Pienoismallit.net

Mikä muovi 3D tulostimelle?

Aikomukseni on teettää aika työlääseen talon pienoismalliin ikkunoiden karmit pokineen ja koristeellisine lautoineen 3D tilauksena. Osien mallinnus rakennuspiirustuksista 3D:ksi on meneillään ja tekijäfirmakin löytyi ulkomailta. Mutta kysymys on, että mistä materiaalista teetän osat?
Ne tulee liimalla tai liuottimella kiinni styreeniin ja maalatakin vielä pitäisi puisen pinnan teon jälkeen.
Materiaaleja on: erilaisista hartseista titaaniin, mutta mikä muovi olisi järkevä?
- Polyamidi ( SLS)
- Joku hartsi
- Vai joku muu muovi??
Sulla on oikeastaan vain 2 vaihtoehtoa, riippuen siitä mikä on osien käyttötarkoitus.

Käyttöä kestävä osa: SLS, eli pulverista lasersintrattu polyamidi
- eriitäin kestävä ja joustava materiaali
- pinnanlaatu on hieman karhea, kuin hiekkapaperia
- vaikea materiaali hiottavaksi koska se on sitkeää, et välttämättä saa sileää pintaa puun replikointiin
ilman kittausta
- maalaaminen ei peitä karheaa pintaa
- pienetkin yksityiskohdat ovat kestäviä

Tarkka ja sileä osa: akrylaattihartsista SLA tuloste
- hyvä pinnanlaatu, ei välttämättä tarvitse edes hiontaa, riippuen aiotusta pintakäsittelystä
- helposti hiottava materiaali
- osiin voi tehdä erittäin tarkkoja yksityiskohtia. Sinun tapauksessa saranoita, ovenkahvoja jne
- pitää maalata yli jotta UV-valo ei "vanhenna" osaa
- muovi on joustavaa mutta myös haurasta eli napsahtaa poikki arvaamatta
- Osa saattaa vääntyä itsekeen ajan myötä, ja ainakin painon alla. Riippuen tietysti ainevahvuudesta
ja ainakin jos osaa ei maalaa yli. Sinun tapauksessa tästä ei ole haittaa koska liimaat kiinni seinän aukkoon.
- pikaliima saattaa sulattaa muovia eikä se koskaan tartu kiinni. Joskus onnistuu, toisinaan ei. Olen
käyttänyt kickeriä apuna.

Voit unohtaa FDM- eli langasta pursotetut tulosteet. Niissä on kamalasti jälkityötä, ne on vinoja ja epätarkkoja. Kaikki FDM tulostimet voi heittää roskiin eikä niitä kannata ostaa kotiin. Meillä töissä on Ultimaker, joka on ihan parhaasta päästä, sekin valmistaa aivan käyttökelvotonta roskaa.

Katso vaikkapa Shapewaysin sivuilta lisää tietoa materiaaleista. Olemme käyttäneet heitä paljonkin työmaalla protojen valmistuksessa. https://www.shapeways.com/materials

Katso myös esimerkkejä SLA-tulostetuista osista tekemistäni malleista "Anton" ja "Hog". Kaikki voimansiirron osat ja Corsairin kannuspyörä ovat tulosteita. Mukaanlukien Corsairin nokalle lisätyt osat.
Mielenkiintoinen säie lähinnä 3D mallinnuksen ja -tulostuksen osalta. Olen jo pitkään harkinnut tulostimen hankintaa, mutta aina hieman epäillyt tulosteiden laatua. Viimeinkin sain Esalta todellisen mielipiteen asiasta, elikkä unohdetaan nämä halvat tulostimet ja käytetään ostopalveluita tarpeen mukaan.

