Хьюстон, у нас проблема!
Предыдущая модификация устройств имела корпус из акрила, собирающийся по принципу коробочки. Требовалась склейка достаточно вонючим и токсичным клеем-герметиком. К тому же сам корпус был глянцевым, что хоть было и красиво, но портило эстетику даже после одного прикосновения.
Еще одним тормозящим фактором была необходимость заказывать лазерную резку всех деталей для корпуса. Если на производстве была большая загрузка (время, когда заказывается много праздничных сувениров, например), получение деталей для корпуса могло затянуться до 2 недель.
Следовательно возникла идея повышения автономности. Нужно было снизить зависимость изготовления устройства от внешних факторов, которые я не могу контролировать.
Литье корпусов в силиконовую форму не подходит
Чтобы решить проблему я пересмотрел много разных вариантов вплоть до покупки своего станка для лазерной резки. Идея конечно же была провальная изначально — ведь лазерная резка в принципе не самое удачное решение для изготовления корпусов для чего-либо серьезного. Резка вообще была выбрана исходя из доступности технологии и возможности делать что-то мелкими партиями не раскрывая сильно сути предназначения нарезаемых деталей. О 3д печати я конечно же слышал, но почему-то не рассматривал это очевидное решение в первую очередь. Тогда в голову приходило одно решение — взять и самый удачный корпус скопировать через силиконовую форму после сборки. Тут же оказалось, что глянцевый корпус не сохранит своих свойств после необходимой обработки (нужно было перед копированием довести форму до ума). Хотелось, чтобы серийные изделия все-таки имели более гладкие формы и некоторые элементы, которые придавали бы ему чуть больше жесткости. Также большой проблемой литья в любительском понимании являются пузыри, которых не избежать, если у тебя нет вакуумной камеры. Литье пока исключаем.
Опыт заказа 3д-печати у сторонних специалистов на авито в Новосибирске
На тот момент у меня уже был опыт использования 3д печати для прототипирования первых моделей устройств. Я тогда пытался сделать какое-то подобие кассеты от Negative Supply (по-моему даже показывал в своем первом видео на YT).
Честно скажу, тогда с 3д печатью не задалось. Возможно на тот момент в Новосибирске в целом это было плохо развито. Даже при огромном количестве объявлений на авито от 3д-печатников, мне большая часть либо вообще ничего не отвечали на мой запрос, либо называли цены, которые по сравнению с лазерной резкой совсем не годились. В итоге за заказ взялся какой-то студент. Хороший приятный парень, но за печать изделия размерами 12*4*4см он взял примерно 1500 рублей. Два раза переделывал, потому что деталь «плыла». Тогда я не разбирался в процессе и поверил, что это с моим макетом что-то не так.
Короче говоря, получив мой прототип, я не смог его адекватно собрать из-за несоответствия макетным размерам. Детали имели следы явного перегрева пластика и плохой адгезии к столу. В самых деликатных местах детали расслаивались на «ниточки», что говорило и о плохой межслойной адгезии.
Благодаря этому опыту я для себя решил, что как минимум на «аутсорс» я 3д печать уже отдавать точно не стану и забросил вообще эту идею на 2 года.
Выбор моего первого 3д принтера
Параллельно с макетами для лазерной резки я постоянно пытался представить, каким на мой взгляд могло бы быть мое устройство, если бы я не был ограничен технологиями. Осваивал 3д моделирование и перешел от онлайн-«песочницы» tinkerkad (которая кстати в итоге заблокировала доступ пользователям из РФ) в более мощный полноценный продукт Fusion, а затем в Inventor. Вот там я разгулялся. Сделал прототип, и уже руки чесались его пощупать вживую. Заказывать печать не хочу, единственный вариант — покупка своего принтера. К тому же я выяснил, что за 1000- 1500 рублей можно купить целый КИЛОГРАММ пластика для печати, которого может хватить на ДЕСЯТОК цельных корпусов.
Нюансов выбора — тьма тьмущая. Базовый это конечно выбор между фотополимерником и FDM, но у меня двое детей, которым эти смолы могут навредить, все проконтролировать я не могу, поэтому остановился на FDM, с оговоркой, что из ABS я печатать дома точно не буду.
Сходу чуть не сделал ошибку. Была мысль купить Б/Ушный принтак. Цены не кусались, почти приобрел. Но благодаря тому, что продавцы на авито снова НЕ УТРУЖДАЛИ СЕБЯ ответить хотя бы в течение СУТОК, я полез смотреть, чего нового можно взять. Не сильно дорогое, но и чтобы печатал что называется «из коробки» все что мне нужно и желательно побыстрее. Заодно наконец разобрался что это такое и с чем эту 3д печать «едят».
Почему Flyingbear S1
Самое главное, я определился, что надо брать не «дрыгостол», а чтобы стол ходил только вверх-вниз. Основные движения должны осуществляться самой печатающей головой — так печатаемая моделька имеет меньше шансов отвалиться от стола, ну и размеры устройства гораздо меньше, меньше вибраций. Выбор пал на две модели одного производителя — Flyingbear Ghost 6 и Flyingbear S1. Они как раз имели нужную цену кинематику, но первый был чуть попроще, на него было больше нареканий пользователей. На озоне как раз были скидки, взял S1.
Честно, я даже не думал, что первое время буду просто по пол-часа зависать, наблюдая за его работой. А эти приятные футуристические звуки работы шаговых двигателей — это вообще то, что доктор прописал.
В комплекте было 100 грамм белого PLА, я сходу через orcaslicer напечатал свои прототипы и просто обалдел. Ничего не настраивал. Просто закинул модельку в программу, намазал столик клеем-карандашом из канцелярского магазина — и он сам шурует! Просто песня. Для первого опыта самостоятельной печати это самый лучший экспириенс, который только может быть.
Выбор пластика для моих задач — хотелось бы ABS, но PETG
Изрядно напечатавшись всяких прототипов, я остановился на самых оптимальных для моих задач корпусах, рамках и даже сделал основание для стойки из конструкционного профиля.
Из-за того, что в комплекте шел PLA пластик, я по инерции взял еще пару килограмм. Когда почти весь его распечатал, понял что все-таки мне нужно что-то более крепкое и термостойкое. Основание для стойки не должно смущать ограничениями PLA, а использование диодов в корпусах само по себе намекает на то, что корпус должен сохранять свои геометрические размеры даже если нагрелся — не важно, от диодов, или пользователь с окна его убрать забыл.
ABS я сразу исключил. Для печати этим пластиком нужна хорошая вентиляция и особые условия внутри принтера относительно температуры. Да, S1 вроде рассчитан на это, но глядя на то, какие «саркофаги» для сберегания тепла сооружают на профессиональных 3д фермах, я даже не стал знакомиться с этим пластиком. Тем более те характеристики, которые имеет ABS, в моих задачах — избыточны. Впрочем, и с PETG танцев мне хватило.
Во-первых, для PETG не нужно смазывать столик клеем. Первые детали улетели в помойку просто из-за того, что отклеивались в процессе печати. Всего то нужно было просто нормально обезжирить столик и печатать так (выяснено опытным путем).
Во вторых, PETG не печатается нормально на тех скоростях, которые доступны при печати PLA. С этим трудно было смириться. Супер-пупер-мега скорости, доступные на S1 приходится использовать только при холостых перемещениях. Если с PLA корпус печатался за 30-40 минут, то с PETG на это уходит до 3 часов.
Конечно это не все, еще пришлось подбирать кучу разных настроек печати, которые я до сих пор подбираю. НО. Самое главное, я наконец-то получил нужную автономность. Если есть заказ на устройство (не важно — большое или маленькое), я просто включаю принтер и через несколько часов у меня на руках корпус и детали рамок, которые я оптимизировал для быстрой сборки.
Почему 3д принтер решает не все мои задачи
К сожалению, как бы мне ни хотелось получать все нужные детали прямо из принтера, все-таки совсем без лазерной резки и ручного труда я обойтись не могу.
Первое —рассеиватели для моих устройств я нарезаю именно лазером из 4 мм молочного акрила. Это решение заменить нечем, на принтере это не напечатать. Во всяком случае я еще не пробовал, но именно рассеиватель должен быть безупречен.
Второе — нижняя часть рамки для среднеформатной пленки также изготавливается из акрила и обрабатывается мной вручную. Пока я не приобрел сушилку для пластика, в режиме разглаживания поверхности я иногда получаю артефакты в виде дыр или смазов, которые делают контакт негатива с ней губительным. Этого допускать нельзя и я не могу печатать и отбраковывать 2 из 5 деталей. Надо просто перестать жопиться и купить сушилку. Поэтому для того чтобы качество рамки оставалось высоким, акрил для нее мне все еще нужен, пусть и в меньших масштабах.
Итог — какие возможности дал мне 3д принтер
Нюансы я уже перечислил, поэтому подытожу, что же все-таки на самом деле дала мне покупка 3д принтера. Ведь как ни крути, у меня получается мелкосерийное производство, а значит и оптимизация всегда на пользу.
- От момента заказа до начала сборки проходит не от 2 до 7 дней, а пара часов. Если утром поступил заказ, вечером я его уже могу начать собирать. Нет «лага» между запросом на детали и их фактическим наличием у меня на руках. Не надо ничего клеить и ждать потом как этот клей просохнет, испаряя свой токсичный растворитель. Как следствие нет необходимости заказывать партию деталей впрок.
- Принтер позволил сделать устройства эстетически более привлекательным и дать им более широкий функционал. Скругленные углы, более гладкие формы в целом. Это на самом деле лучше, чем просто «коробочка», пусть и глянцевая. Благодаря 3д печати я смог избавиться от мешающей погремушки на проводе, в которой я прятал DC-DC конвертер. Сделал ее частью корпуса и добавил разъем. Теперь провод можно отсоединить и хранить отдельно. Из последних новшеств — внедрил регулируемые ножки для подстройки плоскости пленки при пересъемке сверху-вниз. Просто немного видоизменил макет и добавил вплавляемые втулки с резьбой.
- Этот пункт самый интересный. Благодаря принтеру я могу сразу проверить какое-то новшество. Придумал новую фишку — сразу ее тестирую, могу потрогать руками, посмотреть как работает в реальности, прежде чем внедрять. Это очень удобно. Раньше если я немного ошибся на этапе проектирования и получил кривые детали с производства, переделать что-то было такой головной болью, что только упорство и большое желание воплотить что-то в жизнь не позволяли мне сдаться и похоронить какую-то классную идею.
Есть конечно еще один неоспоримый плюс, который не относится к делу, но добавляет красок. Вокруг 3д печати сформировалось огромное сообщество энтузиастов. Можно легко распечатать себе какую-то полезность для дома и быта. Например, у супруги накопилось почти два десятка солнцезащитных очков. Ей нравится менять их под стиль, но все они валяются в какой-то несуразной куче. Распечатал несколько держателей, теперь все эстетично красуется на полке. Красота? Красота.
А уж про игрушки детям я вообще молчу. У сына в саду все пищат, когда он приносит какую-то новую, свежераспечатанную.
Всем свежих идей!