MakerBot osa 1: käyttöönotto

Pari vuotta sitten ehdotin koululle, että hankkisivat Makebotin, edullisen 3d-tulostimen. Laite ja varsinkin sen huokea hinta herättivät alustavaa kiinnostusta, mutta asia ei oikein edennyt. Viime syksynä kampuksen viereisessä Paviljongissa oli Robomaa esittelemässä Makerbottia ja sain houkuteltua pari opettajaa kojulle vilkaisemaan härveliä. Hieman ennen joulua Dynamolle ilmestyi kookas pahvilaatikko ja minä lupauduin osana 3d-mallinnuksen kurssin suoritusta huolehtia koneen asentamisesta ja käytön dokumentoinnista.

Siis mikä?

Makerbot on 3d-tulostin, eli kone jolla voi tulostaa kolmiulotteisia kappaleita. Erityistä siinä on sen halpa hinta. Teollisuudessa käytössä olevat tulostimet maksavat satojatuhansia euroja ja niillä tulostaminenkin maksaa helposti satoja euroja per ajo. JAMK itse asiassa omistaa tuollaisen hienon tulostimen, mutta sen käyttäminen on niin kallista, että edes talon sisäisen laskutuksen hinnoilla sillä ei ole varaa tulostella. Makerbot sen sijaan maksaa alle eurotonnin ja sen tulosteiden hinnat hinnat ovat noin 30 euroa kilolta.

Makerbot Cupcake kuvassa oikealla

3d-tulostimia on monenlaisia. Makerbot pursottaa sulaa muovia ohuina kerroksina suuttimen alla liikkuvalle alustalle. Etuja ovat tulostusmateriaalin suhteellisen edullinen hinta ja se, että tulostusainetta ei juurikaan mene hukkaan. Huono puoli on se, että sillä ei voi tulostaa tyhjän päälle. Tämä tarkoittaa sitä, että kappale voi leventyä ylöspäin vain tietyn verran. Noin 45° levenemiskulma näyttäisi olevan käytännössä maksimi. Sen ei pitäisi kuitenkaan aiheuttaa suuria ongelmia niin kauan kun suunnittelija ottaa sen huomioon malleja tehdessään. Yksittäisen kappaleen maksimimitat ovat 10 x 10 cm vaakatasossa ja 15 cm korkeussuunnassa.

Makerbotin mielenkiintoa allekirjoittaneelle lisää myös se, että projekti on täysin avoin. Koneen ohjauspiirit ovat Arduinosta kehitettyjä ja ohjaussofta ReplicatorG pohjautuu Arduinonkin käyttämään Processing-kehitysympäristöön. Muissa osissa on mahdollisuuksien mukaan käytetty aina suoraan kaupan hyllyltä löytyviä osia, esimerkiksi teholähteenä käytetään tavallista ATX-virtalähdettä.

Käyttöönotto

Lämmitettävä tulostusalusta valmiiksi juotettuna

Kone toimitettiin enimmäkseen kasattuna. Ohjauselektroniikasta puuttui firmware ja lämmitettävä alustalevy tuli kokonaan osina. Firmwaren polttamisesta tuli varsinainen sirkus, kun epäonninen yhdistelmä puuttuvia verkkoyhteyksiä ja käyttöoikeuksia aiheutti juoksentelua luokasta toiseen ja ohjelmien lataamista, kääntämistä ja asentelua usealla tietokoneella ennen kun piirit saatiin poltettua.

Seuraavana piti pyytää labrainsseiltä kone, johon saisi asennettua Linuxin sekä tulostimen ohjaamiseen tarvittavat ohjelmat. Pari päivää myöhemmin olin saanut koneen ja kaiken tarpeellisen asenneltua muiden kouluhommien ohessa. Sitten tulikin kiire saada kaikkien kurssien harjoitustyöt ja raportit valmiiksi ja Makerbot sai jäädä rauhaan joululoman ylitse.

