Kvalitetne primjene FDM/FFF 3D printera

by kol 26, 2020Primjena 3D printanja

Funkcionalne i kvalitetne primjene FDM/FFF 3D printanja prisutne su u raznim granama industrije, medicine i umjetnosti. Svrha ovog bloga proširiti je horizonte te povezati na smislen način cijeli spektar primjena 3D printera. O tome na slikovit način govore primjeri projekata klijenata 3DPrintaj platforme koji su 3D printer kupili za potrebe vlastitog poslovanja, proizvodnje ili određene hobističke namjene. Neki od njih napravili su 3D printanjem prototipe ili proizvode koji mogu pokoriti svjetsko tržište.

3D printanje kućišta i mehaničkih dijelova 

Kvalitetne primjene FDM/FFF 3D printera svuda su oko nas, ali i one koje nemaju neku realnu funkciju. FDM/FFF 3D printer je idealan te vrlo često korišten alat za izradu raznih kućišta i dijelova robota! Koliko god se činilo jednostavnim, kućištem možeš smatrati svaki komad plastike koji u sebi sadrži vrijedne elektroničke dijelove. Njegova namjena je da štiti i čuva elektroničke dijelove od okolinskih utjecaja i oštećenja, a treba biti izrađen od materijala koji ima žilavost, čvrstoću, te mehaničku i toplinsku otpornost. Pritom mi najčešće koristimo PETG ili Facilan C8 filament.

3D print kućište
Primjer izrade kućišta elektronike za modularni stroj Modax3D
Neki primjeri kućišta koje smo izrađivali 3D printanjem su: personalizirana kućišta za raspberry PI, razni dijelovi robota koji sadrže elektroniku, kutija za elektroniku na našem Modax3D modularnom stroju, dijelovi brodića na daljinsko upravljanje (75 cm dužine) te kompletna vanjska oplata “smart tank-a” kojeg razvija hrvatski startup Iron Bull Tanks. 

BCN3D Sigmax 3D printerom trenutno se služe u svrhe izrade i unaprjeđivanja kućišta za njihov kopleksan tehnološki proizvod. Mario Jukić, CEO startupa Iron Bull Tanks, odlučio se za 3D printanje većeg dijela vanjske oplate za svoj “pametni” tenk FDM/FFF tehnologijom 3D ispisa, u inženjerskom materijalu, jer je to optimalno rješenje za realizaciju prototipa te testiranje novog dizajna nakon svake sljedeće iteracije. Po završetku 3D ispisa dijelovi se sastavljaju i radi se završna obrada.

Osim kućišta za elektroničke dijelove, FDM/FFF 3D printanje vrlo je primjenjivo za izradu raznih mehaničkih komada koji se koriste za industrijske i svakodnevne namjene! Prilikom 3D printanja takvih dijelova koriste se izdržljivi, mehanički i toplinski otporni materijali koji se 3D printaju na višim temperaturama u zatvorenoj komori. To su materijali poput PC, PA, ASA, ABS ili Facilan HT, koji zahtjevaju specijalne uvjete za rad. Na taj način, prilikom 3D printanja, se zadržava dimenzijska stabilnost predmeta. Rezultat su 3D printevi izrazite čvrstoće i žilavosti koji zahvaljujući svojoj polimernoj strukturi imaju nevjerojatna svojstva.

Takve 3D printeve rijetko imamo prilike pokazati javnosti, ali svakako predstavljaju realnu i vrlo korisnu primjenu FDM/FFF tehnologija 3D printanja! To su, na primjer, držači za automobilska stakla, funkcionalni prototipovi za dijelove turbina, rezervni dijelovi nekog uređaja, zupčanici i drugo. Prilikom 3D ispisa inženjerskih materijala koji zahtijevaju visoku preciznost i minimalne temperaturne fluktuacije preporučljivo je koristiti zatvorenu radnu komoru.

3D printano kućište
Iron Bull Tanks – primjer izrade kućišta tenka FDM/FFF 3D printanjem

3D printanje dizajnerskih komada i nakita

S druge strane dolazimo do 3D printanih dizajnerskih proizvoda koji su mnogim kreatorima omogućili izraz vlastite maštovitosti, individualnosti i personaliziranosti. Na primjer, samo aditivnom proizvodnjom pomoću 3D printera (FDM/FFF, DLP, SLS) možeš napraviti atraktivne “voronoi” strukture. Jedinstven futuristički i moderan dizajn predmeta, koji omogućuje suvremena aditivna proizvodnja, neprocjenjiv je u svijetu dizajna!

