Použití 3D tiskárny u radioamatérů

Radioamatéři odjakživa bojovali s mechanickými díly. Viděl jsem spoustu funkčních výrobků, které se skládaly ze šasí a předního panelu, čímž to haslo. Jindy bylo vše uvnitř mnoha krabiček, které propojit uměl jen tvůrce a někdy ani ten ne.

Díky 3D tisku je možno vyrábět různé krabičky na míru, příchytky prvků antén, přístrojové knoflíky, ozubená kolečka. Finančně to nemůže soupeřit s kupovanými sériově vyráběnými díly. Z hlediska pevnostního a cenového je nejvhodnější použít technologii FDM/FFF (různé názvy stejné technologie), kdy se pro tisk používá filament ve formě plastové struny. Tiskne se na podložku postupně po vrstvách.

Jaký materiál použít?

PLA je vděčný začátečnický materiál, tolerantní k nastavení. Jeho vlastností je, že se rozpadá vzdušnou vlhkostí. Takže jenom na vnitřní použití do suchých prostor. Zajímavá je antistatická modifikace ESC. PLA je nutno uchovávat v uzav- řených sáčcích nejlépe se silikagelem. Jinak časem struna křehne a láme se. Vyprošťovat zalomenou strunu z hlavy je dost nepříjemná práce. Mělo by pomoci dát na delší dobu buben s filamentem na delší dobu do trouby nastavené na 50 °C.

Prototyp středu dipólu z 3D tiskárny

ABS je dost nepříjemný při tisku. Nesnáší průvan při tisku. Rád se loupe po vrstvách. Má velkou teplotní roztažnost, což zesložiťuje tisk větších předmětů. Použitelný i venku. Popravdě řečeno, neodvažoval bych se ho použít na příchytky antén.

PETG je velmi příjemný. Dobře se z něj tiskne, přichytává se na podložku až moc, elektricky nevodivý, zřejmě netlumí vf (nezkoušel jsem to na vyšších mikrovlnách). Tisknu z něho prakticky všechno. U menších dílů dávám na tiskovou podložku papírovou pásku, jakou používají malíři, u větších přichytnu silný papír např. z desek prospektů. Nevýhodou je, že na výrobku dole zůstanou papírové chlupy a hlavně se obtisknou tiskové barvy z prospektu. Popravdě řečeno, u antén je mi to vcelku fuk. Ještě jednu nepříjemnou vlastnost PETG má, a to, že při přejezdu tiskové hlavy za ní zůstávají nitě. Pečlivým nastavením se to dá kompenzovat, ale rychlejší je použít škrabák a prostě je seškrábnout.

FLEX je souhrnné označení pro pružné materiály. Používají se různé obchodní názvy, mají různá složení. Většinou jsou schopné odolávat povětří. Tisknu je opět na papírovou pásku. Horní vrstva má tendenci se propadat.

ASA postupně nahrazuje ABS. Je pevnější, nevyšisuje na sluníčku, vydrží venkovní prostředí včetně UV záření. Při nesprávném nastavení se vrstvy nespojí a loupou se jak u ABS. Vytiskl jsem z ASA izolátory na drátovou anténu, uvidím, co vydrží.

CPE (Copolyester) je další možná náhrada ABS. Je lépe tisknutelný, než ABS. Existuje i s plnidlem z karbonových vláken zvyšující jeho pevnost.

NYLON, SILON se používá pro kluzné uložení, třeba pro ložiska u rotátorů. Je použitelný venku, odolává UV záření. Je hygroskopický, s vlhkostí mění své rozměry, doporučuji používat zemědělské vůle.

Materiálů pro tisk je ještě mnoho dalších a druhy se stále rozšiřují, zejména ty pro profesionální použití. Pokud by byl zájem, můžu doplnit. Naráží se ale na požadavky na tiskárnu, rozžhavit trysku na 400 °C jen tak nějaká tiskárna neumí. Většina plastů při tisku uvolňuje výpary, které nejsou zrovna zdravé, takže po tisku je třeba místnost vyvětrat. Kromě Vinylu se ale nemusíme toho vcelku obávat. Vinyl je toxický, při tisku je nutné odsávání.

Tiskáren je celá řada. Obrovský impuls tomu dal Čech Josef Průša, kdy tiskáren podle jeho vzoru je více jak 50 %. Čínské začátečnické klony Anet či Ender se sem valí po vagónech. Tady je třeba opatrnost, zda skutečně umějí tisknout z náročnějších materiálů. Pokud zaručují vyhřátí trysky až na 255 °C a podložky na 120 °C, tak zvládnou tisknout z většiny pro nás zajímavých materiálů.

Kde a jak získat podklady pro tisk?

Můžeme si je naprogramovat v nějakém CAD programu. AutoCAD (Inventor) je vynikající, ale pro domácí použití poněkud drahý. FreeCAD vcelku stačí, když se smíříme s občasnými záseky. Nejjednodušší je získat už hotový soubor z nějakého úložiště. Velké množství souborů je na thinkverse.com. U nás třeba na remoteqth.com. Soubor se naimportuje do převodního programu, kde zvolíme materiál, ze kterého budeme tisknout a vyexportujeme do souboru příkazů pro tisk na konkrétní tiskárnu.

Miroslav Bečev, OK1DOM, ok1dom@seznam.cz