Tämän vuoden alusta päätin käyttää perjantai-iltapäiviä tulostimen kirjoituspään kalibroimiseen. Koneen mukana tuli muutamia lisävarusteita, kuten kaksi kolmannen osapuolen tulostuspäätä sekä lämmitettävä tulostusalusta. Tomi juotteli tulostusalustan komponentit paikalleen jo ennen joulua. Alustan asentaminen jäi odottamaan kapton-teippiä. Vasta kuukausia myöhemmin löysimme rullan teippiä robotin mukana tulleiden tarvikkeiden seasta. 

Tulostaminen osoittautui lähes ylivoimaiseksi. Ensimmäinen ongelma oli se, että z-akseli toimi väärin päin. Tulostuksen aluksi tulostuspään pitäisi nousta alustasta noin 5 cm ja tehdä koepursotus, jolla varmistetaan, että tulostuspää on oikeassa lämpötilassa. Nousemisen sijaan kuuma tulostuspää sukelsi suoraan akryylialustaan ja sulatti siihen kuopan. Oli aika kaivaa asetukset esille ja yhtä oikein sijoitettua ruksia myöhemmin akseli toimi oikein päin.

Seuraava ongelma oli se, että tulostus lähti käyntiin mainiosti, mutta parinkymmenen sekunnin jälkeen muovi lakkasi pursoamasta. Ongelmaan kokeiltiin monia ratkaisuja. Kokeilimme kiristää syöttömekanismin tarttumiskireyttä, nostaa tulostuslämpötilaa, säätää muovin syöttönopeutta. Tarkastin myös termistorin beta-arvon. Lopputulos oli silti sama; pursotus katkesi edelleen melkein heti tulostuksen alettua. Lopulta päätimme vaihtaa koneessa kiinni olleen 0,25 mm tulostuspään isompaan 0,50-milliseen. Silloin alkoi lyyti kirjoittaa!

Kyseisen jalkapallon kaltaisen esineen (nörtiksi typistetyn ikosaedrin) tulostus osoitti, että ensinnäkin tulostuspään reititykseen käytettävä ohjelma osaa automaattisesti luoda kiinteän kappaleen sisälle kennorakenteen tulostusmateriaalin säästämiseksi. Toiseksi se osoitti, miltä tulostusjälki näyttää, jos nousukulma on liian jyrkkä (kappaleen pohjan lähellä, ei näy kunnolla kuvassa). Jostain syystä kappaleen yläpinta jäi myös kovin rosoiseksi. Valitettavasti en sattunut seuraamaan mitä siinä tapahtui, joten syy jäi vielä toistaiseksi epäselväksi.

Typistetty ikosaedri

Päätin jäädä vielä koululle tekemään toisen testitulostuksen. Siinä negatiivinen nousukulma jää alle 45 asteen, tarkemmin ottaen se on noin 35,26° (yrittäkääpä muuten laskea, meinasi nyrjähtää aivo). Kuten kuvastakin näkyy, siinä tulostusjälki on jo kohtuullisen hyvää kulmasta huolimatta.

Testitulostus

Tässä vielä vähän suttuista kännykkäkameravideota kappaleen tulostamisesta ja vilahdus ReplicatorG-ohjelmasta.

Seuraavalla kerralla kerron, miten valmis 3d-malli muutetaan esineeksi Makerbotilla.

Varmuuskopiointi - miksi ja miten

Kaikki ovat varmasti kuulleet varmuuskopioista. Valitettavasti useimpien kohdalla niiden tarpellisuus vasta todella ymmärretään ensimmäisen katastrofin iskettyä. Siinä vaiheessa melkein valmis gradu tai lasten valokuvat ovat jo siirtyneet käytännössä peruuttamattomasti bittien taivaaseen. Sen jälkeen voit vain yrittää kerjätä sympatiaa Facebookissa valittelemalla kurjaa kohtaloa, mutta allekirjoittaneelta sitä ei heru. Jos sinulla ei ole varmuuskopioita olet ääliö. Nykyään siihen on niin helpot työkalut, että varmuuskopiointi ei ole rahasta tai osaamisesta kiinni, vain omasta asenteesta. Tässä jutussa kerron miten voit valita itsellesi sopivan tavan varmuuskopioida omat tiedostosi ja kiivetä pois ääliöiden kirjoista.

