The Form 1 i druk 15 metrowego łańcucha przy użyciu… jednej drukarki 3D!

3

Jednym z wielu (niestety) ograniczeń drukarek 3D jest stosunkowo mały obszar roboczy. Nie licząc pojedynczych wyjątków są one ograniczone we wszystkich 3 osiach do max kilkudziesięciu cm, przy czym standardowy obszar roboczy niskobudżetowej drukarki FDM zamyka się zwykle w obszarze +/- 20 x 20 x 20 cm. Jednakże dla grupy badaczy przewodzonej przez Skylara Tibbitsa, znanego ze stworzenia koncepcji druku 4D, tego typu ograniczenia są motywacją dla poszukiwań nowatorskich rozwiązań. I tak oto przy współpracy z Formlabs udało im się wydrukować 15 metrowy łańcuch, na drukarce 3D o obszarze roboczym… 12 x 12 x 15 cm!

Źródło: www.vimeo.com

Źródło: www.vimeo.com

W skład zespołu badawczego weszły takie osoby jak Marcelo Coelho, wspomniany Skylar Tibbits, Natan Linder oraz Yoav Reches. Z uwagi że Coehlo i Tibbits chodzili do szkoły wspólnie z Maximem Lobovskym – założycielem i CEO Formlabs, wybór The Form 1 jako drukarki 3D na której były realizowane testy wydawał się oczywisty. Zespół zadał sobie za cel stworzenie maksymalnie dużego obiektu z wykorzystaniem dość ograniczonego pod względem objętości roboczej urządzenia. Skupili się zatem na zupełnie nowym podejściu do tematu projektowania obiektowego, wykorzystując… składanie.

Temat jest pochodną prac Tibbitsa nad koncepcją druku 4D czyli auto-montażu. Polega to mniej więcej na tym, że przedmiot o określonych właściwościach lub konstrukcji, zmienia swój kształt pod wpływem czynników zewnętrznych jak temperatura, wilgoć, ruch lub elektromagnetyzm. W przypadku tego eksperymentu nie miało to zastosowania, jednakże obecność Tibbitsa akurat w tym projekcie nie powinno dziwić. Efektem prac jest stworzenie 15 metrowego łańcucha (50 stóp) w trakcie jednego wydruku popełnionego na The Form 1, stereolitograficznej drukarce 3D, drukującej z żywicy, o obszarze roboczym na poziomie 12 x 12 x 15 cm.

Źródło: www.vimeo.com

Źródło: www.vimeo.com

Prace nie były bynajmniej proste. W eksperymencie wykorzystano łącznie 6 drukarek 3D (6 osób czekało zatem dłużej na dostawę…), niektóre druki trwały po 60 godzin, update`u wymagał również sam software. Był to prawdziwy torture test dla urządzeń Formlabs. W ich trakcie drukarki 3D doszły do maksimum swoich możliwości technicznych, co może wyjść w sumie z korzyścią dla kolejnych wersji tego modelu.

Źródło: www.vimeo.com

Źródło: www.vimeo.com

Ok., ale czemu miał służyć ten eksperyment poza próbą ustanowienia rekordu Guinessa? Tak opisuje to jego współtwórca, Skylar Tibbits: „to projekt projektowo-naukowy, który próbuje znaleźć rozwiązanie dla problemu rozmiaru. Poszukuje rozwiązań i strategii obliczeniowych i materiałowych, które pozwolą kondensować duże obiekty w minimalnych pojemnościach obszarów roboczych drukarek 3D. Składanie to jako metoda i strategia montażu jest odwzorowaniem procesów zachodzących w naturze w postaci chociażby protein czy DNA„.

Źródło: www.vimeo.com

Źródło: www.vimeo.com

Zatem zespół Tibbitsa poszukuje nowych sposobów projektowania obiektów do druku 3D, które pozwolą na maksymalizację wykorzystania obszaru roboczego naszych drukarek 3D. Jest dość ciekawa koncepcja, jednakże wcale nie tak oczywista dla drukarek 3D a w szczególności drukujących w technologii FDM.

