Preskoči na sadržaj
FORTRONIQ

UPRAVLJANJE 3D PRINTEROM

Modul 1

Osnove 3D ispisa

Prvi i najopsežniji modul postavlja temelje. Objašnjava što aditivna proizvodnja jest i po čemu se razlikuje od obrade odvajanjem, prati razvoj od prvih postupaka do RepRap projekta, razlaže postupak izrade proizvoda na korake, razvrstava postupke i vrste printera, posebno obrađuje taložno srašćivanje te završava radom s CAD modelima, STL datotekama, programskim alatima i materijalima za ispis.

Moći ću:
  • objasniti načelo aditivne proizvodnje i razliku prema obradi odvajanjem čestica
  • opisati razvoj 3D ispisa i značenje RepRap projekta
  • nabrojiti korake izrade proizvoda aditivnim postupkom i njihov redoslijed
  • razvrstati aditivne postupke prema načelu i prema stanju materijala
  • usporediti vrste 3D printera i odabrati prikladan za zadani predmet
  • objasniti postupak taložnog srašćivanja i dijelove FDM printera
  • pripremiti CAD model i izvesti ispravnu STL datoteku
  • odabrati materijal prema zahtjevima predmeta i mogućnostima printera

O modulu

Prije nego što se filament uopće ugrije, treba znati što se zapravo događa. Aditivna proizvodnja nije samo drugačiji stroj nego drugačiji način razmišljanja o obliku: predmet ne nastaje uklanjanjem viška nego dodavanjem materijala ondje gdje je potreban. Iz te jedne razlike slijede sve prednosti i sva ograničenja koja se u ovom modulu obrađuju.

Modul kreće od osnovne zamisli slaganja sloj po sloj i od usporedbe s obradom odvajanjem i oblikovanjem. Zatim uvodi podjelu aditivnih postupaka prema normi, prati razvoj od prvih patenata do RepRap projekta i uređaja otvorenog koda te razlaže postupak izrade proizvoda na korake koji se uvijek ponavljaju istim redoslijedom.

Drugi dio modula ulazi u tehniku. Razvrstava vrste printera i uspoređuje ih po točnosti, brzini i cijeni, posebno obrađuje taložno srašćivanje i karakteristike FDM uređaja, a završava radom s CAD modelima i STL datotekama, programskim alatima za pripremu ispisa i izborom materijala. Kroz cijeli modul prati se isti primjer — printer P-1 i model N-14 nosač senzora — kako bi brojevi imali smisao izvan pojedine jedinice.

Nastavne jedinice

  • 1.1

    Uvod u 3D ispis

    Što je 3D ispis, zašto se pojavio i gdje se danas koristi. Osnovna zamisao slaganja predmeta sloj po sloj i usporedba s postupcima obrade odvajanjem i oblikovanjem.

    Otvori
  • 1.2

    Osnove aditivnih tehnologija

    Načelo aditivne proizvodnje, podjela postupaka prema normi, prednosti i ograničenja, utjecaj slojevitosti na svojstva predmeta te pojmovi prototipiranja i izravne proizvodnje.

    Otvori
  • 1.3

    Povijesni razvoj 3D ispisa

    Od prvih patenata stereolitografije i taložnog srašćivanja do isteka patenata i pojave jeftinih uređaja. RepRap projekt i 3D printer otvorenog koda kao prekretnica.

    Otvori
  • 1.4

    Koraci izrade proizvoda pomoću aditivnih tehnologija

    Lanac od zamisli do predmeta: CAD model, izvoz u STL, priprema u sliceru, G-kod, ispis, uklanjanje potpora i naknadna obrada, provjera mjera.

    Otvori
  • 1.5

    Primjene 3D ispisa

    Prototipovi, naprave i alati u proizvodnji, rezervni dijelovi, medicina, arhitektura, obrazovanje i osobna uporaba; kada je ispis isplativiji od klasične izrade.

    Otvori
  • 1.6

    Aditivni postupci proizvodnje prototipa

    Brza izrada prototipa: zahtjevi na točnost i izgled, izbor postupka prema namjeni prototipa te razlika između prototipa oblika, funkcije i predserijskog uzorka.