Disclaimer: Tässä jutussa mainitsen useita maksullisia tuotteita ja palveluja, joista osaa käytän itse ja muista olen kuullut kehuja luotettavista lähteistä. Minulla ei ole mitään suhteita niiden tarjoajiin enkä saa niiden mainostamisesta minkäänlaista korvausta.

Mikä?

Varmuuskopio on ylimääräinen kopio datasta. Jos poltat valokuvat DVD:lle ja sen jälkeen poistat ne koneelta sinulla ei ole varmuuskopiota. Sinulla on vain yksi kopio optisella levyllä, joka vuosien varrella rapistuu lukukelvottomaksi. Elokuvatuotannossa on sanonta, että kuvattu materiaali ei käytännössä ole olemassa ennen kun siitä on vähintään kaksi varmuuskopiota.

Miksi?

Kovalevyt hajoavat. Googlen julkaiseman seikkaperäisen raportin mukaan kovalevy alkaa hajota tavallisesti noin puolentoista vuoden käytön jälkeen. Levyn sisäinen korjausmekanismi pitää levyn käyttökelpoisena siitä eteenpäin merkkaamalla hajonneet sektorit käyttökelvottomiksi. Jossain vaiheessa vikoja on kasautunut niin pajon, että kone ei enää tunnista sitä. Kovalevyn hajoamisriski pompsahtaa ensimmäisen vuoden jälkeen nelinkertaiseksi jä näyttäisi sen jälkeen pysyvän suhteellisen vakiona. Kaksivuotiaista ja sitä vanhemmista levyistä 8-9% hajoaa seuraavan vuoden aikana.

Muita uhkia ovat mm. virukset, sabotaasi, ukkosvaurio, tulipalo, vesivahinko sekä varkaus. Itselläni oli käynyt viime kesänä vahinko kotikansiota siivotessa ja olin jotenkin onnistunut poistamaan koko koodikansioni. Siis kaikki ohjelmat, mitä olin kirjoittanut. Koska en kesällä koodaillut huomasin vahingon vasta pari kuukautta myöhemmin. Onneksi minulla oli silloin varmuuskopiot ulkoisella kovalevyllä ja parissa minuutissa sain palautettua kansion koneelle.

Miten?

American Society of Media Photographers on tehnyt digivalokuvaajille kokonaisen sivuston, missä esitellään suositeltavia käytänteitä ja yksi osa-alue on luonnollisesti varmuuskopiointi. He ehdottavat ns. 3-2-1 -sääntöä. Kaikesta datasta on kolme kopiota (alkuperäinen ja kaksi varmuuskopiota) kahdella erityyppisellä tallennusmedialla ja yksi kopioista on off-site, eli toisessa fyysisessä sijainnissa.

On äärimmäisen tärkeää, että varmuuskopiointi on automaattista. Itsekin luulin jaksavani joka viikko ladata varmuuskopiot Googlen edulliselle palvelimelle, mutta todellisuudessa parin kuukauden jälkeen se tapa jäi ja kopiot menivät vain ulkoiselle kovalevylle. Muutamaa kuukautta myöhemmin tuo ulkoinen kovalevy muuten hajosi. Sitä ennen olin onneksi alkanut käyttämään palvelua, mikä ajoi koneeltani varmuuskopiot pilveen joka yö, joten en jäänyt tyhjän päälle hetkeksikään.

