ultimakera jest jego unikalne podejście biznesowe, niespotykane w porównaniu z innymi producentami maszyn i urządzeń elektronicznych. Od początku swojego istnienia Holendrzy są ostoją ruchów open-source i open-hardware, łącząc sprzedaż swoich maszyn do gigantów przemysłowych pokroju ABB, Philips, czy Airbus, z udostępnianiem za darmo ich projektów w sieci, zachęcając równocześnie klientów do ich swobodnego przerabiania i modyfikowania pod kątem własnych potrzeb. Chociaż tego typu strategia wydaje się być na pierwszy rzut oka samobójstwem – w rzeczywistości okazała się być dla firmy jednym z głównych filarów jej działalności.

„(...)W październiku 2016 r. Ultimaker zaprezentował długo oczekiwaną, trzecią odsłonę swojej drukarki 3D – Ultimakera 3...”

Pozwalając użytkownikom modyfikować swoje urządzenia, firma de facto pomaga je rozwijać w naturalny sposób. Koniec końców to użytkownicy decydują o tym, czego najbardziej potrzebują, nadając kierunek rozwoju drukarek 3D. Ultimaker zresztą bardzo dba o swoją społeczność, komunikując na swoim forum oraz mediach społecznościowych wszelkie zmiany i modyfikacje jakie wprowadza do rozwijanego ekosystemu. Jest to spora umiejętność, gdyż firmie udaje się w ten sposób zaspokoić oczekiwania szerokiego grona amatorów druku 3D – hobbystów, makerów i hakerów, a z drugiej odpowiadać na wyzwania stawiane przez segment profesjonalny – przemysł wytwórczy, lotnictwo, automotive, robotykę i elektronikę, a nawet nowoczesną medycynę.

W październiku 2016 r. Ultimaker zaprezentował długo oczekiwaną, trzecią odsłonę swojej drukarki 3D – Ultimakera 3. Chociaż na pierwszy rzut oka, pod względem wizualnym nowe modele nie różniły się znacząco od poprzedników, w rzeczywistości zmodyfikowano w nich szereg kluczowych elementów, wznosząc je na zupełnie nowy poziom użytkowania. Co więcej, można zauważyć, że firma poszła tu na pewien kompromis, godząc interesy obydwu grup swoich klientów – hobbystów-amatorów oraz firmy i korporacje. Wcześniejszy model urządzenia – Ultimaker 2+ to wciąż drukarka 3D pozwalająca na olbrzymią swobodę działania i modyfikacji najróżniejszych opcji i funkcji, podczas gdy „trójka” jest już bardziej zautomatyzowana i pozwala na ciągłą i bezproblemową pracę w profesjonalnym środowisku przemysłowym.

Ultimaker 3 (podobnie jak „dwójka”) występuje w dwóch wariantach zróżnicowanych pod kątem obszaru roboczego. Wersja standardowa posiada obszar roboczy na poziomie 20 x 20 x 20 cm, podczas gdy wersja Extended jest powiększona w osi Z: 20 x 20 x 30 cm. Najważniejszą zmianą w trzeciej generacji urządzeń jest wprowadzenie drugiej głowicy drukującej. Podobnie jak w wysokobudżetowych maszynach konkurencji, Ultimaker 3 drukuje z materiału budulcowego oraz materiału podporowego. Odpowiadają za to dwie specjalnie zaprojektowane głowice drukujące (vide fot. poniżej): AA – dedykowana dla materiałów budulcowych w rodzaju PLA, ABS, Nylonu i CPE oraz BB – dedykowana dla materiału podporowego PVA.

Podobnie jak wysokobudżetowe maszyny konkurencji, Ultimaker 3 drukuje z materiału budulcowego oraz materiału podporowego. Odpowiadają za to dwie specjalnie zaprojektowane głowice drukujące: AA – dedykowana dla materiałów budulcowych
oraz BB – dedykowana dla materiału podporowego PVA...

PVA to polimer winylowy, wykorzystywany w produkcji klejów, lakierów, jak również rękawic ochronnych, nici chirurgicznych, czy folii. Jest tworzywem biodegradowalnym i w postaci filamentu do drukarek 3D, jest całkowicie rozpuszczalny w wodzie. Co ważne – woda z roztworem PVA może być bez problemu zutylizowana w kanalizacji, bez jakiegokolwiek ryzyka jej uszkodzenia.

