3D Tisk - příprava

Příprava t iskárny k 3D tisku
3D tisk – RapMan 3.1
© Ing. Richard Němec, 2012
1. Napájení 3D tiskárny RapMan 3.1 a bezpečnost
Tiskárna RapMan 3.1 je napájena z elektrorozvodné sítě 230V prostřednictvím adapteru 230/12V 60VA s dvojitou
izolací. Z hlediska úrazu elektrickým proudem se jedná se o bezpečné zařízení SELV. Na nekrytých kontaktech zařízení
(ovládací panel, koncové spínače atd.) je napětí maximálně 12V. K elektrické síti je zařízení připojeno standardním PC
napájecím kabelem. Funkce adapteru je indikována zelenou kontrolní diodou. Adapter 230/12V se za chodu mírně
zahřívá, musí ležet volně na stole, nesmí být ničím zakryt (přístup vzduchu k jeho chlazení), nesmí ležet na podlaze či na
koberci. Zařízení nesmějí žáci samostatně zapojovat do sítě, zařízení zapojí dozírající pověřená osoba. Po ukončení práce
musí být adapter odpojen od elektrorozvodné sítě. Zařízení nesmí zůstat zapnuté bez dozoru.
2. Teplota tiskové trysky a bezpečnost práce
Tiskárna RapMan 3.1 je napájena z elektrorozvodné sítě 230V prostřednictvím adapteru 230/12V 60VA s dvojitou
izolací. Z hlediska úrazu elektrickým proudem se jedná se o bezpečné zařízení SELV. Na nekrytých kontaktech zařízení
(ovládací panel, koncové spínače atd.) je napětí maximálně 12V. K elektrické síti je zařízení připojeno standardním PC
napájecím kabelem. Funkce adapteru je indikována zelenou kontrolní diodou. Adapter 230/12V se za chodu mírně
zahřívá, musí ležet volně na stole, nesmí být ničím zakryt (přístup vzduchu k jeho chlazení), nesmí ležet na podlaze či na
koberci. Zařízení nesmějí žáci samostatně zapojovat do sítě, zařízení zapojí dozírající pověřená osoba.
Po ukončení práce musí být adapter odpojen od elektrorozvodné sítě. Zařízení nesmí zůstat zapnuté bez dozoru.
3. Tiskový materiál PLA a jeho skladování
Tiskárna RapMan 3.1 je konstruována pro použití tiskového materiálu PLA nebo ABS. Materiál PLA je přírodního původu,
je to modifikovaný kukuřičný škrob. PLA je univerzální materiál vhodný pro všechna použití (při teplotě 180 - 210°C).
Materiál ABS má lepší mechanické vlastnosti, není však vhodný na silnostěnné modely a je asi o 50% dražší než PLA,
zpracovává se při teplotách okolo 260 - 280°. Tiskový materiál PLA je třeba skladovat mino dosah slunečního záření, v
suchu a pokud možno v uzavřeném obalu (původním PVC obalu), protože jinak velmi rychle degraduje a křehne. Struna
se potom láme a praská. Zlomení struny v průběhu tisku znamená znehodnocení výrobku. Po ukončení tisku je třeba
strunu vysunou z trysky a strunu řádně uložit.
4. Zavedení struny (tiskového materiálu) do tiskárny RapMan 3.1
Bezprostředně před zahájením tisku je třeba do tiskové hlavy tiskárny RapMan zavést tiskovou strunu. Zvolenou strunu
nasadíme na odvíjecí stojánek, strunu provlečeme otvory vodítek nasazených na žebrované ochranné hadici přívodů
tiskové hlavy – viz obrázek. Konec struny zařízneme (pokud konec zůstal od předchozího použití zdeformovaný teplem) a
nožem či jemným pilníkem konec struny zaoblíme (srazíme hranu) – velmi vhodný je pro toto použití diamantový pilník
na nehty. Zapneme tiskárnu, tiskovou hlavu nastavíme do výchozí pozice (v pravém předním rohu tiskové desky nad
otvorem) – provedeme pomoci funkce HOME TOOL HEAD z hlavního menu. O několik otáček uvolníme šrouby nastavení
přítlaku podavače struny – není třeba nástroje, šrouby mají hlavy opatřené plastovými rýhovanými ručními kolečky.
