Josef Průša

Originální 3D tiskárna Prusa i3

Podívejte se na originální Prusa i3 3D tiskárnu! Nejlevnější je už od 16 990 Kč

Průša 3D tiskárny na faceboku

Představujeme 4 materiálový 3D tisk!

Wednesday, October 5th, 2016

3D tisk je posledních pár let prakticky stejný. Technologie je dostupná a jak jsem mnohokrát říkal, každý (zaručit se ale můžu pouze za sebe) se ji jenom snaží udělat co nejvíc uživatelsky přívětivou. Někdy je těžké vysvětlit, že 3D tiskárna není jako ta 2D, kam jenom pošlete dokument a on se vytiskne, ale že se kolem toho musíte spoustu věci naučit, včetně základního servisu. Ale i v těch základních principech je spousta místa na vylepšení, a přitom většina komerčních tiskáren jenom přidává funkce pro funkce, aby se hezky vyjímali v papírových porovnáních. A přitom jsou k ničemu. Často jste se nás ptali, kdy přidáme druhý extruder, a my vždy odpověděli, že toto řešení má pro běžné uživatele významné nevýhody, kvůli kterým to nijak nevyužijí a že si nemyslíme, že na to přišel čas… Na papíře zní více trysek perfektně, ale zkoušeli jste to používat?

Jak se ukazuje ze stávajících internetových recenzí (máme je zatím v sekci Original Prusa i3 in media and reviews po odstrolování zde), tento náš přístup se osvědčuje a MK2 je aktuálně asi nejlépe hodnocená tiskárna, na jakou dnes můžete narazit. MK2 je dokonce nejlépe hodnocená tiskárna na 3Dhubs.com za Q3 2016! Nejlepší na tom, že hodnocení je založené na recenzích doručených tisků, to ho dělá o to přesnějším. A kdekoliv se optáte, jakou tiskárnu si máte pořídit, někdo vám odpoví, že tu moji. Protože se důkladně staráme i o uživatelskou podporu a zážitek.

Děkujeme!

Nyní je nicméně čas přijít s něčím opravdu novým. S něčím, co jsem měl v šuplíku už dlouho, ještě než jsme přišli s 1.75mm modelem. Někdy je nejlepší motivaci prohra a přesně to se stalo, kdy jsme v soutěži tiskáren na minulém 3D expu skončili někde v polovině etalonu. Sice s tiskárnami, co stály 2-3x tolik, ale stejně. Když jsem si hrál s 1.75mm filamentem a zjistil jak pružný může být, zkoušel jsem „výhybku“ pro bowden, která umožnila střídat dva materiály v jedné trysce. V květnu 2015 tak moje věrná testovací tiskárna Kenny získala tento významný upgrade.

Kenny, the i3 test bench with Y bowden splitter

Kenny, the i3 test bench with Y bowden splitter

Neskutečné! Dokonce to fungovalo dost spolehlivě na to, abych vytisknul tuto dvoubarevnou kostku.

Dual color dice!

Prototypový tisk dvobarevné kostky

Pak už ale bohužel nebyl čas na dotažení, navíc s tehdy ještě malým vývojovým týmem. Samotná myšlenka výměny filamentu je jednoduchá, ale kupodivu, i když se o tom mnohokrát psalo, nikomu se ještě nepodařilo ji dotáhnout opravdu do konce.

Rád bych vám tedy představil Original Prusa i3 MK2 Multi material upgrade, první tiskárnu, která řeší tisk 4 materiálů jednou tryskou!

Original Prusa i3 MK2 Multi Material upgrade

Ještě bych se rád vrátil k tomu, jak se to řešilo na jiných tiskárnách s duální extruzí. Přidání druhého materiálu (to je často i limit elektroniky) znamenalo přidání kompletního druhého extruderu včetně hotendu. To přineslo ale spoustu problému. Zvětšení váhy celé tiskové hlavy. Dvakrát tolik drátů. Drakrát více věcí, co se mohou pokazit. Zmenšená tisková plocha, minimálně o vzdálenosti mezi špičkami trysek. Ale hlavně. Naprosto neskutečně těžká kalibrace.

Two materials are great, but 4 materials are mathematically at-least 100% better :-)

Dva materiály jsou super, ale čtyři jsou vždy minimálně o 100% lepší 🙂

Když jste se konečně dostali k samotnému tisku, vždy byl problém se samovolným vytékáním plastu z druhé, nepoužívané trysky. Kvůli tomu se dokonce tiskly kryty na modely (takzvaný ooze shield), nicméně ty nepomohly s většími objekty, kde už i druhá tryska už byla uvnitř krytu.

Ooze shields are ugly and need to be cleaned afterwards (image © Simplify3D)

Ooze shields jsou ošklivé a vyžadují důkladné očištění (obrázek © Simplify3D)

Zvýšení počtu materiálů na čtyři pak přineslo další neočekávané komplikace. První problémem bylo jak zapojit všechny motory. Jako vždy jsme chtěli, aby mohli upgradovat všichni majitele MK2, nicméně Rambo Mini podporuje pouze jeden výstup pro extruder. Výměna elektroniky by byla drahá, a to nemluvím o tom, že žádná, které podporuje 4 extrudery, neexistuje. Během testování jsem ale dostal nápad a ukázalo se, že je možné motory jednoduše přepínat. Někdy je nejjednodušší myšlenka ta nejlepší. Takže jsme si navrhli vlastní desku, která toto umí. Dokonce by dokázala přepínat motorů více, ale to si nechme do budoucna..:)

Stepper Multiplexing Board

Stepper Multiplexing deska

Druhá věc, kterou jsme museli vyřešit byla, kde uložit přebytečný materiál, který vzniká při výměně barev. Na začátku výměny je všechen roztavený filament co nejrychleji vytlačený z trysky a neroztavený povytažený z tavné zóny. To zajistí minimální zbytky materiálu uvnitř trysky před vložením dalšího.

