Ubehol nejaký čas od vzniku týchto stránok vyplnený tichom. Čo sa dialo medzičasom?

Priznám sa, veľmi som podcenil rozsah možností, ktoré 3D tlač poskytuje. Postupne ako sa vychytávali problémy s kvalitou tlače, zisťoval som, že sa dá zachádzať ďalej a ďalej.

V podstate po niekoľkých pokusoch s prvkami krajiny, koľajami a príslušenstvom som rýchlo skĺzol k tomu zaujímavému – vozový park. A vlastne tlačou vagónov som strávil väčšinu obmedzeného času, ktorý som mal k dispozícii.

V podstate nešlo iba o nakreslenie a vytlačenie jednotlivých komponentov. To bola tá najmenšia vec. Problémom bolo nájsť postupy, ako obísť obmedzenia tlače, ako rozdeliť model (a ako ho zložiť dokopy) a kam sa dá zájsť pri návrhu funkčných prvkov. Tlač tryskou 0.2mm je dosť pomalá, takže testovanie si vyžadovalo dosť času. Výsledkom je tlač dielov, ktoré sa podobajú plastovým stavebniciam – vytlačiť vagón ako jeden celok nie je FDM technológiou možné v dostatočnej kvalite – bočné steny nemajú ostrú kresbu. Preto sa všetky diely tlačia naplocho. Takisto tam, kde je potrebná tlač otvorov a premostení je výhodnejšie do modelu pridať vlastné ľahko odstrániteľné konštrukcie ako spoliehať na slicer.

Ďalším problémom sú malé rozmery, z čoho vyplýva nedostatočný čas na stuhnutie plastu. Tu tiež prichádzajú ku slovu pomocné konštrukcie, ktoré predĺžia čas tlače jednotlivých vrstiev.

Samozrejmosťou je aj vyladenie parametrov tlače – hlavne teplota a rýchlosť tlače. Teplota je o kompromisoch. Pri nízkej teplote dosiahneme dobrú kresbu detailov, avšak hustejší filament kladie väčší odpor a môže deformovať malé detaily. Ďalším problémom je že pri tlači ostáva viac chlpov pri presunoch hlavy, ktoré niekedy zanechávajú na povrchu stopy. Pri vyššej teplote je výsledok trochu roztečený, ale zanecháva menej chlpov, takže plochy sú čistejšie. Takže je treba nájsť vhodný kompromis, prípadne jednotlivé komponenty tlačiť pri rôznej teplote.

Podotýkam, že merítko v ktorom pracujem, je 1:120.

Prvým pokusom bol vagón Ztr. Okrem dvojkolesí a spriahadiel je model kompletne vytlačený – vrátane kinematiky so šachtou podľa NEM. Na tomto modeli je vidno niekoľko problémov. Najvýraznejším sú rozmazané konce nosníkov – toto sa neskôr vyriešilo pridaním odstrániteľnej pomocnej konštrukcie. Takisto na nárazníkoch a maskách je vidno rozmazanosť ako dôsledok vysokej teploty. Kinematika a NEM šachta sú trochu roztancované, i tento problém sa vyriešil na ďalšom modeli.

Dvere na vagóne sú funkčné – na vrchu sú osadené v žliabku, dolu sa pohybujú na oceľovom drôte o priemere 0.5mm.

Na ďalšom obrázku je výsledok po nanesení niekoľkých vrstiev tmelu (bez brúsenia). Na jednej strane zmizol typický vzhľad výtlačku z 3D tlačiarne, na druhej strane sa zvýraznili nečistoty a artefakty, ktoré treba pred nanesením ďalších vrstiev tmelu odstrániť

Druhým pokusom bol maďarský hasičský vagón – inšpirovala ma stavba na modely.biz, ďalšie informácie som našiel na www.vlaki.com.

Tento vagón má funkčné dvere (všimnime si detail – rúčky na dverách – vlastne jednu, druhú som pri fotografované ulomil) a všetky bočné skrinky majú otváracie dvierka. Otvárací poklop na nádržiach sa nepodarilo realizovať – mechanizmus pántu vychádzal neúmerne veľký.

Tento model bol tlačený už pri nižšej teplote – je vidno veľký rozdiel v kresbe na maskách podvozkov a oblúku nárazníkov (bohuýiaľ, forografia to dobre neukazuje). Takisto NEM šachta je presnejšie poskladaná (a hlavne čistejšie vytlačená). Spriahadlá Tillig boli nahradené spriahadlami Kuehn – lepšie zvládajú výškové nepresnosti montáže a hlavne v poslednom balíku od Tilliga som našiel spriahadlo podivnej „optimalizovanej“ konštrukcie, ktoré nepôsobilo dôveryhodne a nechcelo sa mi skúšať, čo dorazí v ďalšej zásielke.

Tretí pokus – opäť Ztr. Podvozok je pôvodný, nadstavba aj so strechou sú nové. Strecha je niekoľkokrát prestriekaná tmelom a prebrúsená. Tmel je obyčajný škodovečkársky plnič v spreji.

Nadstavba je tlačená iným filamentom, ktorý je polopriesvitný, takže výsledok vyzerá trochu podivne, voskovito. Model z tohoto filamentu nie je bez ďalšej povrchovej úpravy použiteľný.

Pribudlo niekoľko detailov – držiaky svetiel na čelách, rúčky a závora na dverách. Zlepšenie zaznamenali aj ukončenia nosníkov, ktoré už nie sú výrazne rozmazané. Za pozornosť stojí závora na dverách, ktorá je skutočne pohyblivá. Jej os tvorí medený drôt priemeru 0.25mm vlepený do dverí a závora je zhora zaistená krúžkom prilepeným o os. Je to zatiaľ najmenší funkčný detail, ktorý sa podarilo vyrobiť. Bohužiaľ fotografia je nevýrazná – tento polopriesvitný filament je takmer nefotografovateľný.

Ešte sa pozrime na kinematiku. Kinematika je magnetická. Obsahuje dva magnety (kombinácia magnet a železný kolík nevyvinula dostatočnú silu pre návrat do stredovej polohy). NEM šachta je tiež funkčná – spriahadlo je v nej zacvaknuté (nie vlepené) ako sa sluší a patrí.

Na záver niekoľko ilustračných obrázkov – staničná lampa (svietiaca), rozpracované návestidlo, kúsok koľaje (ešte chlpatý a neočistený), kolieska (8mm a 8.5mm) a oceľová konštrukcia. Posledný obrázok je úvodná fáza tvorby lokomotívy, avšak vybraný typ – T211.0 – je príliš malá a nezmestí sa do jej žiaden z motorov, ktoré mám k dispozícii (o dekodéri nehovoriac), takže asi budem pokračovať s niečím trochu väčším.

A záver?

Pôjde to. Výsledok – po povrchových úpravách – nebude o nič horší ako papierové stavebnice. I keď zatiaľ majú modely nízku tepelnú odolnosť (vlastnosť PLA), pokusy o tlač z ABS boli tiež úspešné. Tlač z ABS je časovo podstatne náročnejšia (dlhé nahrievanie podložky, vyššie percento nepodarkov), takže tú si necháme na finále.