Drukowane serce dla Łódzkiego Technoparku i WOŚP

W przeciągu ostatnich kilku lat wokół Wielkiej Orkiestry Świątecznej Pomocy narosło wiele kontrowersji i złych emocji. Kilka osób wyrobiło sobie nazwisko na krytyce Jerzego Owsiaka i jego działalności charytatywnej, a część z nich dzięki temu w ogóle istnieje w przestrzeni publicznej. Nie wnikam w istotę całego zamieszania i nie zamierzam zajmować wobec niego jakiegokolwiek stanowiska. Niemniej jednak gdy tylko pojawiła się możliwość udzielenia wsparcia w tegorocznym wydarzeniu i jakiejkolwiek pomocy z naszej strony, nie zastanawiałem się ani chwili. Nasz wkład był stosunkowo skromny – żeby nie powiedzieć, że symboliczny, jednakże cieszę się, że mogliśmy jako CD3D wesprzeć w jakikolwiek sposób tę inicjatywę. Oto krótka historia dość skomplikowanego wydruku jaki wykonaliśmy na potrzeby jednej z aukcji charytatywnych, której inicjatorem był Łódzki Regionalny Park Naukowo-Technologiczny, w którym mamy swoją siedzibę.

Łódzki Technopark wyszedł w tym roku z dość ciekawą inicjatywą – wykorzystując swoją drukarkę 3D w postaci Objeta drukującego z żywicy w technologii PolyJet, wydrukował 23 NanoSerduszka – mierzące kilka milimetrów postumenty o niezwykłej ilości detali widocznych pod szkłem powiększającym. Zostały one wydrukowane z transparentnej żywicy i koleżanki z Technoparku zgłosiły się do nas z pytaniem, czy moglibyśmy pomóc im w ich pokolorowaniu (lub wykonaniu) w kolorze czerwonym? Dysponując jedynie technologią FDM musieliśmy niestety odmówić, uświadamiając, iż wydruk tak skomplikowanego detalu o tak małym rozmiarze jest możliwe niestety tylko i wyłącznie w technologii PolyJet lub SLA. Ostatecznie serduszka zostały pomalowane, a my zaproponowaliśmy za to stworzenie ich w wersji makro. Okazało się to dość karkołomnym przedsięwzięciem…

Projekt serduszka składał się z podstawy, na której był nadrukowany wypukły napis „Techopark Łódź” i nóżki, na której zamocowane było serduszko z wypukłymi napisami: „WOŚP” z jednej i „23” z drugiej strony. Aby skomplikować sprawę, serduszko obracało się na nóżce wokół własnej osi. Pierwszy wydruk próbny modelu (na wysokość 6 cm) wykazał kilka problemów – wypukłe litery na serduszku wymagały supportów, a nóżka musiała mieć dość duże wypełnienie, aby utrzymać cały element w górze i zapewnić jej odpowiednią wytrzymałość w trakcie obracania serduszka.

Projekt został nieco zmodyfikowany i wypukłe napisy z serduszka zostały zdjęte – zamierzaliśmy je wydrukować oddzielnie, a następnie przykleić. Rozpoczęliśmy wydruk główny wysoki na 15 cm. Wypełnienie ustawiliśmy na 20%, a prędkość na 70 mm/sek. Drukowaliśmy model bez podpór.

Po kilku godzinach pojawił się kolejny problem – gdy drukarka 3D doszła do drukowania podstawy serca zaczęła drukować je niejako w powietrzu, utrzymując wydruk na pojedynczych nitkach filamentu. O ile w podglądzie wydruku na KISSlicerze wyglądało to całkiem w porządku, w rzeczywistości drukarka 3D w ogóle sobie z tym nie poradziła… Dół serca wyszedł bardzo brzydko – nie wierzyłem również, aby tak delikatna podpora była w stanie utrzymać w powietrzu cały model serca. Zatrzymałem drukarkę 3D po 7 godzinach pracy i zacząłem go ciąć na nowo.

Za drugim razem wygenerowałem supporty w taki sposób, aby pojawiły się wyłącznie wewnątrz konstrukcji serca. Zmniejszyłem również prędkość druku 3D do 60 mm/sek. Niestety problem się powtórzył. KISSlicer nie budował supportów od podstawy obudowy serca, tylko ponownie zaczynał je tworzyć w powietrzu. Kolejny wydruk został przerwany w dokładnie w tym samym miejscu. Trzecie podejście, to supporty budowane pod mniejszym kątem i o dużo większym nasyceniu. Niestety spowodowało to, że KISSlicer obudował nimi zewnętrzne krawędzie obudowy serca nadrukowując je na podstawie i napisach „Technopark” i „Łódź„. Wydruk został puszczony na noc z jeszcze mniejszą prędkością – 50 mm/sek. Niestety rano po przyjściu do biura okazało się, że całość wydrukowała się w idealny sposób, za wyjątkiem… podstawy serca, które wisiało na wydruku.

Aby wydruk wyszedł pomyślnie, trzeba było zaprojektować własne supporty tak, aby podtrzymywały spód serca. Niestety nie mieliśmy już na to czasu – jak również pewności, że tym razem wszystko pójdzie jak trzeba…? Problemem tego wydruku było to, że o efektach zmian mogliśmy się przekonać dopiero po min. 6-7 godzinach. Zamiast tego wymyśliliśmy inne rozwiązanie: usunęliśmy spód serca i wydrukowaliśmy 2-milimetrowe nakładki z wyciętymi napisami, które następnie nakleiliśmy na serce. Całość została dokładnie oszlifowana i pomalowana żywicą XT-3D. Dzięki temu serce zyskało dużo bardziej wyrazisty kolor oraz idealnie gładką i lśniącą powierzchnię. Paradoksalnie efekt końcowy okazał się lepszy od zakładanego!

Projekt nauczył nas jednego – czasem przeskalowanie projektu wiąże się niestety z pojawieniem się wielu problemów. Gdybyśmy drukowali serce na wysokość 5-7 cm, wydruk wyszedłby idealnie. Wydrukowanie go w tak dużym rozmiarze spowodowało, że odległości pomiędzy podstawą serca a krawędzią obudowy i nóżki na której się trzymał były zbyt wielkie, aby wydruk wyszedł poprawnie przy domyślnych ustawieniach slicera. Nawet zastosowanie niezależnego, rozpuszczalnego materiału supportowego na niewiele by się zdało – projekt musiał mieć po prostu specjalnie zaprojektowane podpory, lub być zupełnie inaczej zaprojektowany. Przejście z „nano” (5 mm) do „makro” (15 cm) okazało się być trudniejsze niż ktokolwiek mógł początkowo przypuszczać? Koniec końców daliśmy radę i wszyscy byli bardzo zadowoleni z efektu końcowego.