Tolerance tisku?

Dobrý den, milí čtenáři. Opět vás zdravím u dalšího z článků z dílny malé továrny na velké věci. Na našich stránkách jste si mohli vyzkoušet postupy pro úspěšnou kalibraci vaší tiskárny a posunout tak své výtisky o úroveň dále co se přesnosti a hladkého povrchu tyče. Pokud jste žádný krok nepřeskočili, prošli jste si kalibrací počtu kroků krokového motoru na 1mm posunu osy – kalibrace tiskárny, dále vám extruder podává zcela přesné množství materiálu na vstupu a zároveň váš program, ve kterém vytváříte gcode, smysluplně dávkuje jeho množství – kalibrace extruderu. To ale není vše, dnes bych s vámi chtěl projít další test přesnosti, přesněji – test tolerance.

Praxe

Je samozřejmě mylné, domnívat se, že zařízení jako stolní 3D tiskárna nebo obecně jakýkoliv NC stroj bude pracovat na setinu milimetru přesně. Jeho funkci ovlivňuje příliš mnoho faktorů, na to abychom mohli takovéto přesnosti dosáhnout (možná v nějakých ideálních / laboratorních podmínkách). Ovšem pokud potřebujeme vytisknout například závěs (pant), čekáme, že bude fungovat a zároveň nebude příliš volný nebo naopak příliš těsný. Takže pokud si tvoříme nějaký model, od kterého vyžadujeme určitou míru přesnosti, měli bychom mít představu, co naše domácí 3D tiskárna zvládne a tomu model přizpůsobit. Pokud například v modelu počítám se šroubkem M3, nemůžu jednoduše nakreslit dírku 3×0,8 tedy 2,4mm a počítat s perfektním vyříznutí závitu samotným šroubem. Dírka ve skutečnosti může být v rozmezí 2,1 (v lepším případě) po 2,7 (v horším případě). A samotné tři desetiny milimetru možná šroubek udrží, ale větší namáhání nebo tlak by jistě neudržel. Jestliže si model vytváříme sami, můžeme na toleranci brát ohled už při návrhu. Pokud však tiskneme již hotový model stažený například z webu thingiverse.com, nemáme prostor pro úpravy.  A tady je také prostor pro dnešní test.

Tolerance

Sebeprecizněji seřízená tiskárna může mít nějakou odchylku a protože často v rámci servisních prací obsluhuji neznámé tiskárny, moje seznámení začíná tiskem 20mm kostičky a poté testu tolerance. Na již zmíněném webu je těchto testů ke stažení nespočet přesto jsem se rozhodl vytvořit svůj vlastní test ve smyslu „don’t waste plastic“ (neplýtvej plastem). Nejde mi v prvé řadě o zelenou planetu a používání plastů, jde spíš o nějaký účel využití. Proto vznikla verze tolerance testu, kde je výsledkem alespoň fidget spinner se kterým si můžeme chvíli pohrát případně jím někomu udělat malou radost.

Model, jak můžete vidět na obrázku, je tvořen čtyřmi kužely, které jsou neoddělitelně vloženy do těla spinneru ve tvaru hvězdice. Každý z kuželů má stejný rozměr, avšak každé uložení má jinou toleranci. Uprostřed je tolerance 0,5mm tedy ten se bude otáčet „snad“ pokaždé. Po obvodu jsou tolerance 0,4mm  0,3mm a 0,2mm. Po prvním výtisku si ihned můžete vyzkoušet jak na tom vaše tiskárna je a které kužely se otáčejí a které byly při tisku slepeny v jeden celek. Samozřejmě při tisku může dojít k určitému přidržení / slepení, proto jsem k modelu vytvořil i malý „klíček“ který vám pomůže snadněji čerstvě vytištěný model „odtrhnout“ a kuželem pootočit. Pokud jej nebudete potřebovat, bude to jen dobře.

Seřízení

Dobře, uvedeme si modelovou situaci, která mimochodem nastala u mě. Volně se otáčely jen kužely s tolerancí 0,5mm a 0,4mm. Zbytek byl přilepený k sobě tak, že ani klíček nepomohl. Jak toto upravit? Jak tiskárnu přimět tisknout tyhle malé mezery přesněji?

Například v programu Slic3r, který používám nejčastěji, existuje nastavení, které se nazývá: kompenzace XY rozměrů. Někteří už jste se s tím možná setkali, někteří možná ještě ne. Vysvětlím. Kompenzace XY rozměrů slouží ke změně rozměrů v ose X a Y tedy pokud zadáme kladnou hodnotu, všechny stěny modelu se v těchto dvou osách zvětší. Zadáme-li zápornou hodnotu, všechny stěny modelu se zmenší.

Je na místě připomenout, že se změní rozměry všech stěn. Tedy i vnější obvodové atd. Před tímto testem bych vám ještě doporučil nastavit množství materiálu tak, aby šířka stěny přesně odpovídala udávanému průměru trysky (kalibrace extruderu). Správné množství materiálu je naprosto klíčové.

Po několika testech jsem došel až k hodnotě XY kompenzace -0,03mm. S tímto nastavením se mi všechny kužely otáčejí, s tím, že kužel 0,2 se otáčí za použití určité síly, ne samovolně. To ve svém případě považuji za dostačující nastavení a dále tedy vím s jakou tolerancí u přípravy modelů počítat. Celkem jsem během testování vytiskl 4 funkční fidget spinnery, které někdo dostane na zkrácení dlouhé chvíle například v čekárně nebo v dopravní zácpě a zároveň si zdokonalí jemnou motoriku.

Pro dnešní test jsem již vyčerpal všechny důležité informace, které jsem vám chtěl předat. Už zbývá jen link na stažení tolerance spinneru. Budu rád, když se se svými výtisky podělíte / pochlubíte buď v komentáři nebo na facebooku, případně v mailu. Pomalu nám končí čas takových těch letních venkovních aktivit a blíží se podzim a zima, které jsou jako stvořené k 3D tisku takže kalibrujte, tiskněte a na shledanou u dalšího článku…