Mallinnusohjelmia pähkäillessäni olen myös harkinnut tuota Fusion 360:stä, onhan se kaikkien arvostelujen mukaan hieno tuote ja lisäksi tällaiselle harrastelijalle ilmainen. Mutta millainen vaiva on ohjelman opiskelu sille tasolle että sillä saisi jo jotain järkevää aikaiseksi? Monet kehuvat että ilman mitään aikaisempaa kokemusta, jo muutaman minuutin opiskelulla saa jo aikaan ties mitä. Rohkenen epäillä. Itselläni on hieman kokemusta 2D cadeistä sekä vähän myös Rhinosta, mutta kerran kokeilin Solidworksia ja heti piti luovuttaa, sen verran hankalalta tuntui käyttö.
Näinköhän joltain saisi myös tästä Fusionista rehellisen mielipiteen, kannattaako ko. ohjelma hankkia, ja millainen opiskelusessio tarvitaan sen hanskaamiseksi, verrattuna esimerkiksi juuri mainittuihin Rhinoon tai Solidworksiin?
Kiitos Esa.
Sain tosiaan rakennuspiirustukset ja muutkin piirustukset rakennuksen remontoijalta. Ne olivat kyllä kaikkea muuta kuin ammattilaisen tekeleitä. Mitat heitti vaikka kuinka, mutta ystäväni tekee 3D mallinnuksia arkkitehtuuritoimistossaan ja spesiaaliala on nimenomaan rakennukset.
Hän loihti niistä piirustuksista 3D mallinnukset ikkunoille ja muutamalle muulle palikalle.
Itse tulostus taitaa mennä ulkomaille. Firma on www.i.materialise.com ja tässä hartsit, mitä sieltä löytyyy:
https://i.materialise.com/3d-printing-materials/resins

Akryylihartsia ei terminä ole eikä mikä on tuloste (SLA), mutta vaivatonta näyttäisi olevan.
Sinne vetäisee vaan mallinnuksen ja valitsee materiaalin, niin antaa hinnat saman tien.

Tiedätkö Esa, että mikä hartsi se noista linkin harteista on - siis tuo akryylihartsi? Onko se standardi-, harmaa-, mammoth = mammutti?- vai läpinäkyvä hartsi? Ja mitä tuo SLA-tuloste tahtoo sanoa?

Tai tietääkä joku muu. Minulla ei ole hartsien valamisesta mitään hajua, mutta muutamia hartsiosia on tullut malleisa eteen ja katkottuakin.
Ei sillä oikeastaan ole niin väliä onko kyseessä akrylaatti vai jokin muu hartsi. Jälki on aina kohtuu hyvää hartseilla. Sen viskositeetti on kuin piimää jolloin kerroksista tulee tasalaatuisia. Lähinnä kyseeseen tulee värin valinta, ja sekään sulle ei niin tärkeä, koska maalaat joka tapauksessa. Mammoth vaikuttaa materiaalilta jota kannattaa käyttää isoihin osiin ja standard sekä harmaa pienempiin, pieniä detaljeja sisältäviin osiin. Läpinäkyvästä voit tehdä laseja, mutta varaudu siihen että kristallinkirkasta ikkunalasia et saa aikaan. Kerrosrakenne tulee näkyämään ja samentamaan lasin. Kiillottaminen hiomalla ja lakkaamalla on mahdollista, mutta pahuksen työlästä koska ikkunen pokat luultavati tulevat tielle.

Ehkäpä kannattaa koetta standardilla koska se on edullisin vaihtoehto. Tai tilaa yksi ikkuna kullakin materiaalilla ennen massatilausta.

Hartsien tapauksessa on kyseessä miltei aina SLA eli stereolitografiatulostus. UV valolla kovetetaan nestekerron edellisen päälle, joko laserilla tai "lampulla". Tämä ei ole valamista vaan kerroksittain rakentamista. Kerrospaksuudet voivat olla jopa 0.025mm.
SLS tarkoittaa Selective Laser Sintering eli laserilla sintrataan pulverikerros edellisen päälle.
FDM Fusion Deposit Modeling on langan pursotus suuttimen läpi.

Mitä 3D-mallennukseen tulee, Fusion on ihan vaivan arvoinen opeteltava ja vieläpä ilmainen. Helpompi kuin Solid Works. Ehkä Rhinon kaltainen mutta sikäli parempi että sillä luodaan mittaohjautuvaa geometriaa. Rhinomallien muuttelu on ihan tuskaa Fusioniin verrattuna. Kaikilla CAD-ohjelmilla saa sotkua aikaan jos ei opettele työtaoja.

