Bez ohledu na to, kolik nepřeberných možností 3D tisk skrývá, skrývá též i nepřeberné množství míst a aspektů, na kterých snadno pohoříte. A případně celou technologii proklejete slovy, která by způsobila zcepenění několika klášterů řeholnic včetně abatyší. Tato část seriálu o 3D tisku vám poradí, jak se některých úskalí vyvarovat. Začneme tím relativně nejjednodušším, tedy převisy.
Máme připraven tento krásný STL model dračího péra, nad kterým již teď vaše subinka slintá z obou relevantních otvorů a neustále se vyptává, kdy už to teda bude hotové. Neschopni déle snášet tuto submisivně dominantní agresi, nahrajete model do tiskárny a hle, již po několika málo vrstvách získáte místo postupně narůstající hračky něco, čemu 3D tiskaři říkají tác špaget, tedy bez ladu a skladu se táhnoucí a kroutící klubko filamentových nití.
Co se stalo?
Příčina je prostá a skrývá se v samotné podstatě FDM tisku. 3D tiskárna prostě neumí tisknout do vzduchu. Lépe řečeno, trochu umí, ale nijak dobře. Roztavená niť filamentu má značnou plasticitu a elasticitu a pokud někde poblíž není opora, vydá se směrem k zemskému jádru. Tiskárna (lépe řečeno slicer) si dokáže poradit v případech, kdy jde o překonání malé vzdálenosti, například při přemostění dvou poblíž ležících částí výtisku. V tomto případě při přemostění slicer upraví rychlost tisku, průtok filamentu a chlazení tak, aby vlákno překlenulo mezeru s co nejmenším prověšením. I tak je to ovšem záležitost štěstí junáckého a spousty laborování s pokročilými nastaveními sliceru.
Kudy tedy do chaloupky?
Nejde-li to dveřmi, zkusme komín. Ale ještě předtím má smysl podívat se, jestli by model nešlo na podložku umístit tak, aby během tisku ve zvolené poloze neexistovaly problematické převisy. Jistě, u zeleného modelu vedle to nepůjde, ale představme si situaci, kdy tiskneme jednoduchou krabičku. Pokud bychom ji tiskli dnem nahoru, máme problém. Pokud budoucí krabičku otočíme tak, aby dno spočívalo na podložce, vytiskne se (obvykle) bez problémů. Slicer vám obvykle poradí už během rozřezávání modelu na plátky a nespokojeně se zaksichtí, pokud najde převis, o kterém již má pochybnosti, že půjde vytisknout.
Řešení, které funguje.
Hloubavý trojrozměrný tiskař si nyní možná položí otázku, jestli by to nešlo nějak podepřít? Šlo, a poměrně snadno. Většina slicerů podporuje velmi slušně automatizovanou možnost vytváření podpěr, zachycujících kritická místa hrozícího prověšení filamentového vlákna. Obvykle jde o efektivní řešení, přináší ale další materiálové i transakční náklady. Tedy víc materiálu, delší tisk a práce s odstraněním podpěr. Místo 1 na zeleném modelu se tyčí do vzduchu prakticky nad samotnou podložkou a límec 2 je na tom velmi podobně. Zkusme model racionalizovat. A začněme místem 2. Z hlediska praktického používání tohoto dilda obsahuje model pro tento účel postradatelnou spodní část nákružku ve spodní části, vytvářející onen problematický převis. Asi nic nebrání tomu, použít nástroje sliceru a model přetnout v úrovni nejširší části límce, spodní část zahodit a model spustit na podložku. Pokud to váš výrobek snese bez újmy na funkčnosti, je vyhráno. Stejné řešení ale nebude fungovat v místě 1, tvořícím nedílnou součást zamýšlené funkcionality. Zde již je na místě pustit se do podepírání.
Jak podpěry fungují.
V našem příkladu použijeme stromové podpěry. Podpěra je minimalistická struktura s pevností, dostatečnou pro to, aby unesla sama sebe a ve své terminální části dokázala podepřít místo, kde hrozí prověšení vlákna. Slicery obsahují velké množství pokročilých nastavení tisku podpěr, ale pro jednodušší modely obvykle vyhoví i defaultní nastavení. Podpěry rostou spolu s modelem a postupně se větví a ztenšují svůj průřez tak, aby v požadovaném bodě dotyku byl společný průřez s modelem minimální. Do hry vstupuje ještě ve sliceru nastavená vzdálenost mezi modelem a opěrou. Ještě to tu nezaznělo, ale rádi bychom, aby podpěry šlo od modelu oddělit. Slicer tak musí plnit dva protichůdné požadavky současně - podpěra musí být pevná a model podpírat, musí se ale také dát od modelu oddělit, aniž by na modelu nechala výraznější stopy svého působení. A ano, i na tisk podpěr je zapotřebí filament, takže cena výtisku vzroste.
Jak je z obrázku dole patrné, podpěry v tomto módu vytvářejí poměrně mohutný strom. Oddělit je od modelu je možné pouze v případě, kdy máme výtisk sejmutý z podložky a zcela vychladlý. Jednoduchý a osvědčený postup pak spočívá v přetnutí terminálních "větviček" stromu co možná nejdále od modelu. Teprve po odstranění celého "kmene" je možné tyto zbytky od modelu opatrně odlámat. V lepším případě to proběhne beze stop, v horším případě na modelu zůstane stopa dotyku, kterou již bude zapotřebí odstranit mechanicky, například sbroušením pilníčkem se středně hrubým sekem. A ano, pokud jste až teď zjistili, že k některým podpěrám není vůbec možné se dostat - prohlédněte si model po vrstvách ještě ve sliceru :)