    Otvori
  • 1.7

    Vrste 3D printera za aditivne tehnologije

    Pregled postupaka i uređaja: FDM, SLA i DLP, SLS i SLM, binder jetting, material jetting i laminiranje; načelo rada, materijali, točnost, brzina i cijena svakog od njih.

    Otvori
  • 1.8

    Tehnologija taložnog srašćivanja — FDM

    Kako nastaje sloj: taljenje filamenta, istiskivanje kroz mlaznicu, spajanje s prethodnim slojem. Utjecaj temperature, brzine i hlađenja na čvrstoću i izgled predmeta.

    Otvori
  • 1.9

    Karakteristike 3D FDM printera

    Radni prostor, promjer mlaznice, visina sloja, brzina i ubrzanja, grijana podloga, izvedbe kinematike te ekstruder s izravnim pogonom i bowden izvedba.

    Otvori
  • 1.10

    Rad s 3D CAD modelima i STL datotekama

    Od volumnog modela do mreže trokuta: izvoz u STL, tolerancija mreže, zatvorenost i orijentacija normala, najčešće pogreške i njihov popravak.

    Otvori
  • 1.11

    Programski alati za pripremu ispisa

    Slicer programski alati i njihove zadaće, pregled najčešćih alata, profili printera i materijala te odnos alata za modeliranje, pripremu i upravljanje ispisom.

    Otvori
  • 1.12

    Priprema 3D modela za ispis

    Postavljanje predmeta na podlogu, izbor orijentacije prema čvrstoći i potporama, razmještaj više predmeta te provjera mjera i zračnosti prije rezanja na slojeve.

    Otvori
  • 1.13

    Materijali za 3D ispis

    Vrste materijala i njihova svojstva, posebnosti materijala za FDM postupak: PLA, PETG, ABS, ASA, TPU i najlon — temperature, skupljanje, upijanje vlage, čvrstoća i primjena.

    Otvori

Ključni pojmovi modula

PojamZnačenje
Aditivna proizvodnjaIzrada predmeta dodavanjem materijala u slojevima prema podacima iz računalnog modela, bez alata koji određuje oblik.
SlojTanak presjek predmeta stalne debljine koji printer nanosi u jednom prolazu; skup slojeva daje cijeli predmet.
FDMTaložno srašćivanje — postupak u kojem se termoplastični filament tali i istiskuje kroz mlaznicu te taloži na prethodni sloj.
FilamentŽica termoplastičnog materijala namotana na kolut, najčešće promjera 1,75 mm ili 2,85 mm.
STLZapis oblika mrežom trokuta; najrašireniji format za predaju modela programu za pripremu ispisa.
SlicerProgramski alat koji model reže na slojeve, računa putanje mlaznice i zapisuje ih u G-kod.
G-kodTekstna datoteka s naredbama gibanja, istiskivanja i temperatura koje printer izvodi redom.
Visina slojaDebljina jednog nanesenog sloja; određuje finoću površine, broj slojeva i vrijeme ispisa.
IspunaRijetka unutarnja struktura koja nosi gornje stijenke; zadaje se udjelom i uzorkom.
PotporaPomoćna struktura koja nosi previse i mostove tijekom ispisa, a nakon ispisa se uklanja.
AnizotropijaRazličitost svojstava u različitim smjerovima; kod FDM predmeta čvrstoća okomito na slojeve manja je nego u ravnini sloja.
PrionjivostSposobnost prvog sloja da se zadrži na podlozi tijekom cijelog ispisa.

Završne stranice modula

  • ZAVRŠNO

    Aktivnosti za samostalno učenje

    Zadaci uz 3D printer, program za pripremu ispisa i izmjereni ispis. Rješavaju se pojedinačno ili u paru.

    Otvori
  • ZAVRŠNO

    Procjena znanja

    Pitanja iz svih nastavnih jedinica modula s obrazloženjem točnog odgovora.

    Otvori