Chociaż Ultimaker wprowadził własną linię materiałów do druku 3D, to w dalszym ciągu umożliwia stosowanie filamentów innych producentów. Mimo to wprowadził dla użytkowników jego materiałów eksploatacyjnych pewne udogodnienie w postaci automatycznego rozpoznawania rodzaju filamentu zakładanego na drukarkę 3D (poprzez kody NFC). W przypadku, gdy korzystamy z zamienników, wystarczy po prostu wybrać dany gatunek z listy znajdującej się na wyświetlaczu urządzenia.

Ultimaker 3 to automatyzacja procesu drukowania i możliwość pracy zdalnej z jedną lub kilkoma drukarkami 3D równocześnie. Urządzenie zostało wyposażone w autorski system aktywnego poziomowania stołu roboczego, komunikację przez WiFi lub Ethernet oraz kamerę video (fot. poniżej) umożliwiającą prowadzenie transmisji z pracy drukarki 3D w oprogramowaniu urządzenia w czasie rzeczywistym.

Kamera umożliwiającą prowadzenie transmisji z pracy drukarki 3D w czasie rzeczywistym,
przy wykorzystaniu oprogramowania urządzenia...

Nowością jest także nowa elektronika sterująca, wyposażona m.in. w jednopłytkowy, kompletny komputer Olimex z systemem operacyjnym Linux. To wszystko sprawia, że po zdalnym uruchomieniu wydruku 3D, nasz kontakt z drukarką 3D może nastąpić dopiero po zakończeniu jej pracy, gdy będziemy zdejmować gotowy wydruk ze stołu roboczego.

Oprogramowanie to oczywiście CURA – jeden z najpopularniejszych, darmowych slicerów na świecie, który jest rozwijany przez Ultimakera od 2012 r. Najnowsza wersja programu – 2.4 – została zoptymalizowana przede wszystkim pod trzecią generację drukarek 3D Holendrów, usprawniając proces druku 3D z dwóch głowic drukujących i optymalizując pracę urządzenia.

Jeśli chodzi o drukowanie z wykorzystaniem materiału podporowego, to na chwilę obecną Ultimaker wspiera druk 3D z PLA i PVA oraz Nylonu i PVA. Łączenie ABS i materiału podporowego również jest oczywiście możliwe, ale producent wciąż pracuje nad usprawnieniem tego procesu od strony software’u i firmware’u urządzenia. O ile drukowanie z PLA – najpopularniejszego tworzywa wśród użytkowników niskobudżetowych drukarek 3D – nie stanowi żadnego problemu, dużo większym wyzwaniem wydaje się być drukowanie z Nylonu – materiału inżynierskiego, o wyjątkowych właściwościach fizyczno-chemicznych, jednakże dość trudnego w samym drukowaniu.

Nylon charakteryzuje się bardzo dużym skurczem – absorbuje też dużo wilgoci z otoczenia. Musi być drukowany w wysokich temperaturach (min. 260°C), a stół roboczy powinien zostać pokryty środkiem adhezyjnym w celu zwiększenia przyczepności drukowanego detalu do jego powierzchni. Poniżej prezentujemy poszczególne etapy pracy z Nylonem i PVA na Ultimakerze 3, drukując z nich… imadło! Zanim przejdziemy dalej, pragniemy podkreślić, że poniższy opis nie ma na celu sprawdzania wytrzymałości fizycznej samego materiału – a tym bardziej wydrukowanego i złożonego modelu, tylko prezentację samego procesu drukowania oraz postprocessingu.

Show Time :)
Projekt został stworzony przez szwajcara Christopha Laimera i jest dostępny do pobraniu na platformie Thingiverse (http://www.thingiverse.com/thing:2064269). Składa się z 14 części. Do druku 3D wykorzystaliśmy oryginalne materiały Ultimakera – czarny nylon oraz naturalne PVA. Stół pokryliśmy preparatem adhezyjnym Liquid NeedIT 3D.

Wszystkie detale drukowaliśmy na profilu „Fast Print”, tj. na warstwie o wysokości 0,15 mm. Wyjątkiem były trzy detale gwintowane, gdzie ustawiliśmy profil „Normal”, tj. warstwę 0,1 mm. Wypełnienie detali ustawiliśmy na „Light”, tj 25%. Większość detali drukowaliśmy oddzielnie (wyjątek stanowiły zatyczki oraz płytki zaciskowe). Całkowity czas samego druku 3D wyniósł ok. 40 godzin. Imadło po złożeniu jest długie na ok. 18 cm i szerokie na niespełna 8 cm.