Mi FDM/FFF tehnologijom 3D printanja postižemo da personalizirane nagrade za zaposlenike, 3D printani logotipovi tvrtki, ukrasne lampe, dodaci za namještaj, posude, figurice, rekviziti za društvene igre, nakit (i mnogi drugi proizvodi) budu iznimne čvrstoće, kvalitete i izgleda! To znači da FDM-om možeš 3D printati svoje dizajnerske komade u tisućama boja, koristeći na desetke različitih vrsta materijala te na jednostavan način postići njihovu završnu obradu!

Obzirom da se radi o digitalnoj tehnologiji svaki 3D model možeš dorađivati, skalirati na veličinu koju želiš, ili ga 3D printati u stotinama istovjetnih primjeraka. FDM/FFF 3D printerom možeš dobiti proizvod jednake ili veće kvalitete onoj koju možeš kupiti u dućanu. Naravno, svaki 3D printani proizvod ili cijela serija 3D printanih proizvoda ima uvijek veću kupovnu cijenu od tvornički proizvedenih proizvoda u velikim serijama. No, proizvođači mogu, na temelju 3D printanog prototipa, postići odmah vrhunsku kvalitetu proizvoda te zatim krenuti u isplativiju tvorničku proizvodnju velikog broja primjeraka (1000+ komada). Ovakvi proizvodi uvelike nadilaze tržišnu konkurenciju te stvaraju novu vrijednost na tržištu.

Dizajnerski nakit
3D printanje dizajnerskih komada

Printum3D – izrada dizajnerskog nakita FDM/FFF 3D printerom

U suvremenoj proizvodnji nakita jako su zastupljeni FDM i DLP 3D printeri! Gospođa Gordana pomoću FDM/FFF Prusa i3 MK3S 3D printera i MMU2 (multi materiala) izrađuje moderan dizajnerski nakit. U vezi svog hobija, koji namjerava pretvoriti u biznis, rekla nam je sljedeće: “U svijet 3D printanja krenula sam obratnim putem: najprije me osvojio taj svijet, svijet u kojem je moguće izraditi zaista čudesne oblike, a nakon toga sam tražila nišu u kojoj bih mogla koristiti 3D printer. To je područje u kojem dominiraju muškarci, no kao dipl. Ing. strojarstva naučila sam se nositi sa, blago rečeno, čudnim pitanjima tipa: “ Žena, pa u strojarstvu?” No, kako me ljubav prema matematici i fizici privukla u svijet tehnike, jer tamo su konkretne mogućnosti primjene istih, tako me u svijet 3D printanja privukla mogućnost iskazivanja vlastite kreativnosti.

Godinama, desetljećima, baveći se raznim hobijima, ispucavala sam svoju kreativnost, a sve je dobilo smisao mojim ulaskom u svijet 3D printanja. On mi omogućuje kreativnu slobodu i izradu originalnog nakita. Naravno, složen je to proces, treba ovladati mnoštvom kompjuterskih programa, a i rukovanje 3D printerom zahtijeva puno vještina. No, kao i u svemu, metodom pokušaja i pogrešaka, upotpunjujemo svoje znanje, te nakon određenog vremena kročimo u svijet nepodnošljive lakoće printanja, a tada je tu samo čisto zadovoljstvo i užitak koji kulminira kada u ruci držimo nešto što je do prije par sati čučalo u našoj mašti.”

Gordana Dokozić-Vrban, dipl.ing. strojarstva i strastvena 3D printerica

Umjetnička primjena
Rekviziti za animacije Zagreb filma – FDM/FFF 3D printanje i završna obrada

3D printanje u umjetnosti

FDM/FFF 3D printer zaista je vrlo moćan digitalni alat, a takav alat u rukama umjetnika izrađuje prava mala i velika remek djela! U programima za 3D modeliranje kao što su Sculptris ili ZBrush umjetnici stvaraju nevjerojatne skulpture i oblike koje zatim 3D printerom mogu pretočiti u realne objekte. Takvi 3D printevi imaju najčešće pokaznu namjenu, oduzimaju dah promatračima te nadograđuju našu percepciju umjetnosti i umjetničkog stvaranja.

Za set stop animacije Zagreb filma, izrađivali smo 3D printanjem sićušne rekvizite za koje bi ljudskoj ruci trebalo mnogo više vremena i truda nego 3D printeru. Na taj način znatno smo ubrzali i skratili cijeli proizvodni proces. Više o tome možete pročitati u blogu o dva filma stop animacije našeg Zagreb filma. 

