Подготовка-печать-покраска Робота (краткий гайд).

Добрый день всем!

На примере одной модели хочу поделиться своим опытом – начиная от моделирования в 3DSMax (нюансы для печати) и до полной готовности.

Гайд будет без претензий на экспертное мнение.

Информация разделена по темам, с учетом возникших проблем и трудностей. Скучные объяснения, но с картинками (простите за качество). Ничего не рекламирую!

Можно всё не читать, а открывать только те спойлеры в которых упоминается ваша проблема.

Некоторые вопросы так и остались для меня не решёнными.

Буду рад вашим комментариям и конструктивной критике.

Ожидания-Реальность

Вопросы возникавшие у меня до покупки принтера и ответы по факту использования.

В: Нужно ли каждый раз калибровать принтер перед печатью?

О: Если нет постоянного места для принтера (верстак, кабинет, гараж, мастерская) и принтер переставляется с места на место, то калибровать нужно каждый раз, с обязательным выставлением по уровню (регулировка винтовыми ножками).

В: Запах полимера при печати и открытом хранении (в ванночке)? Печатаю дома, критично не травить себя и семью.

О: Полимер HarzLABS Model отечественного производства почти не воняет и позволяет печатать в домашних условиях при наличии вытяжки из помещения. Печатаю в ванной комнате, принтер располагаю на полу.

В: Нужно ли будет сливать полимер и чистить ванночку после каждой печати?

О: Да нужно. Подробно будет рассмотрено далее с наглядными фотографиями.

В: Точность печати?

О: Печатает очень точно, качественно получаются мелкие детали. Ниже фотографии и ряд вопросов, которые нужно учитывать.

В: Каков расход полимера при печати крупных моделей (цена-качество)?

О: На модель, из этого гайда, высотой 20 см в масштабе 1:50 понадобилось ~1л пластика (5-7 тыс.руб.).

В: Какова длительность печати деталей различных размеров?

О: При моих настройках печати выходило от 3х до 14 часов с деталями высотой 3-14 см от нулевой точки стола. Далее на примерах компоновки деталей для печати, покажу от чего зависит длительность. Обычно крупные детали ставил печать на ночь и утром забирал готовые и обслуживал принтер.

Основная информация

Программа моделирования: 3DSMax

Слайсер: Photon Workshop (стандартный Anycubic)

Пластик: HarzLABS Model Resin

Всё печатал с едиными настройками (подбирал опытным путём):

Себестоимость моделирования, изготовления, покраски ~8000 руб:

- полимер банка 1л ~6500 руб.;

- грунтовка, краски, лаки, кисти и расходники ~1500 руб.

Продавать можно смело за 20000 руб.

Весь кайф с распитием вискаря и просмотром аниме вторым глазом занял по времени:

5 дней - печать (в основном ночное время);

7 дней по 2-3 часа в день - остальные работы (высыхание каждого слоя грунта-краски-лака занимало не менее 12 часов).

Приведу пример:

“Звёздный разрушитель” из StarWars себестоимостью ~10000 руб. (7000 модель + светодиодная подсветка + покраска) ушёл у человека на Ebay за 27000 руб.

Про то какая наценка на “самодельные” фигурки из Warhammer я даже рассказывать не буду)

Стоит ли оно того, решайте сами)))

Основные проблемы и борьба с ними.

I. Обслуживание принтера до и после печати.

1. Отваливались детали с половины стола.

Не мог понять почему печатает половину стола и было видно, что печать сначала шла нормально, но потом детали отлипали и “допечатывались” уже на плёнке в ванночке.

Оказалось, что очень важно не двигать принтер после выставления по уровню и калибровки Z=0.

У меня не ровная плитка на полу в ванной и сдвижка принтера на ~5 см давала небольшой наклон влево. Понял это когда увидел, что налитый полимер немного больше “подтапливает” левую часть ванночки.

Получалось что первая печать проходила нормально (ещё и детали были расположены в середине стола), а последующие печати уже с потерей деталей слева.

2. Необходимость постоянной чистки ванночки от полимера после удачной печати.

Даже если печать прошла идеально, в ванночке на плёнке местами всё равно остаётся тонкая мягкая полимерная плёнка, которая может испортить следующую печать.

По совокупности проблем мы видим, что добавление этой помехи увеличивает общие риски.

Сливаю остатки полимера, через воронку и фильтр, обратно в бутылку. Протираю всё спиртом, который беру на ватный диск прямо из ёмкости для промывки спиртом (шла в комплекте станции Anycubic Wash&Cure 2.0).

