Studium przypadku: prowadnice do rolet

Standardowe pole robocze, jakim dysponują niskobudżetowe drukarki 3D to 20 x 20 x 20 cm. Czy to dużo czy mało? To oczywiście zależy co chcemy drukować, jednak w większości wypadków, biorąc pod uwagę specyfikę i powszechne zastosowania druku 3D, w zupełności to wystarcza. Sam rzadko kiedy używałem drukarki do tworzenia tak dużych przedmiotów – zwłaszcza jeśli chodzi o ich wysokość, to może ze 2 razy zdarzyło mi się dobić do 20 cm w górę. Ze względu na wytrzymałość przedmiotów oraz czas ich powstawania drukarki lepiej sobie radzą z tworzeniem obiektów bardziej rozległych w poziomie niż wysokich (dlatego dobrze jest modele projektować tak, aby mogły być drukowane na leżąco). Po ponad roku eksperymentowania z tą technologią myślę, że wygodnym obszarem roboczym byłoby dla mnie 20 x 30 cm w poziomie, w pionie – 20 cm lub nawet mniej.

Mój ostatni projekt bardzo by zyskał, gdybym dysponował nieco większą drukarką. Kilka tygodni temu zamontowałem w sypialni rolety, nieprzepuszczające światła słonecznego. Okna w moim mieszkaniu wychodzą na południowy wschód, i coraz wcześniej wstające słońce daje mi znać o swoim istnieniu o godzinie, o której sam wolałbym jeszcze trochę pospać. Nieprzepuszczalny materiał, z którego rolety są wykonane, sam sprawdza się znakomicie, ale niestety jego brzegi zawijają się nieco do wewnątrz wpuszczając sporo światła:

Chcąc ograniczyć ten efekt wymyśliłem, żeby wzdłuż brzegów rolet zamocować prowadnice, zapobiegające zawijaniu się materiału. Początkowo chciałem użyć jakiś plastikowych listew z Castoramy – które po przycięciu do odpowiedniej długości można by przykleić mocną dwustronną taśmą. Problem występowałby w 2 miejscach – w okolicach klamek, gdzie jest zbyt ciasno żeby cokolwiek gotowego przykleić, oraz na górze – gdzie materiał nawija się na rolkę, i nie może zbyt ściśle przylegać do ramy okna.

Pomysł wydrukowania odpowiednich listew przyszedł mi do głowy dość szybko – zwłaszcza, że do wykonania ich w ten sposób nie potrzebowałem niczego poza białym filamentem i taśmą klejącą. Głównym problemem była ich długość – każda z 4 prowadnic powinna mieć ok. 150 cm. Trochę dużo jak na możliwości mojego Prime’a :) Mimo wszystko zdecydowałem się spróbować zrobić to po kawałku. Na początek zaprojektowałem elementy do przyklejenia przy klamkach:

Po nich wydrukowałem 8 sztuk prostych fragmentów o długości 23 cm (tyle zmieściło się po przekątnej stołu). Każdy z nich miał od spodu zaprojektowane wgłębienia na grubą taśmę dwustronną – dzięki czemu listwy zamiast odstawać na grubość fragmentów taśmy, dość dobrze przylegały do ramy okna:

Początkowo drukowałem z PLA na zimnym stole przesmarowanym klejem w sztyfcie – jednak okazało się, że ślady po kleju pozostają na powierzchni wydruków, co niestety nie wygląda zbyt dobrze. Kolejne części powstawały na rozgrzanym szkle już po 5 sztuk naraz. Ich rogi zabezpieczyłem przed odklejeniem za pomocą niewielkich płaskich kółek (do późniejszego odcięcia). Rozwiązanie takie jest o tyle lepsze od standardowego brimu, że łatwiej jest takie pomocnicze struktury później usunąć. W przypadku różnych “kanciastych” przedmiotów to głównie rogi mają tendencję do podnoszenia się do góry podczas druku, i nie ma sensu zabezpieczać całego przedmiotu:

Dodatkowe, oddzielnie zaprojektowane elementy były potrzebne do miejsc przy zaczepach łańcuszków oraz przy mocowaniu rolet na szczycie okna:

Po zamontowaniu wszystkich fragmentów listw w pokoju zrobiło się prawie całkiem ciemno. W paru miejscach widać, że słońce nieco prześwietla strukturę prowadnic – żeby tego uniknąć można by drukować listwy ze 100% wypełnieniem.

Niestety, jak to bywa z różnymi własnymi wynalazkami, po paru dniach okazało się że nie wszystko działa tak jak powinno. Niektóre fragmenty listw samoistnie zaczęły odklejać się od ramy okna, lądując (głównie w nocy) z plaskiem na parapecie :) Wykorzystana przeze mnie piankowa taśma dwustronna bardzo dobrze trzyma się wszelkich gładkich powierzchni – jednak w przypadku chropowatych struktur z drukarki 3D wytrzymałość połączenia jest już dużo słabsza. Postanowiłem wypróbować starej, sprawdzonej metody do wygładzania wydruków – czyli pokrywania ich żywicą epoksydową. Po dokładnym odmierzeniu niewielkiej ilości samej żywicy i utwardzacza, wymieszałem je w plastikowej miseczce i uzyskaną substancją pokryłem miejsca na taśmę we wszystkich elementach prowadnic:

Pokryte żywicą wydruki odstawiłem na 24 godziny do całkowitego wyschnięcia, po czym przykleiłem na nowo do ramy okna. Było to tydzień temu – i do tej pory listwy nie sprawiają już żadnych problemów. Trik z żywicą może być przydatny przy wszelkich wydrukach, które chcemy przyklejać do gładkich powierzchni za pomocą dwustronnej taśmy.

Wykonanie całości okazało się dość pracochłonne: druk wszystkich, 32 elementów zajął ok. 15 godzin. Razem z nieudanymi wydrukami (których było bardzo niewiele) zużyłem ok. 400 g filamentu. Trochę czasu zajął mi też sam montaż i późniejsze poprawki. Z pewnością byłoby prościej, gdyby dysponować drukarką z większym polem roboczym – dla przykładu taki ZMorph może tworzyć obiekty długie na 30 cm. Przy tego typu projektach można również ograniczyć wykorzystanie drukarki do wykonania niektórych, bardziej skomplikowanych elementów, częściowo korzystając z gotowych części.