Olen käyttänyt Catiaa jostain 2000-luvun alusta ja Fusionin oppimiseen meni n. 2 viikkoa. Oli mulla kyllä osaava kaveri apuna. mutta mallennuksen vaivattomuus löi minut ällikällä. Youtubessa on hyviä videoita avuksi. Katso Larsin videot, https://www.youtube.com/watch?v=A5bc9c3S12g, lataa Fusion jo siirry tälle vuosituhannelle.

Teemme töissä tuotemallennusta Fusionilla. Tuotteessa on kymmeniä osia, ruuveja, piirilevyjä jnejne. Tulee Fusionissakin kyllä rajat vastaan kun vertaa esim. Catiaan. Mutta se taasen on 4-5 kertaa työläämpi opeteltava, ja pahuksen kallis. Rakentamani Stukan pakosarjat ja voimansiirrin osat on tehty Fusionilla. Eli kyllä sillä monimutkaista geometriaa saa tehtyä.

Ostopalvelua minä en aio käyttää. Sain juuri kotiin Anycubic Photon SLA-tulostimen kotiin. https://www.youtube.com/watch?v=5YrUQOYLoK0&t=967s
Odotan kovasti että voin tulostaa kaiken kotona. Sillä tekee tunnissa parissa osia, kunhan ensin on 3D-malli tehtynä ja tulostusfaili viimeisteltynä. En ole vielä ehtinyt laittaa tulille.
Alibabasta 350€ + 70€ rahtia. Ei ilmainen mutta ostettavissa. Golfin peluu Algarvessakin on hintava harrastus, eli miksei tuohon hintaan ostaisi tulostinta? Palaan asiaan kun pääsen kotiin napauttamaan laitteen päälle.
Kiitos Esa varsin rakentavasta kommentista. Nuo videot kun katsoo läpi, niin alkaa hahmottua hivenen tuo tekniikkapuolikin.
Mallinnnus ikkunoiden karmeista on liki tehty ja kun kävin katsomassa niitä ystäväni näytöltä, niin jälki on ihan käsittämätöntä pienine yksityiskohtineen ja tarkkaa kuin mikä.

Homma minulla etenee nyt niin, että kun saan tiedostot, niin nakkaan ne vaan I-Materialiselle ja odottelen tilausta. Hintaa en tarkkaan vielä tiedä, mutta varmaan satasen ja kahdensadan väliin se mennee.
Muut osat teen styreenistä, balsasta, sikablockista ja mitä nyt mieleen juolahtaa. Ikkunoiden lasin jostain ohuesta muovista.

Tuota sikablock tavaraa kun vain saisi jostain hieman pienemmissä erissä kuin joku hemmetin iso levy josta jää mallitavaraa tuleville sukupolvillekin. Mutta eksyvä ei tietä kysy, eli jostain joku jätepala varmaan löytyy.
Viimeksi muokattu 25.3.2018 08:18
Hyvää tietoa Esalta, kiitos paljon. Taidanpa tosiaan kokeilla tuota Fusion:ia. Eikä tuo SLA tulostinkaan kovin mahdottomalta kuulosta.

Mitä Sikablockiin tulee, olen itse ostanut sitä kohtuukokoisissa erissä saksalaiselta Modulorilta: https://www.modulor.de/en/plates/rigid-foam-sheets/polyurethane-rigid-foam-sheets/ Minulla on sitä kolmea eri kovuutta, M330 on lähes kuin finnfoam vaahtoa, M450 ehkä eniten käytetty, vastaa suurin piirtein jotain mänty/koivupuuta mutta ilman syyrakennetta. Helppo työstää sahalla, viilalla, hiomapaperilla jne. Ja sitten tuo valkoinen M1000 on kovaa, ehkä johonkin akryyliin verrattavissa olevaa ainetta. Siitä olen sahannut vannesahalla ohuita 1…2 mm siivuja, joista sitten työstänyt parempaa kestävyyttä vaativia pikkuosia sekä lehtisahalla että cnc jyrsimellä.
Materiaalin hyvä puoli verrattuna esim. styreeniin on se, että se ei sula poran- tai jyrsinteriin, vaan käyttäytyy kuten puu, joten voi käyttää korkeita kierrosnopeuksia. Liimaaminen onnistuu epoksilla. Saattaisi onnistua Erikeeperilläkin mutta en ole kokeillut.
Viimeksi muokattu 25.3.2018 10:01
Itse sorruin tilaamaan SLA tulostimen (tai tarkemmin DLP, Wanhao Duplicator 7). Laite saapui torstaina, joten hetihän sitä piti päästä testaamaan. Latasin muutaman mallin Thingiversestä ja käytin automaattista supportointia sekä laitteen mukana tullutta oranssia resiiniä. 1:300 panssareiden tulostus onnistui lupaavasti 50 mikronin asetuksilla. Mutta kovasti töitä ja opiskelua on edessä, jotta opin asettamaan supportit ja tulostusasennon paremmin, sekä hienosäätämään valotusasetukset. Lisäksi tulee vielä tuo Fusionin opiskelu.