Chytrá čistící věž je generována, aby se stabilizoval průtok v trysce a ta se pročistila od posledních zbytků pigmentů předchozího filamentu. Musí však být chytřejší než předtím dokázal jakýkoliv slicer. U tiskáren s dvěma tryskami to bylo snadné, dojde maximálně k jedné výměně za vrstvu a vystačíte si pouze s jednoduchým skriptem, který se jen vloží do g-codu a nemění se. S 4 materiály se musí analyzovat celý g-code předem a najít nejvyšší počet výměn v jedné vrstvě, to bude definovat počet „slotů“ pro výměny a i velikost čistící věže. Pokud se v průběhu tisku počet nutných výměn sníží, i věž bude menší a pokud už další výměna nebude již třeba věž se přestane tisknout. Je to docela chytré.

Celý nápad je strašně jednoduchý, ale ďábel se skrývá v detailech a provedení. Jsme si ale 100% jistý, že tohle je budoucnost více materiálového 3D tisku.

Example of E3D Scaffold (Grey) water soluble support with E3D Edge main material

Vzorek E3D Scaffold (šedivý) – support materiálu rozpustného ve vodě

Toto řešení má množství výhod:

  • Perfektní barevné přechody. Ve skutečnosti to už ani lepší být nemůže :). Navíc není kromě klasické MK2 kalibrace nutné nic dalšího nastavovat/kalibrovat.
  • Žádný Ooze shield!
  • Tisková plocha se s každým dalším extruderem nezmenšuje. Používáme pouze malou čistící věž, která se navíc dá umístit kamkoliv na tiskovou podložku tak, aby nepřekážela tisku.
  • Není nutná elektronika, která by podporovala čtyři extrudery (taková snad ani žádná neexistuje), ale vyvinuli jsme speciální přepínač motorů, kdy je v činnosti vždy pouze jeden. Tento přepínač se tak bude určitě hodit i na jiné desky 🙂
  • Používáme stávající E3D hotend
  • Extruder je velice lehoučký, což zpřesňuje tisk.

Ale také pár nevýhod…

  • Bowdeny nejsou úplně ideální na tisk některých flexibilních materiálů, nicméně experimentujeme ještě s variantou přímého a bowdenového pohonu.
  • Materiály s výrazně odlišenou tiskovou teplotou není možné tisknout najednou. Je to tedy spíše teoretický problém, tisknout PLA a ABS najednou stejně není dobrý nápad, protože při teplotě podložky 100 stupňů by se PLA dávno rozteklo. Změny teploty trysky mezi materiály v řádech desítek stupňů nicméně možné jsou.

Kdy, jak a za kolik

printing_piranha

Nejprve vás musím trochu varovat. Tvorba čtyř barevných modelů není nic jednoduchého, a proto prakticky žádné nikde ke stažení nenajdete, ani na Thingiverse. Představte si to, že musíte udělat každou barvu jako samostatný model a ty pak v 3D prostoru složit dohromady tak, aby přesně pasovaly. Proto si myslím, že 4 materiál je hlavně pro zkušené uživatele. Na druhou stranu, spousta z vás si oblíbila náš Coloprint, kde ručně měníte barvu po vrstvách – tento upgrade umožňuje tyto změny dělat automaticky. A jenom toto je ohromný krok kupředu.

Verze se dvěma materiály je pro lidi, co chtějí hlavně tisknout s rozpustitelným supportem a barvy je moc nezajímají.

Nejprve budeme dělat betatest – přece jenom jde o něco naprosto odlišeného, než tu kdy bylo, a pokud se nepletu, jde o první 4 materiálovou tiskárnu, která se dostala za fázi prototypu. Pokud máte MK2 a myslíte si, že máte jak pomoc – napište nám na na info@prusa3d.cz s předmětem “Multimaterial BETA” a důvody, proč si myslíte, že zrovna vy jste ten pravý, kdo by nám dokázal pomoci s vyladěním.

Finální produkt chceme mít koncem listopadu – hardware máme hotový, ale chceme pořádně vyladit software – a už nyní je k dispozici k předobjednání.

4 materiálová verze je za 7490 Kč nebo €269 s daní

2 materiálová verze je za 5990 Kč nebo €219 s daní

Předobjednejte na SHOP.PRUSA3D.CZ

Pokud se chcete na vícebarevnou tiskárnu přijít podívat, budeme ji ukazovat na Print in 3D/Model Hobby v pražských Letňanech, která se koná tento čtvrtek až neděli (6.-9.10.). Já tam sice nebudu, protože jsme na cestě po USA, ale nepochybuji, že se o Vás kolegové a kolegyně náležitě postarají.

Šťastný tisk!