26. 10. 2018 | by Ondřej Stříteský
Čas od času každý majitel 3D tiskárny čelí otázce z okolí: „K čemu je vlastně tiskárna dobrá a užitečná? Nedovedu si představit k čemu bych ji použil.“ Sám jsem na tuto zprvu jednoduchou otázku složitě nacházel uspokojivé odpovědi, protože tisk figurek a nejrůznějších postaviček nepovažuji za nejlepší příklad. Proto vždy, když se mi 3D tisk podaří uplatnit pro výrobu něčeho praktického, tak jsem nadšený! Ukážeme si, jak nejen pomocí naší tiskárny Original Prusa i3 MK3 vytisknout 3D mapu, která může posloužit v řadě situací. Příkladem může být plastický model terénu pro výuku ve škole, model národního parku v návštěvnickém centru, model pro vizualizaci trati při sportovních akcích nebo třeba vzpomínka na zdolaný vrchol. Díky těmto modelům získáme globální pohled na krajinu z ptačí perspektivy. Zdrojem budou topografické mapy, které jsou pro účely 3D tisku nejzajímavější. Pojďme se tedy podívat jak na to.
Modely vycházející z map můžeme rozdělit na dvě skupiny:
3D model terénu (bez budov) lze získat jednoduše a zdarma díky webové aplikaci Terrain2STL.
Připadá Vám čtvercový či obdélníkový tvar moc obyčejný? Ukážeme si tedy, jak model terénu oříznout v definovaném tvaru. Přirozeně se nabízí použít tvar některé země. V ukázkovém tisku jsem vybral Českou republiku – domov Prusa Research. Předpokladem je úspěšně získání modelu terénu ve formátu STL z předchozího kroku. Nevýhodou aplikace Terrain2STL je to, že není možné měnit proporce výběrového odbélníku. Pokud tedy budete chtít pracovat s větší oblastí, tak bude třeba nejprve získaný STL model oříznout v 3D editoru a až následně s ním pracovat. Důvodem je to, že níže použitý nástroj Tinkercad omezuje velikost importovaného souboru na 25MB. Lepším řešením je použít obdobný nástroj jako je Terrain2STL. Jedná se o projekt TouchTerrain, který umožní libovolné proporce výběru na mapě. Výběr na mapě doporučuji zarovnat například do levého horního rohu pro následné jednodušší umístění tvaru pro výřez.
Jak na to:
Odkaz ke stažení: The Czech Republic 3D terrain model (Thingiverse)
Postup je v tomto případě o něco složitější než u samotného terénu a je potřeba použít více nástrojů. Pro získání modelu použijeme webový nástroj CADMAPPER, který jako zdroj využívá volně dostupné mapy z OpenStreetMap. Nástroj umožňuje stažení 3D modelu do plochy 1km² zdarma. Větší plochy jsou již placené. Ve většině případů si však vystačíme s 1km². Při pokrytí celé tiskové plochy (25 x 21) cm získáme ideální měřítko modelu (přibližně 1:4000 až 1:5000).
Stažený soubor ještě není kompletně připravený pro zpracování slicerem. Nezbytnou úpravou je vytvoření plného objektu pod plochou terénu. Dále budeme moci v tomto nástroji jednoduše měnit výšku budov, především těch, které mají nastavenou výchozí hodnotu z CADMAPPERu. Pro editaci použijeme nástroj SketchUp Pro, který je zdarma ke stažení v trial verzi.
Pro snadnou tvorbu plného objektu pod terénem použijeme rozšíření Eneroth Terrain Volume. Stáhněte si toto rozšíření.
Rozšíření přidáme pomocí okna Window -> Extension Manager. Stiskneme tlačítko Install Extension a vybereme stažený soubor z předchozího kroku.
Nyní již máme vše připravené a můžeme začít s editací modelu.
Soubor máme nyní připravený pro 3D tisk. Otevřeme si ho v nástroji Slic3r PE a upravíme jeho velikost, aby se vešel na tiskovou plochu. Při ploše 1km² přibližně čtvercového tvaru model zmenšíme na přibližně 20% původní velikosti. Získáme tak model v měřítku přibližně 1:5000. Doporučujeme materiál PLA a výšku vrstvy 0.15mm.
Odkaz ke stažení: Prague Castle area (Thingiverse)
Pro vygenerování gcode souboru použijeme Slic3r PE.
Modely terénu s alespoň jednou rovnou hranou je možné tisknout dvěma způsoby a to buď horizontálně či vertikálně. Každá z těchto orientací má své klady a zápory a pro každý model je třeba se rozhodnout, jakou orientaci zvolíme. Pojďme se podívat na hlavní rozdíly.
Tato poloha je přirozená reálnému světu. V této poloze jsme schopni vytisknout téměř jakýkoliv model. V ose Z jsme však limitováni výškou vrstvy. Nejnižší výška extrudovaného materiálu se pohybuje okolo 0.05mm a nejčastěji používaný průměr trysky je 0.4mm. Právě relativně velký průměr trysky způsobuje “kapky” na vrcholcích. Průměr trysky také ovlivňuje ostrost hran.
Výšku vrstvy doporučujeme zvolit 0.15mm a infill 15% až 20%.
Klady:
Zápory:
Při vertikální poloze je největší výhodou to, že se nebudou vytvářet “kapky” materiálu na vrcholcích a také špičky hor budou hladší. Díky tomu je povrch více detailní a působí na pohled mnohem lépe. Vertikální orientace je vhodná pro modely, kde nejsou plochy, které svírají úhel s tiskovou plochou menší než cca 45°. Podpory v takovýchto modelech nejsou rozumným řešením.
Nehodí se pro tisk modelů měst s budovami, protože skoro každá budova by měla obvodové zdi rovnoběžné s tiskovou plochou a tím pádem je model netisknutelný bez podpor.
Při vertikální orientaci je vhodné si zvolit nejvhodnější plochu, na které bude model umístěný. Vyberte tu, která se bude dotýkat podložky největší možnou plochou. Pro natočení modelu použijte tlačítko Place on the face.
Výšku vrstvy doporučujeme zvolit 0.15mm a infill 0%. Infill zde v naprosté většině případů není potřeba. Tiskový čas bude skoro poloviční a ušetříte materiál. Pro nejlepší výsledky použijte materiál PLA.
Klady:
Zápory:
Rozdíl tisku u horizontální a vertikální orientace je patrný na obrázku.
Naše tipy na barevné modely:
Experimentujte, zkoušejte a o výsledky se podělte třeba na našem fóru.
Podívejte se na originální Prusa i3 MK3 3D tiskárnu!
Nejlevnější je už od
10 990 Kč