4. Zavedení struny (tiskového materiálu) do tiskárny RapMan 3.1
Tiskovou hlavu nyní ohřejeme na pracovní teplotu – jinak bychom strunu do hlavy nemohli zasunout. Zvolíme funkci
EXTRUDER CONTROL z hlavního menu ovládacího panelu. Teplotu tiskové hlavy můžeme ovládat v tomto režimu
manuální kontroly tlačítky +Y a –Y. Nastavíme teplotu 200°C (nastavujeme hodnoty v řádku E1, řádky E2 a E3 mají
význam v případě, že je tiskárna vybavena druhou a třetí tiskovou hlavou pro vícebarevný tisk). Levá hodnota na řádku
E1 zobrazuje aktuální teplotu hlavy, pokud za číslem vidíme hvězdičku, je hlava pávě vyhřívána, prostřední číslo
zobrazuje požadovanou cílovou teplotu hlavy (200°C), poslední údaj udává počet otáček za minutu šroubu, který
posouvá strunu. Dokud hlava nedosáhne požadované teploty, nelze z bezpečnostních důvodů posuv aktivovat – mohlo
by dojít k poškozeni tiskové hlavy.
4. Zavedení struny (tiskového materiálu) do tiskárny RapMan 3.1
Po dosažení požadované teploty tiskové hlavy spustíme motorek mechanismu posuvu struny – posuv struny můžeme v
režimu manuální kontroly ovládat tlačítky +X a -X v rozmezí od -90 do 90RPM (otáček za minutu). Kladná hodnota otáček
znamená posun struny do tiskové hlavy, záporné hodnoty pak posun opačným směrem. Nastavíme hodnotu okolo
60RPM. Konec struny zasuneme do podávacího mechanismu a strunu mírně tlačíme směrem do hlavy, čekáme, až se
struna „chytne“ a mechanismus ji už dále posouvá sám. Přitáhneme rovnoměrně a s citem šrouby přítlačných pružin
podavače struny (optimální hodnota je asi 1,5 až 2 otáčky od úplného utažení), pokud se při utahování posuv struny
zastaví (a začne hlasitě rachotit), musíme rychle šrouby mírně povolit. Posuv struny ponecháme zapnutý a sledujeme
pohyb struny.
4. Zavedení struny (tiskového materiálu) do tiskárny RapMan 3.1
Po vniknutí tiskové struny do tělesa vyhřívané trysky ve spodní části tiskové hlavy začne být z trysky vytlačován
pramínek tiskového materiálu v polotekutém stavu. Nejdříve vyjde materiál, který v hlavě zůstal po předchozím tisku a
také případné vzduchové bubliny. Až začne z trysky vycházet souvislý pramínek materiálu správné barvy, manuální režim
ovládání tiskové hlavy ukončíme. Není třeba zastavovat posuv tiskového materiálu a snižovat teplotu, stačí ukončit
manuální režim stiskem tlačítka ESC na ovládacím panelu. Po stisku ESC se posuv struny zastaví, teplota trysky se sníží na
pohotovostní teplotu ( 130°C je implicitní nastavení) a tiskárna je připravena k tisku. Není vhodné tiskárnu ponechávat
delší dobu (desítky minut) v pohotovostním režimu, značné tepelné namáhání snižuje životnost hlavy.
Je nepřípustné ponechat tiskárnu v pohotovostním režimu bez dozoru!
5. Ukončení provozu (odstavení) tiskárny RapMan 3.1
Po ukončení tisku je třeba tiskárnu řádně odstavit. Zvolíme v menu funkci EXTRUDER CONTROL a nastavíme manuálně
požadovanou teplotu trysky 200°C (pro materiál PLA) – teplotu ovládáme tlačítky +Y a –Y. Po dosažení požadované
teploty trysky spustíme zpětný chod šroubu posuvu tiskové struny, nastavíme otáčky šroubu na -60RPM (otáčky
podavače ovládáme tlačítky +X a –X na ovládacím panelu), tisková struna je nyní vytahována z tělesa horké trysky.
Můžeme s citem rukou strunu pomáhat vytáhnou. Po úplném vytažení struny z tiskové hlavy tiskárnu vypneme. Síťový
napájecí zdroj tiskárny vytáhneme ze zásuvky, nesmí zůstat zapnutý bez dozoru. Strunu řádně uložíme – musí být
uložena v suchu (a nejlépe v původním obalu) a v temnu či alespoň mimo přímý dosah slunečního záření.
6. Kontrola a nastavení základní výšky tiskové hlavy
Tisková hlava (ústí její trysky) se musí pohybovat ve správné výšce nad pracovní deskou, toto nastavení výrazně
ovlivňuje správné přilnutí první vrstvy tisku k pracovní desce a tím „upnutí“ výrobku. Nastavení základní výšky hlavy
je třeba před zahájením tisku alespoň vizuálně zkontrolovat, po delší odstávce, stěhování tiskárny, po opravě či
seřizování ostatních ústrojí je nutné tuto výšku zkontrolovat pomocí měrky. Příliš malá či nulová výška hlavy způsobí
poškození (popálení ) desky a případně i hlavy, příliš velká výška způsobuje obvykle separaci výrobku ještě před
dokončením tisku a tím znehodnocení výrobku.
6. Kontrola a nastavení základní výšky tiskové hlavy
Zapneme tiskárnu a z menu na ovládacím panelu zvolíme funkci Home tool head, po vykonání této funkce tiskárnu
vypneme. Rukou opatrně posouváme tiskovou hlavou nad pracovní deskou a měrkou (kovová folie o tloušťce
0,15mm z příslušenství tiskárny či spárovou měrkou) kontrolujeme vůli mezi hlavou a deskou postupně v rozích desky,
v polovině délky stran desky a uprostřed desky – měrka by měla jít zasunout do mezery mezi tryskou a deskou s velmi
mírným odporem. Ústí trysky musí být čisté! Pokud není vůle správná, upravíme polohu desky pomocí 3 seřizovacích
šroubů M8 – viz obrázek. Tato práce vyžaduje trpělivost. Šrouby utahujeme velmi opatrně, závit je v plastu!
7. Aktualizace firmware tiskárny RapMan 3.1
Firmware pro tiskárnu RapMan 3.1 je i po ukončení výroby tohoto typu nadále vyvíjen, verze firmware tiskárny je
zobrazována na displeji ovládacího panelu v pohotovostním režimu. Zkontrolovat možnost aktualizace fw můžeme na
stránkách výrobce (www.bitsfrombytes.com), existuje ale i další neoficiální firmware vyvíjený komunitou uživatelů.
Firmware je distribuován v souboru ZIP, obsahuje vlastní fw – soubor BfB RapMan single Vxxxxx.HEX , návod v pdf
souboru (anglicky) a spustitelný soubor BfB Firmware Loader.exe (nic neinstaluje, pouze se spustí). K běhu tohoto
programu je nezbytný .NET Framework v2.0 . Tiskárnu připojíme k PC USB kabelem A-B (obvyklý např. u tiskáren či
scannerů) Tiskárnu připojujeme vypnutou.
7. Aktualizace firmware tiskárny RapMan 3.1
Zapneme PC, spustíme BfB Firmware Loader.exe (pokud je to možné, tak použijeme možnost Spustit jako správce) a
počkáme na úspěšné spuštění programu. Ve stavovém okně Firmware Loaderu se objeví hláška „Device not connected.
Potom spustíme řídicí jednotku tiskárny v módu bootloaderu – stiskneme a držíme na ovládacím panelu tiskárny tlačítko
+Y a zapneme tiskárnu. Na displeji tiskárny se objeví hláška „USB Bootloader“, nyní můžeme tlačítko +Y pustit. Ve
stavovém okně BfB Loaderu se objeví hlášení “Device Attached” (pokud se objeví “unrecognised USB device attached”,
je třeba vypnout tiskárnu a postup opakovat).
7. Aktualizace firmware tiskárny RapMan 3.1
Pokud je spojení PC s tiskárnou navázáno, otevřeme soubor firmware (tlačítko Open Hex File ), proběhne kontrola
integrity hex souboru, dále stiskneme tlačítko Erase Device (není to ale nezbytně nutné) a po úspěšném smazání flash
paměti tiskárny zvolíme tlačítko Program/Verify a zařízení je naprogramováno a program verifikován. Pokud
naprogramování proběhlo úspěšně, stisneme tlačítko Reset Device. Ukončíme BfB Loader a odpojíme USB kabel. Pokud
použijeme nevhodný firmware a tiskárna nefunguje, můžeme postup opakovat s jiným firmware (např. při pokusech s
upraveným či neoficiálním firmware). Pokud ale došlo i ke smazání bootloaderu v zařízení a nelze spustit tiskárnu v
modu USB Bootloader, je nutno použít k nápravě speciální HW programátor, či vyměnit celou řídicí jednotku tiskárny.
Konec úlohy