Niezbędnik drukarza 3D

Stwierdzenie, że drukarki 3D nie mają absolutnie nic wspólnego z tradycyjnymi drukarkami do papieru to oczywisty truizm, jednakże wiąże się z nim szereg rzeczy, które są często pomijane. Jednym z nich jest wyposażenie w narzędzia peryferyjne niezbędne do pracy. Osoba korzystająca z drukarki lub kserokopiarki, jedyne o co musi się martwić to zapas papieru oraz toner lub kartridż z atramentem. Użytkownik drukarki 3D, oprócz rolki filamentu potrzebuje bez porównania więcej narzędzi i akcesoriów – sam filament nie wystarczy… Szpachelka, cążki, pinceta – to tylko początek długiej listy rzeczy potrzebnych do pracy z tym urządzeniem. Aby przybliżyć to zagadnienie, postanowiliśmy przygotować zestawienie wszystkich najpotrzebniejszych akcesoriów – niezbędnik drukarza 3D.

Większość producentów drukarek 3D zapewnia oprócz samego urządzenia komplet narzędzi potrzebnych do bieżącej pracy. W zależności od ceny i klasy drukarki 3D, zestawy są lepiej lub gorzej wyposażone, jednakże zawsze sprowadzają się do tego samego:

• kompletu kluczy potrzebnych do podstawowych prac serwisowych (imbusy, klucze płaskie, czasem śrubokręt)
• szpachelki
• pincety
• cążek.

Nie licząc pierwszej pozycji na liście, pozostała trójka jest niezbędna w pracy z drukarką 3D. Szpachelka służy do odrywania wydruków ze stołu, pinceta do ściągania strużek filamentu z głowicy, które powstają w momencie zakładania / wymiany filamentu oraz tuż przed rozpoczęciem pracy gdy głowica drukująca rozgrzewa się do właściwej temperatury, z kolei cążki pozwalają na łatwe odcinanie filamentu i przydają się przy usuwaniu supportów z gotowego wydruku. Oczywiście akcesoriów może być dużo więcej. Ze wszystkich drukarek 3D jakie miałem okazję testować, najbardziej bogate zestawy oferowały Up!, Zortrax i CEL Robox. Można było w nich znaleźć m.in. komplety nożyków modelarskich, rękawice i okulary ochronne, a nawet specjalne, mokre chusteczki do przecierania powierzchni stołu (Robox). Co jednak, jeśli wszystko w co nas wyposaża producent to w/w minimum, lub jakość akcesoriów, które zapewnia stoi na niskim poziomie? Oto lista rzeczy, które każdy szanujący się drukarz 3D powinien mieć zawsze pod ręką…

Wymagane minimum

Akcesoria, bez których praca z drukarką 3D jest niemożliwa lub mocno utrudniona to:

• szpachelka
• pinceta
• cążki
• nożyki modelarskie
• wizytówka (lub kartka papieru)
• nożyczki
• pilnik lub papier ścierny
• suwmiarka
• przybory do czyszczenia stołu.

Za pomocą szpachelki zdejmujemy wydruki ze stołu. Czasem bywa, że wydruk udaje się zdjąć ręcznie, jednakże w większości przypadków przywiera on na tyle mocno do powierzchni stołu, że wymagana jest szpachelka (lub nóż) do jego podważenia i oderwania. Z doświadczenia wiem, że większość szpachelek jakie można kupić w marketach budowlanych raczej nie nadaje się do tego celu – są albo zbyt grube, albo zbyt wiotkie. Szpachelka musi być wykonana z dobrej stali i być zaostrzona. Najlepsze szpachelki z jakich korzystałem zapewniał Up! oraz Robo 3D. Oprócz tego świetnie sprawdza się się specjalna skrobaczka do wydruków 3D firmy Olfa, jaką posiada w swojej ofercie Printila. Dzięki swojemu kształtowi oraz bardzo ostremu zakończeniu idealnie nadaje się do zdejmowania modeli ze stołów roboczych.

Pinceta powinna również być wykonana z dobrej jakości stali, co zagwarantuje, że jej końcówki nie wygną się przy pracy. Za pomocą pincety zdejmujemy końcówki filamentu z głowicy, lecz przydaje się również przy usuwaniu supportów z wydruku. Tak jak w przypadku szpachelek, nie polecam kupowania ich w marketach budowlanych, ponieważ mimo tego, że są relatywnie tanie, są bardzo słabej jakości.

Cążki wykorzystujemy do cięcia końcówek filamentów przy ich wymianie w drukarce 3D, ponadto są niezbędne przy usuwaniu supportów z wydruków. Do tego samego celu będą nam potrzebne nożyki modelarskie, którymi będziemy odcinać fragmenty podpór, które nie będą chciały samoistnie odejść z wydruków.