Kolejne etapy wydruku wybranych detali modelu.
Wyraźnie widoczna inna struktura materiału podporowego (PVA) ...

Jako że wydruk był realizowany na firmowym filamencie, podczas drukowania nie napotkaliśmy na jakiekolwiek problemy związane z płynięciem materiału lub jego przyczepnością do siebie. PVA to zwodniczy materiał, do którego świetnie przylegają inne tworzywa, ale samo ma problem z przyleganiem do innych tworzyw. Mówiąc inaczej – gdy budujemy podporę z PVA, a na niej nadrukowujemy detal z innego materiału – nie ma z tym większego problemu. Pojawia się on w drugą stronę, gdy musimy nadrukować podpory wewnętrzne na modelu. W zależności od materiału oraz ustawień drukarki 3D w slicerze bywa, że PVA nie przylega w odpowiedni sposób do materiału budulcowego i zrywa się w trakcie nanoszenia kolejnych warstw.

Szczęśliwie tutaj nie napotkaliśmy problemów tego typu. Materiał podporowy świetnie wypełnił otwory wewnątrz głównego modułu imadła. Było to o tyle istotne, że drukarka 3D nakładała stosunkowo niewielkie ilości PVA, co sprzyjało przypadkowym poderwaniom poszczególnych warstw przez głowicę. Materiał nie uległ także żadnemu zauważalnemu odkształceniu – mimo że drukowaliśmy na szkle, preparat adhezyjny NeedIT oraz wysoka temperatura stołu spełniły swoje zadanie. Detale odchodziły bez problemu po zakończonym wydruku 3D.

Gotowe elementy, jeszcze przed oddzieleniem PVA od czarnego Nylonu, będącego
właściwym materiałem, z którego wydrukowano model imadła...

Wydrukowane detale trafiły do pojemnika z wodą. Należy pamiętać, że wydruki z tworzyw sztucznych unoszą się na wodzie, więc detale o specyficznych geometriach należy dodatkowo czymś dociążyć, aby materiał podporowy dobrze się rozpuszczał. W trakcie rozpuszczania PVA dobrze jest wprawić w ruch wodę – przyspieszy to cały proces. Dobrym pomysłem jest np. pompka akwariowa. Jeżeli PVA jest dużo – należy zadbać o to, aby wody również było pod dostatkiem, ponieważ nasyca się ona roztworem PVA, spowalniając jego rozpuszczanie się.

Trudno uwierzyć, ale do rozpuszczania PVA wystarczy zwykła... woda

W trakcie rozpuszczania PVA dobrze jest wprawić w ruch wodę – przyspieszy to cały proces.
Dobrym pomysłem jest np. pompka akwariowa...

 Jeżeli PVA jest dużo – należy zadbać o to, aby wody również było pod dostatkiem,
ponieważ nasyca się ona roztworem PVA, spowalniając jego rozpuszczanie się...

W zależności od geometrii modelu oraz ilości PVA, jego rozpuszczanie może potrwać od kilku do kilkudziesięciu godzin. Podpory z gałki imadła rozpuściły się w większości w ciągu 6 godzin, jednakże do całkowitego rozpuszczenia potrzebowały ok. 16 godzin.

Montaż imadła był formalnością (vide fot. poniżej).

I gotowe! To, co jeszcze nie tak dawno istniało jedynie w postaci cyfrowej, nabrało fizycznych kształtów.
Na tym polega „magia” druku 3D...

Oczywiście jego walory są wyłącznie pokazowe – chociaż zaciski imadła poruszają się bez problemu, użyteczność modelu jest raczej znikoma. Niemniej jednak opisany projekt pokazuje, że drukowanie złożonych modeli nawet z tak specjalistycznych tworzyw sztucznych jak nylon, nie nastręcza absolutnie żadnych problemów na drukarce 3D klasy Ultimakera 3.

Źródło: get3D Sp. z o.o.

Lead, śródtytuły, wybór zdjęć i podpisy pod zdjęciami – red. CADblog.pl

(ms)

 [ powrót na stronę główną ]

Blog monitorowany przez: