Beyond 3D printing: Fucco Design i druk 3D drewnianej repliki Tryptyku z Lubania

Druk 3D z drewna – a konkretnie ze specjalnie spreparowanego kompozytu polimerów i pyłu drewnianego, jest tematem równie intrygującym co mało użytecznym. Tak mi się przynajmniej do niedawna wydawało…? Cóż bowiem można wyprodukować z tego filamentu? Wazonik? Figurkę? Lampkę? Materiał ten jest dość drogi (najpopularniejszy Laywoo-D3 kosztuje ok. 90 PLN za 0,25 kg), dość trudny w drukowaniu i ma relatywnie słabą wytrzymałość. W gruncie rzeczy poza walorami estetycznymi oraz faktem, że „jest z drewna” trudno go oceniać pozytywnie. Tymczasem Erwin Garbarczyk z Fucco Design, znany  w społeczności RepRap pod pseudonimem iner0angel0 zaprezentował na forum MójRepRap.pl projekt, który wywrócił moje dotychczasowe wyobrażenia na temat tego materiału do góry nogami… Oto niewiarygodny wydruk 3D z drewna repliki figur tworzących Tryptyk z Lubania – zabytkowy ołtarz szafkowy z końca XV wieku.

Erwin – mimo dość młodego wieku i faktu, iż wciąż studiuje (III rok informatyki), jest właścicielem Fucco Design – pochodzącej z Leszna firmy specjalizującej się w kompleksowych usługach druku 3D. Firma specjalizuje się w druku 3D w technologii FDM i modelowaniem na jego potrzeby, a także tworzeniem aplikacji na urządzenia mobilne wykorzystujące AR („Augmented Reality” – tzw. rozszerzoną rzeczywistość). Tworzy ją pięć osób. Tak jej ofertę opisuje sam Erwin:

Jeśli chodzi o druk 3D, to skupiamy się raczej na wydruku „wielkogabarytowym” – co stanowi w sumie trochę zaprzeczenie tego, co drukarki 3D robią na co dzień… W większości są to jakieś figury, repliki czy makiety budynków oraz prototypy. Drukiem 3D zajmujemy się od początku – do końca. Można podesłać nam dowolny rysunek (zdarzało się, że nawet w Paint), a my wykonujemy resztę – model, druk 3D i ewentualną obróbkę – w tym klejenie. Drukujemy chyba każdym ogólnodostępnym materiałem – od PLA przez ABS czy XT, aż po LayWood, LayBrick i NinjaFlex.

Erwin Garbarczyk Fucco Design

Fucco Design pracuje również nad własnymi modelami drukarek 3D. Erwin zapowiada, że gdy tylko zespół upora się z deklaracjami CE pojawią się dwa autorskie urządzenia: jedno oparte luźno o dostępne projekty open-source`owe w postaci kitu DYI oraz drugie – gotowe, samodzielne i samowystarczalne, bez konieczności używania komputera. Póki co, zespół Fucco Design korzysta na co dzień z dośc sporego parku maszynowego – MakerBot Replicatora 2 oraz 2X, dwóch Ultimakerów, BiBone, Prusy, Mendla 90 i wspomnianych dwóch autorskich konstrukcji.

Erwin Garbarczyk (pierwszy z lewej)

Wracając do tematu głównego czyli wydrukowania z drewna repliki zabytkowych, kościelnych figur… Jak doszło do realizacji tak niezwykłego projektu? Trzeba najpierw sięgnąć do burzliwej historii samego Tryptyku z Lubania. Jest to najprawdopodobniej najstarszy zachowany ołtarz lubański. Znajdował się on w klasztorze magdalenek, który pod koniec II wojny światowej, na przełomie lutego i marca 1945 r, uległ olbrzymim zniszczeniom, grzebiąc w swych ruinach wiele znajdujących się w nim zabytków. Sam tryptyk przetrwał wojenną zawieruchę i po kilkuletniej tułaczce wszedł w skład zasobów Muzeum Archidiecezjalnego we Wrocławiu.

Proboszcz parafii w Lubaniu postanowił odzyskać figury utraconego przed laty zabytku. Jako, że zwrot oryginałów nie wchodził w grę, postanowił wykonać ich idealną kopię wykorzystując do tego nowoczesne technologie. Najpierw skontaktował się z firmą Scanning 3D Leszno specjalizującą się w skanowaniu 3D. Firma ta współpracowała już wcześniej z Fucco Design, więc jej wybór był niejako oczywisty. Scanning 3D miało ponadto zaufanego konserwatora zabytków, który otrzymał próbki wszystkich dostępnych materiałów do druku 3D i wybrał kompozyt drewna i polimerów jako najlepszy w obróbce i najbardziej optymalny do konserwacji.

Skan oryginałów figur przeprowadziło Scannig 3D, Fucco Design podzieliło otrzymany model na części, a następnie wydrukowało, poddało wstępnej obróbce (oderwanie supportów etc.) i skleiło z poszczególnych kawałków w całość.