Na drugom kraju spektra nalaze se jako velike 3D printane skulpture konceptualnih umjetnika. One su najbolji pokazatelj da FDM/FFF tehnologija nije ograničena radnim volumenom stroja, već konačni proizvod može biti mnogo veći od samog 3D printera na kojem je izrađen. To postižemo “rezanjem” 3D modela na dijelove, 3D printanjem zasebnih dijelova te naknadnim ljepljenjem i završnom obradom! Primjer toga je 3D printana replika skuplture “krista od čavala” koja je dvostruko veća od originala te ima mogućnost ugradnje led rasvjete. Ona je rađena 3D skeniranjem originalne skulpture, doradom 3D modela, 3D printanjem od prozirnog PETG materijala u dijelovima i naknadnim ljepljenjem.

Najveća skulptura koju smo za sada izradili, na našem Modax3D printeru, je golferica Prudence visine 190 cm. Prudence je sastavljena od 21 komada, lijepljena i lakirana, a bila je glavna zvijezda izložbe u Dublinu. Tekst o izradi Prudence objavio je nizozemski colorFabb, a više o tome možeš pročitati u blogu na stranici Netokacije. 

U umjetničkim primjenama ne smijemo nikako izostaviti digitalni 3D model te FDM/FFF 3D printere, kao ključnu stavku u procesu izrade kalupa, te lijevanja konačnog proizvoda od materijala poput smole, gipsa, cementa itd. Također, bez umjetničke obrade 3D printanje ne bi dobilo jednu dodatnu “četvrtu” dimenziju. U umjetnosti FDM i DLP 3D printeri te završna obrada čine jednu posebnu neraskidivu vezu. Zato na 3DPrintaj platformi ostvarujemo čvrste suradnje s našim partnerima kako bi ponudili vrhunsku uslugu 3D printanja te kompletnu završnu obradu 3D printanih komada dizajnerima i umjetnicima. 

Ne smijemo zaboraviti da dizajn i umjetnost uvijek ponovno iznenađuju odabirom metode izrade, namjene i materijala. Tako smo klijentici Luciji Jergović pomoću FDM/FFF 3D printanja i lijevanja izrađivali silikonske kalupe za personaliziranu čokoladu. To jedna od brojnih primjena u slastičarstvu koja je zaista zanimljiva i super tasty.

Print big
Print big
Golferica Prudence – statua visine 1.90 m izrađena FDM/FFF tehnologijom

3D printanje u arhitekturi i maketarstvu

Posebna niša korisnika FDM/FFF 3D printera su arhitekti. Upravo spoj tehnološkog, dizajnerskog i umjetničkog izražavanja u kontaktu s čovjekom i prirodom čini njihove projekte jedinstvenima! Arhitektonske makete, uglavnom se 3D printaju “inhouse”, a pri tome se koriste FDM/FFF 3D printeri manjih ili većih gabarita. Arhitektonske makete izrađene na temelju digitalnog 3D modela i FDM/FFF 3D printera su savršeno precizne, vizualno atraktivne i čvrste. Za njihovu izradu danas potrebno je značajno manje vremena nego što je trebalo prijašnjom ručnom izradom. Slična namjena FDM/FFF 3D printera je i u hobističkom maketarstvu.

Gospodin Vladimir Mohaček, strastveni zaljubljenik u maketarstvo, kojeg smo upoznali na našoj start paket edukaciji, 3D printao je cijelu maketu Hogwartsa na svom Enderu 3. O 3D printu Hogwartsa nam kaže: Može Ender 3 i bolje i finije printati, ali pošto se radi o maketi starog dvorca (Hogwarts) ostavio sam debljinu Layera na 0,2mm. Finije bi bilo previse glatko. Na 0,2 dešavaju se i male greške koje ustvari doprinose tom “retro” štihu. Sve je nacrtano u AutoCAD-u prema originalnim Warner Bros nacrtima za film. I vrlo bitna informacija – model je malo modificiran (neki detalji prozora su izbačeni) tako da je optimalni 3D print u layeru 0,2 ili grublji 0,3, a ne fini 0,1. Materijal u kojem je maketa 3D printana je ColorFabb economy PLA.” 

Vladimir Mohaček, inženjer i strastveni maketar

Gospodin Mohaček, spojio je svoj životni poziv, a to je konstrukcija mostova, sa hobističkim maketarstvom. Tako je 3D printerom izradio i maketu čelične konstrukcije iznad stupišta novog kompozitnog mosta preko Kupe, te je završnom obradom pretvorio u savršenu umanjenu verziju čelične konstrukcije. Kako to izgleda možeš vidjeti na fotografijama.

Kako bi mu olakšali 3D printanje u raznim materijalima, na Creality Enderu 3, gospodinu Mohačeku napravili smo “upgrade” 3D printera u “all metal hotend”. Na taj način može bezbrižnije 3D printati na višim temperaturama, a uz pomoć čelične mlaznice znatno lakši mu je 3D ispis s abrazivnim materijalima. 

Maketa Hogwarts
Most Kupa-3D print
Primjeri 3D printa u maketarstvu – Hogwarts i most nad Kupom

3D printanje u medicini i srodnim strukama

Mogli bi se složiti da je najplemenitija primjena 3D printanja u medicini i srodnim područjima, ona koja se bavi povećanjem kvalitete ljudskog života. FDM/FFF 3D printerom mogu se izrađivati posebno prilagođena pomagala poput ortoza ili plastičnih dijelova proteza, o čemu smo imali prilike nekoliko puta razgovarati sa stručnjacima. Jedna od prvih suradnji koje je naša firma Mikrotvornica ostvarila bila je upravo u području proizvodnje ortoza pomoću specijaliziranih FDM/FFF 3D printera. Posljednji projekt koji je aktualan je 3D printani pokrov za protezu jednom gospodinu iz Splita koji je još u procesu izrade.

U domeni radne terapije FDM/FFF tehnologijom 3D printanja omogućili smo veću dostupnost mjernog instrumenta za taktilnu percepciju radnim terapeutima diljem svijeta. Jedan EASI test sadrži 65 dijelova 3D printanih u provjerenom PETG materijalu na FDM 3D printeru. Korištenjem FDM/FFF tehnologije 3D printanja za izradu ovog testa, reducirali smo ukupnu količinu dijelova na optimalnu, ostvarili veliku uštedu u cijeni, mnogo je veća dostupnost mjernog instrumenta i mogu se vrlo jednostavno ugraditi magneti unutar pojedinih oblika! Također, 3D printanje omogućuje mnogo jednostavniju izradu dijelova seta koji imaju kompleksnu površinsku geometriju, u odnosu na konvencionalne metode proizvodnje.

Oralni dijelovi seta 3D printani su mlaznicom od nehrđajućeg čelika kako bi zadovoljili potrebne sigurnosne standarde, a sada se razmatra proizvodnja oralnih dijelova i u dentalnom resinu (DLP). Na kraju, važno je spomenuti da su zubni tehničari u sve većem broju prešli na proizvodnju zubnih matrica pomoću DLP/SLA 3D printera. U suštini, radi se o izradi modernih ortodontskih terapija, tzv. nevidljivih aparata za ispravljanje zubi, gdje se DLP/SLA tehnologija koristi za 3D print modela koji su ključni za izradu istih. Brzina, preciznost i pouzdanost su performanse koje zubna medicina kao takva traži, a koje joj spomenuta tehnologija može isporučiti.

Sve ove primjene fascinantne su na svoj način. Tek smo se dotakli najčešćih primjena FDM/FFF tehnologije 3D ispisa u Hrvatskoj! U sljedećim blogovima pisat ćemo i o nekim drugim primjenama i tehnologijama. Kao što je sve popularnija DLP (digital light processing) tehnologija 3D ispisa koja je vrlo kompatibilna s FDM-om. Prati nas i saznaj sve što te zanima o 3D printanju. Stay tuned!

#3DPrintaj #3dprinthrvatska  #3dprintingcroatia

powered by

Mikrotvornica je tehnološka tvrtka specijalizirana za aditivne tehnologije.

OIB: 11632409972
MBS: 081129419
Trgovački sud u Zagrebu

Žiro račun (PBZ d.d.) IBAN:
HR9323400091110899688

Ponosni član Zagrebačkog inovacijskog centra

Kontakt

Ponedjeljak - Petak
09:00 - 17:00

Avenija Dubrovnik 15/12 HR-10000 Zagreb, Hrvatska

+385 95 514 2570
info@3dprintaj.com

Prati nas

Načini plaćanja

Jednokratno: MasterCard®, Maestro®, Visa, Diners, bankovni transfer, virman, pouzećem.

Obročno (od 2 do 12 obroka za narudžbe veće od 1000 kn) : 1. Diners 2. Mastercard, Maestro, Visa Mbnet grupacije 3. Maestro, Visa tekućeg računa PBZ d.d. 4. Kreditne i poslovne kartice izdavatelja PBZ card d.o.o.