Последовательность действий для удобства: Сняли стол -> Дождались стекания полимера в ванночку -> Сняли детали в ёмкость со спиртом -> И сразу над ёмкостью протёрли спиртом и стол и ванночку -> Поставили ёмкость на промывку деталей. Быстро и просто. Ёмкость со спиртом храним без доступа солнечного света – и тогда можно многократно повторять эти действия. Спирт отфильтровываю от остатков полимера после 10-15 “печатей-промывок”.

Фильтры, которые шли в наборе с принтером довольно маленькие и “одноразовые”. В любом автомагазине продаются фильтры для красок – сетка такая же, но картон воронки качественнее.

II. Моделирование для печати (для тех кто сам создаёт модель в 3D редакторе).

Моделирование было давно и без учёта последующей 3Dпечати.

По этому, сразу возник ряд проблем на уровне геометрии модели, позиционирования на столе и постройке поддержек.

1. Слайсер показывает серые полигоны на модели.

Это связанно с тем что полигоны имеют обратную нормаль, то есть смотрят лицевой стороной внутрь модели.

Данная ситуация возникает при создании внутренних пустот в модели, с целью экономии пластика, и полигоны образующие внутреннее пространство, вылезли за наружный объем модели.

Исправляем геометрию – “утапливаем” или “сжимает” эти серые полигоны так чтобы они вернулись внутрь модели (следим что бы стенка получилась достаточно толстой).

2. После нарезки на слои в слайсере видны белые и чёрные артефакты из-за “незакрытой” геометрии.

Например, у модели цилиндра отсутствует “дно” или “крышка”, тогда в просмотре слайсера на всех слоях будет показана белая окружность вплоть до того слоя, пока печать не дойдёт до этой детали.

Даже если цилиндр расположен “дырявой” стороной в теле другой детали, и они объединены в один “герметичный” объект, слайсер будет показывать белым пятном эти отсутствующие полигоны.

Необходимо восстановить полигоны и закрыть отверстие. Editable Poly -> Border -> Cap

3. Полигональное моделирование с учетом отсутствия сглаживания при печати (не путать со сглаживанием между слоями “Anti-alias” на вкладке “Slice settings” в слайсере).

В 3DSMax в окнах просмотра, программа сама визуально сглаживает полигональную модель, усредняя отражение света соседними полигонами. Но принтер будет честно печатать каждый полигон под тем углом, под которым вы его создали.

Получается, что например низкополигональный шар будет отпечатан не как гладкая сфера, а как кристалл со множеством граней.

Для того что бы этого избежать применяем модификатор MeshSmooth в 3DSMax (сглаживает объект путём разбития исходных полигонов на более мелкие, но даёт “усадку” модели и убивает даже нужные грани).

4. Отверстия и валы “папа-мама” – усадка отверстий и “разбухание” валов.

При создании необходимо учитывать то, что принтер напечатает валы чуть толще, а отверстия наоборот будут иметь меньший диаметр. Видимо это связанно с тем что пластик немного “расползается”.

Я делал зазор небольшим и потом обтачивал надфилем, потому что мне нужно было вращение “внатяг”.

При моделировании нужно оставлять зазор между “папой” и “мамой” побольше, что бы всё свободно вращалось.

III. Позиционирование деталей в слайсере и поддержки.

1. Компоновка однотипных деталей по высоте для единого времени печати.

Если печатать детали разной высоты, то время печати будет максимальным по самой высокой детали.

Необходимо компоновать и располагать детали так, что бы они были примерно одинаковой высоты.

2. Печать модели полностью на поддержках – расположение модели не на нулевом уровне к столу.

Тут всё логично. Делаем по принципу – лучше несколько дополнительных поддержек, чем непонятная печать от начала стола.

3. Правильное расположение деталей относительно стола:

– для исключение наплывов полимера на горизонтальной поверхности;

Горизонтальная грань, обращённая к столу (верхняя грань) может получить нежелательные артефакты.

Что-бы избежать этого, деталь необходимо располагать под углом к горизонтальной поверхности.

Это позволит полимеру стекать с детали и не накапливаться в углублениях и изгибах. Так же следует предусмотреть отверстия в полой модели для того что бы жидкий полимер не остался внутри.

– для “красивого” построения и снятия поддержек.