  1. Pierwszym aspektem jest czas druku – tego typu projekty będą miały sens tylko w przypadku wypełnienia całej kubatury roboczej drukarki, czego zadrukowanie zajmie min. kilkadziesiąt godzin. Druk będzie musiał być wtedy albo przerywany (co może się odbić na jakości) albo drukarka 3D będzie musiała mieć zapewnioną bezawaryjność i bezpieczeństwo (min. kilka godzin druku bez kontroli użytkownika, chyba że będzie on prowadzony w systemie zmianowym – tak czy owak na dzień dzisiejszy rozwiązanie bez sensu).
  2. Druga sprawa, to zapewnienie równomiernej temperatury na całej powierzchni stołu oraz obszaru drukowanego (mam na mysli wydruki z ABS). Tutaj wskazane będą już bardziej zaawansowane drukarki 3D posiadające zamknięte komory i możliwość utrzymywania kontroli nad temperaturą druku.
  3. Trzecia kwestia, to materiał podporowy – jak zobaczycie na poniższym filmie, łańcuch drukowany na The Form 1 ma bardzo ciekawe wypełnienie, raczej niemożliwe do uzyskania z plastiku. Wyjściem z sytuacji może być druk z dwóch głowic, gdzie z jednej jest podawany ABS a w drugiej PLA, które można później rozpuścić w roztworze środka chemicznego do czyszczenia np. kanalizacji (czyli np. „Kreta„) lub użyciu nowych materiałów w rodzaju niedawno wypuszczonego przez MakerBota „MakerBot Dissolvable Filament” mającego zastąpić PVA. Tak czy inaczej wymusza to skorzystanie z drukarki 3D wyposażonej w min. 2 głowice do druku.

Póki co możecie obejrzeć bardzo fajny film z prezentacją eksperymentu. Miejmy nadzieję, iż zaprowadzi to nas wkrótce do kolejnych ciekawych rozwiązań.

Źródło: www.3dprinter.net

Udostępnij.

O autorze

Paweł Ślusarczyk

Prezes zarządu CD3D Sp. z o.o. oraz Business Development Manager. Posiada ponad 12-letnie doświadczenie w biznesie, zdobyte w branży IT, reklamowej i poligraficznej. Od stycznia 2013 roku związany z drukiem 3D.

  • W sumie drukowanie „piętrowe” to nic nowego. Jak sobie przypomnę pierwsze „sety” do Prusy jakie ściągnąłem (początek 2012 roku), to tam stopki ramy były układane pionowo jedne na drugim, oddzielane warstwą podpory. Fakt,że nowością jest ułożenie piętrowe jednego ciągu …. no ale to raczej tylko do łańcuszków, bo linijki tak nie wydrukujesz 😉

    • No ale tu chyba właśnie chodzi o to, żeby wymyślić jeden przedmiot / obiekt, który da się poskładać w taki sposób, że po jego rozłożeniu będzie x razy większy niż obszar roboczy drukarki 3D. W tym eksperymencie okazało się, że nawet druk tak prostego – wydawałoby się, modelu jak łańcuszek, może spowodować szereg problemów. Stąd m.in. konieczność kilkakrotnego update`u oprogramowania Formlabs.

      • Tylko tego typu układanie ma sens przy obiektach, które nie są ze sobą sztywno połączone (jak ogniwa łańcucha). Przedmiotu o długości 20cm i sztywnej, zwartej budowie nie wydrukujesz w całości na takim obszarze roboczym no i to chyba zrozumiałe. Teraz pytanie: ile razy drukowałem łańcuszek lub coś podobnego na swoich drukarkach przez prawie 2 lata …. ani razu. Oczywiście – fajne jako nowość, ale przydatność (przynajmniej w mojej pracy, a wydruków różnych sporo robię) – zerowa.

Rozmowa
z Cedrykiem
?