Rzeźba była drukowana na Replicatorze 2, Ultimakerze Classic i autorskiej drukarce 3D o nazwie Exxtrudo. Warstwy druku 3D wyniosły 0,3 oraz 0,1 mm – bardziej szczegółowe elementy jak twarz i ręce były drukowane w wyższej dokładności (0,1 mm), a reszta w niższej (0,3 mm). Każda z drukarek 3D wykonała mniej więcej 1/3 pracy, z przewagą jednak na Replicatora 2. Wydruk został wykonany w całości z materiału Woodfill z ColorFabbu. Elementy były drukowane ze stałym nadmuchem przy 230°C, przy wyłączonym grzaniu stołu, pierwotnie na niebieskiej taśmie z klejem w sztyfcie, a ostatecznie na kaptonie posmarowanym sokiem ABS.

Wydrukowana figura mierzy po złożeniu 153 cm i składa się z 78 elementów, mniej więcej po 18 x 15 x 18 cm każdy. Elementy drukowały się po 4 – 14 godzin, średnio 8 h/element, co daje nam razem 624 roboczogodziny (nie licząc zepsutych przez podwinięcie elementów drukowanych na taśmie).

Jeśli chodzi o obróbkę, to konserwator zalecił, aby usuwać jedynie rażąco widocznie supporty – resztę zamierzał zrobić sam w obawie przed uszkodzeniem czy zniekształceniem naturalnych krzywizn i niedoskonałości figury. Oprócz usuwania supportu i odpadków retrakcyjnych figura została w całości sklejona. Najpierw sklejane były poziome plastry w liczbie 8 szt., a następnie od dołu ku górze kolejne plastry nakładano na siebie. Na końcu drukowane i doklejane były drobne elementy, które odstawały od głównej bryły.

Aktualnie wydrukowane modele są u konserwatora – gdy tylko otrzymamy fotografie dokończonej figury (pomalowanej i odrestaurowanej) wstawimy je do artykułu.

Choć druk 3D figur z zabytkowego ołtarza są wyjątkowym projektem, nie jest to jedyne nietypowe zlecenie, jakie Erwin miał okazję realizować wspólnie ze swoim teamem:

Z innych niecodziennych projektów mieliśmy okazję drukować prototypy zlewów, sedesów etc., ale były to raczej normalne wydruki – po prostu większe niż standardowe pole robocze drukarki. Drukowaliśmy także protezę łapki dla bezdomnego kota – przybłędy. Jedno zlecenie zapadło nam w pamięć – zgłosiła się do nas dziewczyna z własnym projektem naszkicowanym w zeszycie. Był to projekt zestawu biżuterii – bransoletki, kolczyków oraz wisiorka. Projekt wyszedł także wspaniale, a mina zadowolonej dziewczyny, której marzenia się spełniły była bezcenna. Stała się dzięki temu celem fotografów na studniówce 🙂

Erwin Garbarczyk Fucco Design

Korzystając z okazji, spytałem również Erwina jak ocenia branżę niskobudżetowego druku 3D w Polsce?

Branżę niskobudżetowego druku 3D  musimy podzielić na dwa segmenty: usługi i maszyny. Jeśli chodzi o maszyny, to chyba panuje pewna stagnacja, ciągle powielone, szare, dość brzydkie modele drukarek 3D. Od czasu do czasu pojawiają się ciekawe wizualnie projekty, ale finalnego jakoś nigdy nie widać. Trochę przypomina mi to sytuację na rynku komputerów osobistych w latach 90-tych.

Z usługami jest w zasadzie podobnie – mieliśmy już chyba pierwszy boom na druk 3D czekolady, druk 3D figurek oraz szeregu innych, małych przedmiotów. Moim zdaniem druk 3D w technologii FDM został zaszufladkowany do tego typu rzeczy, tymczasem ma naprawdę wielki potencjał. To właśnie staramy się pokazać w najnowszych zleceniach – większy przekrój możliwości drukarek 3D. Myślę, że trzeba ludziom pokazać szersze perspektywy druku 3D, aby oni także otworzyli głowy na to, co mogą stworzyć dzięki tym maszynom.

Czy ciężko się z tego utrzymać? W naszym regionie jesteśmy jedyną firmą świadczącą tego typu usługi, jednak myślę, że nadal jest ich spory niedosyt. Na dzień dzisiejszy staramy się skupiać na bardziej ambitnych, dużych projektach, jednak jak tylko mamy jakąś wolną drukarkę 3D, to drukujemy również małe detale i uczestniczymy w targach i pokazach. Nie nazwałbym tego przebieraniem zleceń – raczej selekcją pod kątem poszerzania spektrum możliwości drukarek 3D.

Erwin Garbarczyk Fucco Design

Gdyby tego wszystkiego było mało, Erwin pochwalił się, że wraz z resztą ekipy czeka na dwie linie produkcyjne do filamentu z dokładnością średnicowania 0,05 mm. Gama kolorów PLA i ABS przekroczy 20 kolorów. Dodatkowo, w opracowaniu są nowe, niedostępne na dziś materiały. Gdy do sprzedaży wejdą jeszcze dwie autorskie drukarki 3D, na stronie pojawią się także projekty do druku 3D oraz sklep z możliwością uploadu własnych projektów na sprzedaż.

Jak widać plany są wielce ambitne, co biorąc pod uwagę wiek Erwina i reszty składu Fucco Design musi budzić podziw. Póki co – zanim te wielkie plany się ziszczą, zachęcam do podziwiania fantastycznych wydruków i powrotu do tematu za kilka – kilkanaście dni, gdy uzupełnimy go o zdjęcia finalnej, pomalowanej wersji figur. Będziemy o tym informować również na naszym FanPage`u.

Źródło: www.naszeluzyce.pl