Taustalla näkyy myös filamenttitulostimella tehty malli 1:72 T-55M tornilaatikoista. Niitä en ole suoraan käyttänyt malleissa - ainoastaan mittojen ja muotojen tarkastukseen. PLA muovi on vaikea maalata ja hioa, ABS toimii jotenkin. Mutta tarkkuus on noissa filamenttitulosteissa kuitenkin heikko verrattuna SLA tulosteisiin.







Ja vielä yksi pohjamaalattu versio. Verrokkina 1:35 IT-KK
Viimeksi muokattu 25.3.2018 19:30
Jani, kun saat asetukset kohdilleen niin homma palkitaan varmasti. Osien laatu ja ennenmuuta saatavuus nousee toiseen asteeseen. Kun taas aloittelin mallailua mietin mistä hemmetistä saan osia jnejne. Kunnes sitten hoksasin että ostan firmalle Form2 tulostimen, niin mulla on ääretön varasto osia. Liitteessä yksi Hogin ritilä, jota en raksinut irti supporteista. Halkaisija 18mm, paksuus 1.6mm, ritilän rivat 0.5mm, tulostettaessa kerrospaksuus 0.025mm. Ei juurikaan jälkityötä, vain supporttien kiinnityspisteiden hionta.

Supporttien sijoittelu ja mallin asemointi on oma taiteen laji. Mm, osaa asemoitaessa on parempi aloittaa tulostus kulmasta, kuin että laittaa osan jokin sen tasainen sivu alustan kanssa samansuuntaiseksi. Tasomaiset 0.05mm pinnat , tai mikä nyt onkaan kerrospaksuus, tahtovat epäonnistua aina. Sehän on kuin märkä rätti tikkujen varaan asetettuna. Samoin pitkät suorat särmät alustan kanssa samansuuntaisina aiheuttavat "lepakonsiipeä" muistuttavan aaltokuvion pitkin särmää supporttien välillä. Löydät näitä vielä tulosteistasi.

Toisinaan kannattaa tehdä suosiolla ylimääräinen uhrattava supportti detalji jo 3D-malliin, johon supportti liitetään, ja joka sitten leikataan pois. Esim. vaakatassa olevan tykinputken alle voisi tehdä 1-2mm paksun, 3-5mm korkean seinämän koko matkalle. Ja sitten vielä ohenat seinämän liitoskohdan jonnekin 0.1-0.3mm:iin. Voit myös miettiä "valukehikkoa" tukemaan osaa, johon supportti kiinnitetään. Tuentatapoja on lukemattomia ja likipitäen aina tapauskohtaisesti. Toisinaan teen 1-3x samaa osaa, eritavoin tuettuna. Jokin niistä aina onnistuu.

Lykkyä tykö. Kyselkää jos tulee jotain kinkkisiä juttuja eteen. Tulostelen töissä osia viikottain, jos en nyt ihan päivittäin. On jonkin verran jo kokemusta…

Nyt on Anycubic Photon saatu testattua. Ja on sanottava etteivät rahat ihan hukkaan menneet. Liitteen iskunvaimentaja on halkaisijaltaan 4.25mm, pituus 17mm, ohut varsi 1.3mm ja jousi 0.8mm. Printtasin osan 0.05mm kerrospaksuudella. Resoluutio riittää melkeinpä osaan kuin osaan. Pohjamaali paljastaa pinnan rakenteen, aivan kuin osa olisi tehty kuutioista. Livenä autoon istutettuna ei pinnan rakennetta paljain silmin erota. Isot osat on kyllä parasta hioa puhtaaksi.