MODUL 1 · OSNOVE 3D ISPISA
Nastavna jedinica 1.4
Koraci izrade proizvoda pomoću aditivnih tehnologija
Između zamisli i gotovog predmeta stoji lanac od osam koraka koji se uvijek izvode istim redoslijedom. Svaki korak ima svoj izlaz i svoju provjeru, a preskočena provjera gotovo se uvijek naplati kasnije, kada je popravak skuplji.
- nabrojiti korake izrade aditivnim postupkom i njihov redoslijed
- objasniti svrhu izvoza modela u STL i ulogu slicera
- opisati što sadrži G-kod i kako dolazi do printera
- navesti postupke naknadne obrade i njihovu svrhu
- procijeniti ukupno trajanje lanca za zadanu seriju
Lanac izrade
Postupak izrade proizvoda aditivnom tehnologijom uvijek prolazi kroz iste postaje. Prva je polovica lanca digitalna i odvija se za računalom, druga je fizička i odvija se na uređaju i radnom stolu. Koraci se ne preskaču; kod jednostavnih predmeta pojedini korak traje samo nekoliko minuta, ali se ne izostavlja.
| Korak | Što se radi | Izlaz | Provjera |
|---|---|---|---|
| 1. Model | izrada ili preuzimanje 3D CAD modela | volumni model | mjere i zračnosti |
| 2. Izvoz | pretvorba u mrežu trokuta | STL ili 3MF | zatvorenost mreže i tolerancija |
| 3. Priprema | postavljanje na podlogu i izbor parametara | postavljena scena | orijentacija i potpore |
| 4. Rezanje | podjela na slojeve i izračun putanja | G-kod | pregled slojeva i procjena |
| 5. Prijenos | slanje datoteke na printer | datoteka na uređaju | naziv i veličina datoteke |
| 6. Ispis | zagrijavanje, prvi sloj i izrada | predmet na podlozi | prvi sloj i tijek |
| 7. Dorada | skidanje, uklanjanje potpora, obrada | očišćen predmet | izgled i bridovi |
| 8. Kontrola | mjerenje i usporedba s nacrtom | zapis o mjerama | odstupanja i uzroci |
Vrijeme se u lancu ne raspoređuje ravnomjerno. Kod jednog komada najviše vremena oduzimaju modeliranje i ispis, a priprema traje kratko. Kod serije se modeliranje i priprema obavljaju jednom, a ispis i dorada ponavljaju za svaki komad, pa njihov udio raste.
Model i izvoz
Prvi korak je trodimenzionalni model. On može nastati modeliranjem u CAD programu, mjerenjem postojećeg predmeta ili preuzimanjem iz mrežnog spremišta. Bitno je da model bude volumen, a ne skup ploha: samo zatvoreno tijelo ima jednoznačno određenu unutrašnjost, a bez toga se ne zna gdje treba biti materijal.
Drugi korak je izvoz u format koji slicer razumije. Najčešće je to STL, zapis koji oblik opisuje mrežom trokuta. Pri izvozu se zadaje tolerancija kojom zaobljene plohe prelaze u ravne trokute. Pregruba tolerancija daje vidljive bridove na valjkastim plohama, a prefina daje nepotrebno veliku datoteku i usporava pripremu. Noviji format 3MF uz oblik prenosi i mjerne jedinice, boje i podatke o materijalu.
Pažnja
STL ne pamti mjerne jedinice. Ako se model izvozi iz programa koji radi u inčima, a slicer očekuje milimetre, predmet će biti 25,4 puta veći ili manji nego što treba. Prva stvar nakon učitavanja modela jest provjera gabaritnih mjera.
Priprema i G-kod
U sliceru se model postavlja na prikaz podloge, orijentira i po potrebi umnožava. Zatim se biraju parametri: visina sloja, broj obodnih linija, udio i uzorak ispune, temperature mlaznice i podloge, brzine, hlađenje te potpore i način prionjivosti. Za model N-14 koriste se visina sloja 0,20 mm, dvije obodne linije, ispuna 20 posto, mlaznica 210 °C, podloga 60 °C i brzina 60 mm/s.
