Forventninger og virkeligheten

opprettet den under Info

Dette innlegget er ikke på noen måte ment som en bøtte kaldt vann i årene på noen, men mer for å sette forventningsnivået rundt dette med 3D printing til ett nivå som er nærmere virkeligheten. La oss først se på hva en vanlig 3D printer for hjemmebruk egentlig er.

En vanlig 3D printer for hjemmebruk er som regel enten ferdig bygget fra fabrikk eller ett sett med deler en selv må sette sammen. Felles for begge er at de i all hovedsak er laget av de samme delene, selv om kvalitetsnivået kan variere noe fra modell til modell. Felles for begge er også at det er maskiner som er konstruert med økonomi i tankene, på den måten at det som regel er spart penger der en kan spare penger for å komme inn på markedet på ett lavest mulig prisnivå for å nå flere kunder. Dette betyr at ofte må det kuttes noen hjørner her og der, blant annet på nøyaktighet i montering, kvalitetskontroll av komponenter og den generelle nøyaktigheten en kan forvente av maskinen.

Så hva kan en forvente av en maskin til 5000-10000,- kroner i dag egentlig? Vel, de aller fleste maskiner i denne prisklassen er for det første fullstendig uten feedback. Det vil si de er stokk dumme når det kommer til stykket, og gjør det de får beskjed om uavhengig av om det er fornuftig, om det gir best resultat eller om det i det hele tatt er mulig. De aller fleste maskiner starter fra enn nullpunkt satt av mikrobrytere eller optiske brytere. Herfra får den en kommando om å bevege seg så og så langt i en retning. Men maskinen vet ikke om noe har ført til at den ikke lengre står i nullpunktet, eller om det er noe i veien, eller om det i det hele tatt er plass til å utføre disse instruksjonene. Faktum er at om du i sliceren setter dimensjonene til din skriver til større enn de er, så vil maskinen krasje i kantene, ettersom kun ett ytterst fåtall av maskinene har brytere for å detektere at de når ytterkanten. De aller færreste har heller ikke noen form for feedback som forteller hvor i det 3-dimmensjonale rommet de befinner seg til enhver tid. Denne posisjonen er bare beregnet ut fra nullpunktet de startet på og hvilke kommandoer den har fått siden da med simpel pluss og minus. De tar ikke høyde for friksjon, hindringer eller om de har blitt flyttet på manuelt. Dette gjør i prinsippet at jo større en printer og jo lengre en print tar, jo større feilmargin kan oppstå. Maskinen tar heller ikke høyde for om temperaturen i rommet endres, eller om selve maskinen varmer opp rammen eller andre ytre faktorer som kan ha direkte innvirkning på maskinen.

Delene maskinen er laget av er heller ikke feilfri, og de aller færreste har helt temperaturstabil elektronikk, noe som fører til at elektriske verdier i selve styringen vil endres med temperaturen på selve hovedkortet i takt med omgivelsene og hvor mye varme kortet selv produserer. Belter strekker seg, friksjon i lager, stenger og skinner kan endre seg med tiden og ytre påvirkninger også. Dette gjør at geometrien i maskinen endrer seg over tid også. Det blir derfor nesten umulig å oppnå nøyaktigheter ned i mikrometer-nivå.

Så hva kan en egentlig forvente seg av en 3D skriver for hjemmebruk? Dette kommer selvsagt litt an på pris og på hvor nøyaktig en er selv, hvor flink en er til å bruke slicer-programvare og hvor mye tid en legger ned i å få det så nøyaktig som mulig. Så nå venter du nok at jeg skal komme med ett tall på hva som er forventet toleranse, og deretter løpe til din maskin for å se om den er god nok? Men det kommer jeg ikke til å gjøre. Isteden vil jeg snu litt på spørsmålet og spørre deg hvor stor nøyaktighet trenger du egentlig? Trenger katten du skriver ut fra Thingiverse å ha 4,144mm fra øye til øye? Eller kan du nøye deg med 4,1mm? Trenger hullet du lager å bli 5,000mm stort, eller kan du klare deg med 5,1mm eller 4,9mm? Hvis du svarer ja på at øynene må være 4,144mm og hullet 5,000mm stort er ikke en 3D printer for hjemmebruk noe for deg. Da trenger du utstyr i millionklassen. Hvis du heller kan nøye deg med ett hull på 4,9 som du enkelt kan bore opp til 5mm etterpå så er 3D printing hjemme noe du kommer til å elske. Det vi printer behøver ikke nøyaktighet ned på tusendelsnivå. I så fall har du gjort en feil i designet ditt ettersom du ikke har lagt til fornuftige toleranser i det du har tegnet. For nå som vi vet, og har akseptert, at vi ikke har å gjøre med nøyaktigheten som brukes innen romfart må vi ta dette inn over oss når vi designer, og heller legge inn litt toleranse i hull, i flater som skal passe sammen og generelt i alt en tegner. De fleste har en hobby-maskin, og kan ikke forvente å levere samme nøyaktighet som en industri-maskin. Og samme hvor dyr maskin du har så må du regne med tilpassing i etterkant for å få sømløse overganger, eller helt plane flater. Pussing, sparkling, maling, vasking eller mekanisk bearbeiding er ikke til å unngå uansett hvilken metode du velger å fremstille deler på.

Akkurat som at mange har bil, men ikke kan forvente samme akselerasjon som en Formel 1 bil bare fordi vi også har de samme grunnleggende komponentene. 3D-printing for hjemmemarkedet er bare på barnestadiet ennå, på lik linje med hva 2D skrivere var for 30 år siden. Ville du forventet at en matriseskriver fra 1987 skal kunne skrive ut familieportrettet ditt i en kvalitet som kan rammes inn og henges på veggen? Neppe, så ha det gøy med 3D printeren, skap, utfordre deg selv, og vær kreativ, men husk at selv om teknologien er utrolig så er det begrensninger i hva en 3D printer du kan ha hjemme på skrivebordet ditt kan få til. Mange av disse kan riktig nok omgås ved rett design, korrekt slicing og rett valg av filament, men det får bli til ett annet blogginnlegg.


Ingen kommentar(er)
Skriv kommentaren din