Vaihtoehto 1: Elä pilvessä

Tarvitseeko tiedostojen edes olla omalla tietokoneella? Minun sähköpostit on Gmailissa ja nykyään suurin osa asiakirjoista Google Docsissa. Valokuvat voi myös ladata suoraan verkossa olevaan kuvapalveluun ja musiikin kuunnella esimerkiksi Spotifysta. Paikallisen tallentamisen tarve normaaleilla käyttäjillä vähenee jatkuvasti.

Äitini tietokoneella ei ole juurikaan muuta tärkeää henkilökohtaista dataa kuin digikuvat. Niiden menettäminen olisi tosin todella kova isku. Reilu vuosi sitten sain ympäripuhuttua äitini lataamaan valokuvansa Googlen Picasa-palveluun. Kuvia oli muutama gigatavu, joten hän joutuu maksamaan tallennustilasta noin 5 EUR vuodessa. Vastaavasti Google vastaa siitä, että kuvat on varmennettu teollisten standardien mukaisesti. Muita vastaavia palveluja on mm. Flickr sekä suomalainen Kuvat.fi.

Vaihtoehto 2: Ulkoinen kovalevy

Ulkoinen kovalevy on suhteellisen helppo tapa automatisoida paikallisten varmuuskopioiden ottaminen. On tärkeää muistaa kuitenkin, että se ei riitä suojaamaan esimerkiksi ukkosvahingolta, tulipalolta, vesivahingolta tai varkaudelta. Lisäksi ulkoiset kovalevyt hajoavat, kuten minulle kävi ennen joulua. Ubuntussa käytän ohjelmaa nimeltä sbackup. Windowsille voin kuvitella vastaavia ohjelmia olevan läjäpäin.

Ulkoinen kovalevy on mielestäni suositeltavampi kuin optiset levyt (CD, DVD) tai flash-muistitikut. Optiset levyt rapistuvat eikä kaapissa lojuvista levyistä huomaa milloin ne lakkaavat toimimasta. Muistitikut taas tuppaavat hajoamaan tai häviämään. Olen vimeisen parin vuoden aikana tuhonnut ainakin puolentusinaa flash-muistia.

Vaihtoehto 3: Off-site

Nykyään on olemassa monia palveluja, joilla saa helposti varmuuskopiot automaattisesti pilveen. Itse päädyin käyttämään palvelua nimeltä Jungle Disk. Heidän etunaan oli natiivi Linux-tuki sekä edullinen tallennustila ilman siirtomaksuja. Maksan lystistä 2,30 EUR kuukaudessa ja voin olla varma, että tiedostoni ovat tallessa. Mikäli olet Windows tai Mac-käyttäjä ja sinulla on paljon dataa varmennettavaksi kannattaa katsastaa Carbonite. Se tarjoaa automaattiset varmuuskopiot ilman kokorajoituksia noin 40 EUR vuosihintaan. Vastaavia palveluja on kymmenittäin, mutta nämä kaksi mielestäni erottuvat edukseen.

Vahinko tapahtui jo. Mitäs nyt?

Tietojen palauttaminen perinteiseltä pyörivältä kovalevyltä on joissain tapauksissa mahdollista myös kotikonstein. Muutama vuosi sitten kohtuullisen uusi ulkoinen kovalevyni lakkasi toimimasta. Käyttöjärjestelmä valitti partitiotaulun puuttumista. Vika onneksi korjaantui tekemällä partitiotaulun uudestaan fdisk-ohjelmalla. 

Myös fyysisesti vialliselta levyltä on usein mahdollista palauttaa tietoa maksullisella SpinRite-ohjelmalla. Lisenssi maksaa noin 65 EUR ja se toimii millä tahansa 32- tai 64-bittisellä Intel- tai AMD-prosessorilla käyttöjärjestelmästä riippumatta. Sivusto tuo kieltämättä mieleen laihdutuslääkemainokset, mutta älkää antako sen hämätä. Tuote silti toimii.