Wizytówka lub kartka papieru, to podstawowe narzędzie pracy przy kalibracji stołu roboczego względem głowicy drukującej. Wizytówka (która zwykle jest wykonana z papieru o gramaturze 250 – 300 g/m2) posiada najbardziej optymalną wysokość do kalibracji drukarki 3D. Oczywiście jeśli jesteśmy szczęśliwymi posiadaczami urządzenia wyposażonego w automatyczną kalibrację wizytówka okaże się zbędna, niemniej jednak zawsze warto jest mieć ją pod ręką (bywają chwile, gdy ręczna kalibracja jest niestety niezbędna).

Nożyczki przydają się w czasie procesu druku 3D, gdy z różnych względów głowica pozostawia na stole luźne nitki filamentu, które mogą podejść nam pod drukowany model lub ciągną się za głowicą. W takich sytuacjach dobrze jest odciąć je za pomocą dobrych nożyczek (po wcześniejszym spauzowaniu drukarki 3D).

Pilnik i papier ścierny wykorzystamy do usuwania resztek supportów z wydruku oraz wszelkiego rodzaju grudek jakie czasem zostawia głowica drukarki 3D na krawędziach modelu. W przypadku małych, drobnych elementów świetnie sprawdzają się tutaj… pilniki do paznokci, składające się z drobnoziarnistego papieru ściernego osadzonego na plastiku i gąbce. Zapewniają z jednej strony odpowiednią powierzchnię ścierną, a z drugiej elastyczność, dzięki czemu pilnik lepiej dopasowuje się do szlifowanego modelu.

Suwmiarka pozwala nam sprawdzić, czy to co wydrukowaliśmy faktycznie odwzorowuje to co zamierzaliśmy wydrukować. Tyczy się to przede wszystkim modeli realizowanych z ABS, który ma w zwyczaju kurczyć się w trakcie druku 3D.

Przybory do czyszczenia stołu – po zakończonym druku 3D, na stole pozostają zwykle resztki plastiku, które należy zebrać szpachelką. W trakcie jego usuwania jego kawałeczki porozsypują się po stole – można je zebrać albo wilgotną szmatką lub chusteczką lub użyć do tego… pędzla do pudru (kolejny po pilnikach do paznokci wynalazek mojej żony). Pędzel świetnie zbiera plastikowy pył ze stołu, jak również nadaje się do czyszczenia zakamarków drukarki 3D, gdzie zawsze zbiera się mnóstwo resztek plastiku.

Klejenie wydruków do stołu

Zgodnie z tym co już wielokrotnie wspominałem – najważniejsze w niskobudżetowym druku 3D w technologii FDM jest właściwa przyczepność wydruku do powierzchni stołu roboczego. Gdy pierwsze warstwy wydruku rozłożą się na jego powierzchni tak jak trzeba, prawdopodobieństwo ich późniejszego odklejenia się lub podwinięcia jest zminimalizowane. Wśród producentów drukarek 3D występuje kilka rozwiązań jeśli chodzi o stoły – szyba, blacha, drewno, akryl lub inne tworzywo sztuczne. Najbardziej rozpowszechniona jest szyba i to na niej skupię się, opisując akcesoria zapewniające lub zwiększające dobrą przyczepność. Są to:

• spray do włosów lub klej w spraju – Dimafix
• naklejka BuildTak
• klej biurowy w sztyfcie
• sok z ABS (roztwór acetonu i ABS)
• niebieska taśma malarska
• kapton.

Temat Dimafixu poruszałem w serwisie już kilkakrotnie. To specjalny klej w spraju, który uaktywnia się w wysokiej temperaturze (powyżej 65ºC) przyklejając idealnie wydruk do stołu. Jego jedyną wadą jest konieczność stosowania na otwartym powietrzu lub w odpowiednio wentylowanych pomieszczeniach – poza tym sprawdza się znakomicie, zarówno w przypadku ABS jak i PLA. Dimafix jest alternatywą dla zwykłego sprayu do włosów, który również (podobno?) jest skuteczny.

BuildTak to specjalna naklejka na stoły robocze drukarek 3D, która zwiększa przyczepność wydruków. Jest w moim mniemaniu najlepszym obok Dimafixu rozwiązaniem tego typu, czego dałem wyraz w recenzji tego produktu. Jego jedyną wadą jest ograniczona żywotność – w trakcie używania na powierzchni BuildTaka tworzą się bruzdy wyżłobione szpachelką, ponadto ściera się jej ziarnista powłoka czyniąc ją z czasem zupełnie gładką. Niemniej jednak odpowiednio używana może posłużyć kilka miesięcy.

Klej biurowy w sztyfcie sprawdza się najlepiej w przypadku PLA, choć można go z powodzeniem stosować również w przypadku ABS oraz innych, dużo bardziej wymagających materiałów jak nylon. Ma dużo niższą skuteczność niż w/w Dimafix i BuildTak, jest za to bardzo tanim i łatwym do zdobycia rozwiązaniem.