Здесь всё зависит от сложности геометрии детали и того где вы хотите потом мучиться, снимая остатки поддержек (об этом далее).

Рассмотрим на примере сложной конусообразной детали – решаем, печатать от основания конуса или от вершины.

Я расположил основанием “конуса” к столу, потому что для меня было важно получить очень точную и чистую печать передней части кабины.

Кое где пришлось не оптимально выставлять поддержки, но необходимость была сильнее чем финальная красота поверхности.

4. Не пропечатанный слой – мои домыслы?

У меня нет однозначного ответа, но технические специалисты подсказали что шаговые электродвигатели могут пропускать “шаг”. В теории всё сложно.

У нас дешёвый китайский аппарат и возможно установлен двигатель со скромными характеристиками, в целях экономии себестоимости.

Получается, что был потерян слой, но следующий прилип, каким-то чудом, и в целом печать удалась.

На фото видно, что внутри кабины “расплющилось” кресло пилота и часть поддержек за этим слоем далее не пропечатались. Спасло то что деталь была довольно монолитной, на этом уровне, и правильно расположена относительно направления печати.

Впредь такие крупные детали буду печатать составными, но мне очень хотелось увидеть предел возможностей принтера.

5. Не понятные повреждения на деталях.

Так и не понял на каком этапе появляются.

Могла ли деталь “лопнуть” при падении со стола в корзину для промывки (маловероятно) или это дефект печати. Если виноват принтер, то не соображу при каких условиях.

Такие повреждения на нескольких деталях из разных печатей. На соседних деталях нет повреждений на этой высоте от стола – ошибка слоя, описанная выше, не виновата.

6. Снятие поддержек с риском поломкой частей детали.

Обычно места прикосновения поддержек к детали достаточно хрупкие и проблем со снятием не возникает – поддержка под углом к поверхности близким к 90гр. безболезненно отламывается, затем поверхность легко шлифуется вручную.

Но чем острее угол примыкания поддержки к детали (растет площадь соприкосновения), тем больше вероятность повредить деталь при снятии поддержки.

Как уже писали в этой теме – можно заливать сколы жидким полимером и засвечивать.

Я пренебрёг этими сколами, потому что изначально планировал показывать износ и повреждения “боевой техники”.

Вообще тонкие заостренные грани довольно хрупкие, даже после длительной засветки. Напомню, что хороший “промышленный” пластик в 2 раза дороже чем “модельный” (Model Resin).

Все остатки поддержек, наплывы, неровности можно смело обработать надфилем и наждачной бумагой.

7. Отломилась половина крупной детали (подставка из прозрачного полимера). Вопрос достаточности поддержек.

Подставка ожидалась довольно габаритной-тяжёлой, и я принял ошибочное решение поставить малое число поддержек, чтобы при печати избежать отлипания детали под своим весом.

В процессе печати каждая одиночная поддержка изгибалась, и точка засветки следующего слоя уже не совпадала с вершиной отпечатанной поддержки.

Принтер честно старался пропечатать всё это безобразие, но в местах наибольшего напряжения детали, половина конструкции отломилась.

Для предотвращения подобного, необходимо что бы минимум 3 поддержки стояли рядом и имели между собой дополнительные связи (ферму).

И ещё почему-то наклонная поверхность отпечаталась с большими буграми и отсутствием сглаживания от слоя к слою – так и не понял почему. При этом фонарь кабины пилота (в этой же печати) отпечатался идеально и хорошо поддался полировке - наждачной бумагой 2000 или 2500 и доводим пастой гои.

Второстепенные вопросы после печати (можно не читать).

IV. Кратко о покраске и изготовлении готового продукта с учетом устранения проблем печати.

1. Необходимость грунтования модели.

Детали после печати и “обработки напильником” выглядят плохо (фото в разделе III).

Я не стал рисковать, и перед покраской в базовый цвет, задул модель грунтом (Tamia). Грунт и краска почти не скрывают ваши ошибки моделирования, но маскируют места, обработанные надфилем (фото в разделе II).

2. Использование дефектов печати для ”украшения” модели.

Как я уже говорил, решил оформить дефекты печати как отметины старения и повреждений. Два цвета акриловой краски и тонкая кисть превращают испорченные, при печати детали, в зрелищные элементы модели.

3. Сборка модели.

Клей для моделей (например фирмы Zvezda) не подходит! Он не “плавит” наш полимер для склейки. Пользуйтесь любым прозрачным мгновенным суперклеем.