3D-printer kodus ja kontoris – mida võiks sellega välja printida?

Kui koduses majapidamises on olemas köögikombain ja kontoris kontorikombain, siis tänapäeval võiks seal varsti leiduda veel üks vajalik seade – 3D-printer. See aitaks kulusid kokku hoida nii katkiste asjade asemele uusi tehes kui ka mõne defitsiitse jupi või poes mittesaadaoleva detaili väljatrükkimisel. 3D-printeritega saab praegu isegi korrusmaju ja toitu välja „trükkida“. Kirjutab tehnoloogiaajakirjanik Kaido Einama.

3D-printerid on tänapäeval sama odavad, kui mistahes muud keskmised kodumasinad. Ka kontorisse ostetavate printeritega võrreldes pole investeering teab mis suur. Muidugi peab enne ostmist vaatama, mida selle raha eest saab. On isegi paarisajaeuroseid ja odavamaid seadmeid, mille puhul peab valmis olema kehvemaks kvaliteediks ning tihti tulevad need ka „tee ise“ komplektina. See tähendab, et ostjal peab olema natuke rohkem tehnilist taipu, kuna saadetis ei ole valmis seade, vaid selle jupid, millest nagu Lego klotsidest tuleb töötav 3D-printer ise kokku panna.

3D-printeri valik

3D-printeri valikul tuleb enne üle käia mõned olulisemad tehnilised andmed.

Esiteks, kui suurt detaili saab sellega välja trükkida? Tavaliselt on antud printeri maht (põhja mõõtmed x kõrgus), mille sisse peab väljatrükitav detail jääma. Mida suurem maht, seda parem on suuri detaile toota või ka korraga väga palju samasuguseid trükkima panna, et aega kokku hoida.

Teiseks – mis materjale printer väljatrükiks kasutab? Levinud on mitmesugused plastikud (ABS, PLA), millest mõned sobivad ka toas kasutamiseks. Teised tuleb väljatrükkimise ajaks garaaži või abihoonesse viia, kus inimesi pole, sest plastiku sulatamisega võivad tekkida kahjulikud ühendid või ebameeldiv lõhn. Mõnikord saab printida ka kummitaolise pehme „filamentiga“ ehk toormaterjaliga, mis sobib tihendite, muhvide ja pehmenduste jaoks. Metalliprinter on koju ostmiseks praegu veel liiga kallis ja keeruline, aga seda saab rentida. Näiteks tehnikaülikoolis on võimalik rentida metalliprinteri töötunde. Kui veebist otsida, siis leiab ka pitsa- ja tordiprintereid.

Kolmandaks – millisel kujul seade 3D-joonised vastu võtab? See ei ole ehk nii oluline, aga ikkagi oleks mugavam, kui näiteks printerisse saab sisestada enamlevinud formaadis 3D-projekti mälukaardil ning arvutiga ühendus ei ole kogu aeg vajalik. Formaatide konvertimiseks on muidugi olemas ka kümneid erinevaid programme.

Lisaks võiks üle vaadata printeri täpsuse (kihtide paksus, mis ühekorraga välja trükitakse), kiiruse, hooldusvajaduse ja klienditoe.

Kust leida jooniseid?

Koduse või väikekontori 3D-printeri kasutusvõimalused on tegelikult palju avaramad, kui esialgu tundub. Alles siis, kui 3D-printer olemas, saab aru, kui paljude asjade jaoks seda vaja võib minna.

Kõige mahukam 3D-printeri jaoks vajalike failide kogu asub portaalis Thingverse.com. Sealt leiab vajalikud joonised pea igaks elujuhtumiks. Enamasti on tasuta allalaaditavad failid ka 3D-printeri jaoks kohe sobivad, mis tähendab vajadusel ka tugistruktuure, et peened väljaulatuvad osad printimise ajal raskusjõu mõjul alla ei vajuks. Need tugistruktuurid tuleb pärast detaili valmimist ära lõigata.

GrabCAD.com on küll viimastel aastatel üsna professionaalseks läinud ja sealt leiavad tööstusinsenerid endale vajalikke jooniseid, kuid ka kodusesse majapidamisse ja väikefirmadele leiab sealt mõnikord kasulikke mudeleid endiselt. Ja need on tasuta.

Vähem tuntud cults3d.com pakub väga palju kunstilisi kodumajapidamise asju, mille eest küsivad disainerid ka mõne euro või dollari tasu. Mõned disaintooted on ka tasuta.

Mida välja trükkida?

Siin on valik mõnedest huvitavatest asjadest, mida saaks kodus välja trükkida. Sulgudes on kirjas keskkond, kust mudel leida ja märksõna, mille järgi otsida.

Fractory kogemus: 3D-printerid sobivad nii koju kui tööstusesse

Metallitööde hinnastamise ja pakkumiste otsimisega tegelev Eesti päritolu rahvusvaheline idufirma Fractory on samuti 3D-printeritega kokku puutunud. Nende kasutusvõimaluste kohta jagas Inseneeriale kommentaare turundusjuht Andreas Velling.

Koduste printerite suurim probleem on õige hinnaklassi valimine. Pahatihti on odavate printerite kvaliteet kehvavõitu ning need vajavad enne arvestatava tulemuseni jõudmist natuke omapoolset nokitsemist.

Printeri hind ja teadmata kvaliteet on põhjuseks, miks paljud harrastajad piirduvad vaid mudelite loomisega ning tellivad täpsemad detailid internetist. Enamik pilvetööstuse platvorme on just 3D-printimisele suunatud. Sarnaselt Fractoryga pakuvad need mudelit platvormile laadides kohest hinnastust veebis. Kavatseme tulevikus oma ampluaad metallitöödest kaugemale laiendada, kaasates 3D-printimise pakutavate teenuste nimistusse.

Üksjagu oleme näinud ka seda, kuidas Fractory tootmispartnerid 3D-printereid kasutavad. Nimelt on päris huvitavaks lahenduseks keerukate metalldetailide painutamisel vajaminevate tööriistade printimine. Nende ostmine ühekordseks kasutuseks muudaks detaili hinna kliendile kõrgeks ja kuigi prinditud tööriistad peavad oluliselt lühema aja vastu, on see piisav töö teostamiseks madalama kuluga.

Verner meie IT-osakonnast on printinud näiteks PlayStationile nii seinakinnitusi kui ka puldihoidjaid. Samuti kalasaba-hammasrattaid liikuva märklaua projekti jaoks.

Katkisi asju skannida pole kodustes tingimustes võimalik olnud. Selle asemel oleme teinud esemest kaugelt pilti võimalikult suurt suumimist kasutades, mis väldib perspektiivi moonutamist. Pildi saab lihtsasti importida CAD-programmidesse ning reaalse elu mõõtmete järgi on võimalik tagada õiged proportsioonid. Sealt edasi on juba üsna kerge olemasoleva pildi järgi ise mudel luua.

Kuidas printida maju?

Shanghai ettevõtte WinSun Decoration Design Engineering Co. „väljaprinditud“ korrusmaja.

Majade printimine on küll veel endiselt paljudes portaalides kurioosumi või tulevikunägemusena esitatud, kuid Hiina teeb selles valdkonnas juba reaalseid samme, printides välja lisaks väikestele eramajadele ka suuri korrusmaju.

Lahendus on üsna lihtne. Robotid, mis on nagu 3D-printeridki juhitavad projektijoonistega, väljastavad plastmassiniidi asemel oma printimispeast betoonisegu, mis „trükitakse“ kiht kihi haaval üksteise peale. Selleks, et betoon tugevam oleks, saab selle sisse segada metalliosakesi, nagu tehakse traditsioonilise kiudbetooniga. Maja saab tugev ja stiilne, ehitajaid on vaja vähem ja valmimine on kiirem. 3D-ehitusprinterid võivad välja printida ka väga keerulisi betoonkonstruktsioone, millele traditsioonilise valu jaoks tugikonstruktsioonide ja vormide ehitamine oleks väga kulukas.

Kõik-ühes 3D-kombain

Mõned aastad tagasi ühisrahastusest toetust kogunud Snapmaker pakub moodsat 3D-kombaini, milles on ühendatud traditsiooniline 3D-printer, CNC ehk programmjuhtimisega tööpink ja lasergraveerija. Seega võib masinaga valmis teha ka mitmest materjalist esemeid, mis sisaldavad metalldetaile ja pinnatöötlust. Metalli lõikab frees siiski vaid üsna õhukestest lehtedest, aga sellest on palju abi mitmest materjalist asjade tootmisel ikkagi. Masin maksab ligi 1500 eurot.