Naredbom za rezanje program presijeca model na slojeve i za svaki sloj izračuna putanje mlaznice, količinu materijala i redoslijed. Rezultat je G-kod — tekstna datoteka u kojoj svaki redak nosi jednu naredbu. Uz putanje, datoteka sadrži i zaglavlje s postavkama te procjene trajanja i potrošnje. Za N-14 slicer procjenjuje 90 slojeva, 6,2 cm³ materijala i oko 1 h 50 min ispisa.
Zbroj vremena po koracima za zadanu seriju. Modeliranje i priprema obavljaju se jednom, a ispis i dorada ponavljaju se za svaki komad.
Ispis i uklanjanje potpora
Nakon prijenosa datoteke printer zagrijava mlaznicu i podlogu te izvodi početni niz naredbi: traženje ishodišta osi, po potrebi mjerenje podloge i ispis probne linije kojom se mlaznica napuni materijalom. Slijedi prvi sloj, koji je presudan — ako on ne prione, sve što dolazi poslije nema oslonac. Ostatak ispisa u pravilu teče bez zahvata, ali se povremeno provjerava napreduje li prema očekivanju.
Kada ispis završi, predmet treba ohladiti prije skidanja. Na toploj podlozi plastika je meka i lako se izobliči, a na hladnoj se sama odvaja jer se skuplja. Potpore se uklanjaju kliještima ili ručno, pazeći na bridove i tanke stijenke. Tragovi potpora bruse se ili glačaju, a provrti se po potrebi dorađuju svrdlom na mjeru.
Primjer
Kod nosača N-14 potpore su potrebne samo ispod bočnog previsa. Ako se predmet okrene za 90 stupnjeva, previs nestaje, potpore više nisu potrebne, a vrijeme ispisa skraćuje se za nekoliko minuta. Zato se orijentacija bira prije nego što se uključe potpore, a ne nakon toga.
Provjera mjera
Posljednji korak je mjerenje. Uspoređuju se gabaritne mjere, promjeri provrta, debljine stijenki i međusobni razmaci. Odstupanja su očekivana i imaju prepoznatljive uzroke: provrti su redovito nešto uži od nazivnih jer se materijal pri hlađenju skuplja prema unutra, a vanjske mjere nešto veće zbog širenja prve linije uz podlogu.
Zapis o izmjerenim vrijednostima vrijedi voditi, jer se iz njega razabire je li odstupanje slučajno ili stalno. Stalno odstupanje ispravlja se u modelu ili u postavkama slicera, primjerice popravkom promjera provrta ili postavkom širine vanjske linije. Slučajno odstupanje upućuje na mehaniku uređaja i traži provjeru zategnutosti remena i koraka osi.
Ključni pojmovi
| Pojam | Značenje |
|---|---|
| Volumni model | Zatvoreno tijelo s jednoznačno određenom unutrašnjošću, prikladno za ispis. |
| STL | Format koji oblik opisuje mrežom trokuta, bez mjernih jedinica i boja. |
| 3MF | Noviji format koji uz oblik prenosi jedinice, boje i podatke o materijalu. |
| Rezanje na slojeve | Postupak u kojem slicer model presijeca i računa putanje za svaki sloj. |
| G-kod | Tekstna datoteka s naredbama koje printer izvodi redom. |
| Naknadna obrada | Uklanjanje potpora, brušenje, glačanje i dorada mjera nakon ispisa. |
Provjeri se
Kratka provjera prije prelaska na sljedeću jedinicu. Odgovor se potvrđuje klikom, a obrazloženje se prikazuje odmah.
Pitanje 1 od 3
Koji korak slijedi neposredno nakon izvoza modela u STL?
STL datoteka učitava se u slicer, gdje se model postavlja, zadaju parametri i računaju putanje.
Pitanje 2 od 3
Zašto se predmet ne skida s vruće podloge odmah po završetku ispisa?
Na toploj podlozi materijal je mekan; hlađenjem se skuplja i sam odvaja, pa se predmet skida bez sile.
Pitanje 3 od 3
Što sadrži zaglavlje datoteke s G-kodom?
Uz putanje, slicer u zaglavlje zapisuje upotrijebljene postavke te procjenu vremena i količine materijala.
Odgovoreno 0 od 3.