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.
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti