Postprocessing 3D výtisků krok za krokem

16. 11. 2018 | by David Schwarz

Určitě jste si alespoň jednou říkali, že byste chtěli doma mít nějakou repliku zbraně či helmy z oblíbené hry, filmu nebo seriálu. Nebo se chcete začít věnovat čím dál tím populárnímu cosplayingu. A právě proto přicházíme my, abychom vám ukázali, jak s vaší Original Prusa i3 MK3 (nebo jakoukoliv jinou 3D tiskárnou) a několika nástroji můžete docílit perfektního výsledku při výrobě právě takové repliky. Postupu obrábění 3D výtisků se říká anglicky postprocessing a my vás zasvětíme do jeho tajů. Jakmile ovládnete tyto techniky, už pro vás nebude žádný problém upravit jakýkoli model který si budete chtít vytisknout.

Nedávno jsme se podívali obecně na to, jak postupovat při postprocesssingu. Ale dnes si celý proces, při němž vytisknutý model proměníme v nádhernou repliku z vaší oblíbené hry nebo filmu, popíšeme hezky krok za krokem.

Obsah článku:

1. Výběr modelu, materiálu a tisk
2. Složení a broušení
3. Armatury
4. Kytování a broušení
5. Nástřik filleru a broušení
6. Základové barvy
7. Barvení
8. Náklady

Výběr modelu, materiálu a tisk

V prvé řadě je potřeba se rozhodnout, z jakého filamentu budeme tisknout. Zajímá nás přitom hlavně to, jak se materiály opracovávají a jak můžete dosáhnout co nejlepšího finálního výsledku. V prvních kapitolách průvodců po materiálech vhodných ke 3D tisku se zpravidla objevují dvě stálice – PLA a ABS. Populární PLA je ideální pro 3D výtisky, kde je důležitá estetika. Díky nižší teplotě tisku se snáze tiskne a je vhodnější pro díly s jemnými detaily. ABS je pak vhodnější pro aplikace, kde je vyžadována pevnost, tažnost, obrobitelnost a tepelná stabilita. Je ale náchylnější ke kroucení.

Právě z tohoto důvodu sáhneme místo po ABS k PET-G, jelikož tento materiál nám zaručí stejnou odolnost jako ABS, ale není tak náchylný ke zkroucení či popraskání. Další předností je to, že PET-G nemá nepříjemné „aroma” jako ABS.

Co se týká barev, je jen na vás, jaké zvolíte. Nezapomeňte, že se model chystáte opracovávat a barvit, takže barva filamentu není vůbec důležitá.

Pro prostprocessing jsem vybral dva modely, pro každý materiál jeden, a provedu vás celým postupem až k finálnímu výsledku. Z PLA si vyrobíme Tracer Guns ze hry Overwatch, protože jsou detailní a převážnou většinu částí budeme opracovávat v ruce.

Každý správný fanda Hvězdných válek by měl mít doma Mandalorianskou helmu. Tu si vytiskneme z PETG. Helma má jednodušší tvary, tudíž ji můžeme zbrousit bruskou. Na to ale potřebujeme materiál s vyšší teplotní odolností – proto PETG.

Když tisknete model, který chcete dál upravovat, nezáleží příliš na tom, kolik podpor a jaké nastavení použijete. Stejně tak nemusí záležet na výšce vrstvy. V podstatě stačí použít optimální nastavení tiskárny od výrobce, abyste dosáhli potřebných výsledků. Používejte infill (výplň) od 20 % výše, jelikož předměty budou při opracovávání namáhány.

 

Ok, výtisky máme hotové a v další části si ukážeme jak výtisky slepíme a připravíme pro broušení.

Složení a broušení

Vytištěný model je vhodné nejprve složit a slepit ho (obyčejnou lepící páskou), abychom viděli, kam míříme. To samé se týká i barvení, protože pokud máme možnost mít model rozložený po barvách, tak se nemusíme v dalších fázích zabývat tím, že budeme pracně olepovat části, abychom je nezastříkali jinou barvou. Když už víme, jak bude model vypadat, a máme ho rozdělen na části, které budeme lepit a které ne, můžeme se vrhnout na samotné lepení.

Osobně doporučuji používat lepidlo s aktivátorem, a to ať už s fixem či sprejem. Pokud jej nemáte, postačí také lepší Superglue (vteřinové lepidlo), které nám zajistí dostatečně pevný spoj.

Armatury

Během lepení se může stát, že narazíme na části, které budou ve finále více namáhány. Pro dosažení vyšší pevnosti, můžeme vyztužit namáhané díly armaturou, aby se snadno nezlomily. Nejlepší je použít kovové profily které po navrtání děr do plastu zasuneme dovnitř modelu. Jako profily na vyztužení můžeme použít různé šrouby, trubky či dráty, špejle nebo i plastové desky, případně jiné materiály, které se nám na konkrétní model hodí a zajistí nám po jejich vložení či přilepení větší pevnost namáhaného dílu. Já jsem armaturu použil na helmě u antény s hledím, kde tato část byla náchylná ke zlomení a za pomocí armatury jsem jí vyztužil navrtáním patřičné díry a následného vložení.

Velké a tenké plochy vyztužíme laminátem, který zajistí strukturální pevnost celého modelu. Do laminátu přidáme indikátor, dle poměru uvedeného od výrobce (pozor rozdělejte si radši menší množství, které dokážete spotřebovat). Laminát promícháme v misce třeba štětcem (pozor miska i štětec budou po použití na vyhození). Směs poté vetřeme do vnitřní části modelu za pomocí štětce. Pokud se vám i přesto zdá model křehký, použijte skelnou tkaninu, kterou vmáčkněte do již vetřeného laminátu a přetřete další vrstvou. Jestliže tím na modelu vzniknou nějaké ostré rohy, jednoduše je obruste smirkem P100, aby byl povrch pěkně hladký a nedošlo k případnému poranění při manipulaci. Laminát je kvůli zápachu vhodné natírat v dobře větrané místnosti nebo venku, ale nejlépe při teplotách nad 20°C.

Kytování a broušení

Modely máme připravené na další postup – tedy na opracování tisku a přípravu na vyhlazení. Nejdřív si nahrubo zbrousíme výtisk, aby nám bylo jasné, kde budeme potřebovat kolik materiálu přidat a abychom docílili krásně rovného/hladkého povrchu. Osobně nejraději používám hrubý smirk P100. Dávejte si ale pozor, abyste do výtisku neudělali zbytečně velké rýhy, které je pak potřeba dodatečně tmelit. Na druhou stranu, pokud se přece jen probrousíte až do výplně, nelamte si s tím hlavu. Následné kytování vše schová.

Poté, co máme model nahrubo opracován, můžeme přejít k zahlazení mezer mezi jednotlivými díly. Na to používám karosářské kyty určené pro automobilový průmysl. Po zaschnutí model obrousím smirkem P100. Jakmile máme model takto připraven (nejsou vidět spoje mezi lepenými díly), můžeme nanést vrstvu kytu na zbytek modelu, a ten pak opět zbrousit smirkem P100. Tento krok opakujeme stále dokola, dokud není model krásně vyhlazen.

Nástřik filleru a broušení

Mezi jednotlivým nanášením a broušením kytu je dobré model zastříkat fillerem ve spreji, který nám zvýrazní kontury mezi jednotlivými vrstvami. My tak lépe poznáme, kde je nějaká nerovnost či boule. Filler ve spreji stříkáme ze vzdálenosti cca 20 cm pod úhlem +- 15°, stejně tak základovou barvu nebo bezbarvé laky. Barvu stříkáme tak, že přejíždíme z jednoho konce na druhý, a snažíme se vyhnout zdržování se na jednom místě, aby nám barva nezačala stékat. Místa kde je potřeba další broušení či vyhlazování si pak označuji fixem, abych pak mohl nanášet kyt rychleji a efektivněji. Nemusíte se bát, že lihové fixy budou viditelné i přes základovou barvu a více vrstev filleru. Až vše zaschne, snadno tyto značky překryjete první “ostrou” barvou.

Základové barvy

Jakmile máme zbroušeno, model zastříkáme základovou barvou a vyhladíme tisk ještě jemným smirkem P400, abychom dosáhli úplně hladkého povrchu a měli ho připravený na nanášení poslední vrstvy základové barvy. Máte-li pocit, že povrch stále není dostatečně hladký, můžete znovu model zastříkat fillerem nebo základovou barvou a následně brousit smirkem P400 na sucho nebo pod vodou.

Barvení

Máme nanesenou a obroušenou základovou barvu a můžeme se vrhnout na další barvy. Ty aplikujeme nejlépe v pořadí od těch nejhůře dostupných míst, nebo naopak od největších ploch. Nezapomeňte také barvy zastříkat bezbarvým sprejem, abyste si je při následných pracích neponičili.

Pak se můžete vrhnout na nanášení dalších barev a to buď za pomocí štětce, airbrushe nebo spreje. Pokud používáte štětec, nezapomeňte barvu dostatečně naředit, aby nebyly vidět tahy po štětci a použijte raději více vrstev kvůli správnému krytí. Barva pak bude krásně sytá a nebudou viditelné stopy po štětci.

Pokud budete nanášet barvu pomocí spreje nebo airbrushe, nejspíš budete muset využít papírovou lepící pásku, abyste zamaskovali již nastříkané plochy. Co se týká výběru barev, značky jako Vallejo, Citadel či Model Air vám nabídnou obrovskou škálu odstínů. Možná už své oblíbené značky máte, ale z vlastní zkušenosti vím, že není od věci trochu experimentovat a objevovat nové produkty.

Jakmile máme všechny barvy nanesené, můžeme přejít k tzv. washování, chippingu a drybrushingu.

Chipping je technika, při které za pomocí kousku molitanu namočeného v barvě a následně osušeného, docílíme tzv. “obouchaného” efektu. Molitan namočíme do barvy, následně ho vytřeme do ubrousku a hranou molitanu tupujeme barvu na model.

Washování, nebo weathering, je technika, kdy nanášíme hodně zředěnou barvu měkkým štětcem na model. Barvu následně otíráme z modelu tak, aby zbytková barva vytvořila “hloubku” modelu a vyrýsovala prohlubně či linky. Pokud takto nanášíme barvu na ploše, můžeme tím docílit efektu staré/zašlé věci.

Drybrushing je technika, při které používáme plochý štětec, na který naneseme barvu, kterou následně vytřeme do ubrousku a necháme na štětci jen malý zbytek barvy. Využíváme zhruba ⅓ štětin a přejíždíme s nimi rychlým pohybem z jedné strany modelu na druhou. Sklon by měl být 90°. Tato technika nám zajistí, že se zvýrazní veškeré hrany modelu i detaily.

Finální barvu modelu opět zastříkáme bezbarvým lakem – dle preferencí lesklým nebo matným. Tím zabráníme poškození barev při další manipulaci.

Náklady

A jak to celé vychází cenově? Je to dost těžké určit, protože málokdy seženete barvy či kyt v takovém množství, že vám vystačí jen na jeden model. Celkové náklady na postprocesing jednoho modelu jsou přibližně 400 Kč, do toho ovšem nepočítáme barvy, protože ty se mohou v závislosti na projektu dost lišit. Výše uvedená částka zahrnuje brusné papíry, kyt, lak, základový sprej a filler. Počítáme ale s tím, že je použijete ještě na další modely, takže se jedná o poměrnou část určenou na opracování jednoho modelu.

Postprocessing je ve výsledku náročný hlavně co se týče času. Připravte se na to, že si s vytištěnými modely můžete hrát i více jak 15 hodin. Výsledná helma zabrala zkušenému modeláři přes 8 hodin čisté práce bez čekání na schnutí, vytvrdnutí či tisk dílů. Začátečník se ale nejspíš dostane i na více jak dvojnásobný čas. U pistolí je situace snazší díky modelu, který se skládá z více částí. Dalo se s ním proto snadno manipulovat a opracovávat ho. I přesto zabralo dokončení přes 10 hodin čisté práce bez čekání na vytvrdnutí, zaschnutí a tisk modelu. Začátečníkovi může dokončení tohoto modelu zabrat i více jak 18 hodin práce.

Asi to zní jako dost děsivá čísla, ale mějte trpělivost. 🙂 Výsledky stojí za to. Velkou výhodou je navíc to, že pokud se vám náhodou opracování nějakého modelu nepovede, snadno si vytisknete další. Takže na nás nechoďte s nějakým „Já jsem nešikovný, zkazil bych to”. S 3D tiskárnou to prostě zkusíte znovu. 😉

---