3d-printer

Det finns många olika sätt att 3D-printa ett objekt. Den första metoden jag kom i kontakt med någon gång på 90-talet var stereolitografi. En perforerad plattform sänktes ner lager för lager i en tank med flytande fotopolymer. Varje lager härdades med UV-ljus. I takt med att plattformen sänktes och lagren härdades byggdes en tredimensionell modell upp under ytan. Bitarna var dock ömtåliga och spröda. Tekniken har dock utvecklats och används fortfarande under beteckningen SLA.

k8200

2013 började bl.a. Kjell & Co sälja Vellemans K8200 printer, vilken i sig är en förfinad Rep Rap modell. Denna 3D-printer baseras på en annan teknik, vilken bygger på att en 3 mm´s tråd av termoplast matas in i en smälta. Utav det uppkomna trycket  extruderas en plasttråd med diametern 0,3 mm ut genom munstycket. För att bygga upp en tjocklek av 1 mm krävs alltså cirka 3 lager. Materialet till metoden består oftast av ABS eller PLA.

Själv använder jag uteslutande PLA, då den i princip  är luktfri även i smält tillstånd. PLA är stärkelsebaserad och ett miljövänligt alternativ. Den är formstyv, men tål ej att vara i kontakt med vatten under längre tider.

repetier

Den smälta tråden extruderas ut på en uppvärmd bädd. Varje lager är beräknat av ett s.k. slicer-program. CAD-modellen exporteras ut i ett stl-format och tas in i ”slicern”, vilken skiktar upp modellen i 0,3 mm tjocka skivor. Varje skiva representerar ett lager. Varje skikts inre och yttre konturer printas ut som solida strängar, medan materialet där i mellan räknas om till ett bikak-mönster, vilket både sparar material och tid.

IMG_4092

Bäddens planhet och invägning mot extruder-munstycket är A och O för att lyckas med 3D-printning. För att bättra på planheten på min printer har jag adderat en spegel, vilken är riktigt plan. Det tar lite längre tid att värma upp bädden, men samtidigt blir värmeregleringen mindre fladdrig med en större massa.

Vid printning med PLA har jag märkt att jag får bättre vidhäftning om spegelytan tejpas med papperstejp. På höga ranka objekt kan man redan i konstruktionsstadiet lägga till en stödjande fot, vilken man sedan kan skära bort. Lossnar biten från bädden blir kanske timmars printning annars bortkastade.

På större kommersiella printrar är hela systemet placerat innanför en huv, där innanmätet är uppvärmt, vilket gör att de printade objekten blir formstabila. Tekniken är patenterad och hindrar nykomlingarna och de billigare hobby-printrarna till kvalitativa utskrifter ett par år till. Oönskade skevningar är tyvärr vanliga för oss hobbyister.

IMG_3592

Höjden mellan extruder-munstycket och bädden är också extremt viktig för att lyckas med det första känsliga lagret. Lyckas man här brukar resten av jobbet flyta utan missöden. Är avståndet för stort sprutas tråden ut fallande mot bädden. Det uppstår endast en linje-kontakt och det hela påminner mer om ett utlagt snöre. Bättre är att sätta lite tryck på härden så att smältan plattas ut, men bara precis så mycket att trådarna flyter ihop och ett randigt mönster uppstår. Kontakten med bädden ökar, men det får inte överdrivas till klet.

Det gäller också att bäddens nivåjustering är lika på hela print-ytan, så att samma print-höjd uppnås oavsett var på bädden man befinner sig.

mikro

Hemmajusteringen i x- och y-led sker med mikro-brytare. Tyvärr, så också för z-axeln, där en helt annan precision eftersträvas. En del har jag sett, byter ut mikrobrytaren till en induktiv givare för att öka noggrannheten. Då printningen startas läggs först en ringformad sträng ut runt objektet, för att få igång ett solitt och kontinuerligt flöde i extrudern. Man kan vid detta tillfälle passa  på att manuellt finjustera z-axeln. Med lite övning får man in snitsen att skapa ett bra första lager.

IMG_5640

I själva konstruerandet av biten skall man precis som vid gjutning, se till att slå samman flera bitar till en enda. De billiga hobby-printrarna har oftast endast en extruder, vilket medför att varken material eller färg-byte kan ske under en körning. Detta gäller även stödmaterial, som sedan kan tvättas ur. Tvära vinklar och plötsliga överbyggnader låter sig inte göras utan stödmaterial. Ibland har man tur och kan vända på biten för att undvika problemet.

IMG_5617

Horisontella håligheter kan man dock lyckas med om inte diametrarna är för stora. Här är ett exempel på ett tunnel-arrangemang utfört i ett motorfäste.

 

Kommentera