Sok z ABS, czyli roztwór kawałków ABS i acetonu to bardzo popularny sposób na zwiększanie przyczepności wydruków do stołu stosowany od wielu lat przez członków społeczności RepRap na całym świecie. Osobiście nie jestem zwolennikiem tego produktu z powodu jego szkodliwości oraz (teoretyczne) problemy z utylizacją pojemników po acetonie czy resztek roztworu. Niezależnie od tego jego skuteczność jest dość wysoka, a i sam koszt relatywnie niski.

Niebieska taśma malarska i kapton to dwie ostatnie metody na zwiększanie przyczepności wydruków do stołu. Niebieska taśma malarska jest stosowana m.in. w MakerBot Replicatorach, a kapton jest standardowym wyposażeniem m.in. HBota. O ile nigdy nie korzystałem z tego pierwszego rozwiązania, o tyle w kwestii drugiego mogę powiedzieć, iż niezależnie od samego materiału warto dodatkowo skorzystać z któregoś z w/w rozwiązań (za wyjątkiem oczywiście BuildTaka), ponieważ sam kapton czasem nie wystarcza…

Obróbka wydrukowanych modeli

Gdy model kończy się drukować na drukarce 3D, często okazuje się, iż jeszcze wiele brakuje mu do stanu, w którym będzie spełniał nasze założenia i oczekiwania… Począwszy od usunięcia podpór, a skończywszy na wygładzeniu wszystkich nierówności i śladów po usuniętych podporach, będziemy zmuszeni do cięcia, szlifowania a w skrajnych wypadkach nawet do szpachlowania lub pokrywania specjalistyczną żywicą.

Do usuwania podpór potrzebne są nożyki, cążki, czasem przydaje się również gruba i mocna pinceta. Do szlifowania najlepiej wykorzystać wspomniane pilniki do paznokci, tradycyjne pilniki, papier ścierny lub nawet prostą, tanią szlifierkę z marketu budowlanego. Ta ostatnia przydaje się przy dużych wydrukach, gdzie szlifowania jest bardzo dużo, a za jej pomocą trwa to dużo szybciej niż szlifowanie ręczne. Szlifierka świetnie sprawdza się również wszędzie tam gdzie są jakieś otwory lub miejsca z ograniczonym dostępem.

W przypadku wydruków z ABS, po usunięciu podpór lub po szlifowaniu ich powierzchni pojawiają się charakterystyczne, białe ślady. Można się ich pozbyć opalając wydruk opalarką gazową. Oczywiście wymaga to wprawy i doświadczenia. Nie ma niestety większego zastosowania w przypadku PLA.

Gdy wydruk jest oczyszczony z podpór i artefaktów po drukowaniu, a w dalszym ciągu nie spełnia naszych oczekiwań jakościowych, możemy sięgnąć po bardziej specjalistyczne rozwiązania w postaci szpachli lub żywicy XTC-3D. Żywicę dość dokładnie opisywałem już w recenzji tego materiału, mogę jedynie dodać, że jak najbardziej polecam to rozwiązanie, pod warunkiem, iż nie będzie stosowane w warunkach domowych. Do pracy z żywicą wskazane są rękawice ochronne, komplet jednorazowych pędzli do malowania oraz wentylowane pomieszczenie. Żywica wydziela dość nieprzyjemny (i szkodliwy) zapach w trakcie mieszania z materiałem utrwalającym jak również w momencie schnięcia. Mimo to, efekty jej użycia są fantastyczne – tym bardziej, że można ją dodatkowo w łatwy i prosty sposób szlifować przygotowując np. do malowania.

Pozostałe rzeczy

Pracując z drukarką 3D warto mieć zawsze pod ręką jakiś podstawowy komplet narzędzi, środków czyszczących (np. spirytus lub wspomniany aceton techniczny), rękawice ochronne czy okulary (przy usuwaniu podpór oraz w trakcie szlifowania, kawałki plastiku potrafią szybować w powietrzu na dobry metr). Jeśli ktoś nie ma wprawy w pracy ze szpachelką lub nożami modelarskimi, powinien być przygotowany na różne drobne urazy i skaleczenia, dlatego dobrze mieć w zanadrzu jakiś plaster lub czyste chusteczki higieniczne.

Koniec końców, druk 3D nie jest tak łatwy i prosty jak jest to przedstawiane w zagranicznych materiałach promocyjnych i filmach reklamowych. Drukarka 3D w salonie domu jednorodzinnego bardzo ładnie wygląda – pracuje zdecydowanie lepiej w garażu. Chyba, że używamy jej wyłącznie do drukowania foremek na ciastka oraz osłon na telefony komórkowe – tutaj wystarczy nam sama szpachelka (może mieć nawet różową rączkę) i wspomniany pędzel do pudru, żeby zamieść stół roboczy po zakończonym wydruku. Chcąc bawić się w druk 3D na serio, należy uzbroić się w mały warsztat roboczy…