3D-tulostusprojekti: kahvilakyltti
3D-tulostus soveltuu erinomaisesti vanhan korjaamiseen, hyvänä esimerkkinä vaikkapa hiljattain keskustelua herättänyt lehtijuttu, jonka mukaan reilun sadan euron hintainen katkaisin autoon syntyi 3D-tulostuksella 30 sentin hinnalla.
Otavan Opisto hankki Cubex Trio -tulostimen kolme vuotta sitten. Tulostinta on käytetty lähinnä tekniikkaan tutustumiseen, ei niinkään käyttökelpoisten esineiden tulostamiseen. Tulostinta ovat lainanneet viestintäleiri kuin Mikkelin koulutkin.
Esimerkkinä uuden ja vanhan tekniikan yhdistämisestä esittelen tässä artikkelissa yhden pienimuotoisen 3D-tulostusprojektin: kahvilakyltin tekemisen Otavan Opiston kahvilaan.
Tavoitteena oli alunperin löytää kyltti, jossa on sana kahvila sekä suomeksi ja englanniksi. Lisäksi tyylin piti olla vanhahtava ja värinkin ruokalaan sopiva. Monta kriteeriä, jotka johtivat siihen, että kylttiä ei löytynyt valmiina mistään. Teettäminen ei tullut kysymykseen hintansa vuoksi, ainoaksi vaihtoehdoksi jäi siis tehdä kyltti itse.
Pohjaksi löytyi kyselemällä vanha puinen leikkuulauta. Vanhaa henkeä ja oikean sävyn siihen sai puhallettua ”krakeloimalla” eli käyttämällä halkeilumaalia.
Kuva: Krakelointilakalla lakattu leikkulauta
Kuva: Krakelointimaalilla maalattu leikkuulauta. Kuvassa halkeilu ei ole vielä alkanut, se tapahtuu pikkuhiljaa maalin kuivuessa muutaman tunnin ajan.
Krakelointi oli kaksivaiheinen toimenpide, ensin leikkuulauta pohjustettiin halkeilulakalla ja sen kuivuttua päälle maalattiin halkeilumaalilla. Mikäli halkeamien välistä olisi halunnut pilkottamaan jonkin tietyn värin, pohjamaalauksen ennen lakkausta olisi voinut tehdä halutun värisellä kookosmaalilla, mutta tässä tapauksessa haluttiin, että halkeamat paljastavat puupinnan.
3D-mallintaminen
Lakan kuivumista odotellessa oli sopiva hetki suunnitella teksti. Se tapahtui näppärästi tulostimen omalla Cubify Invent -sovelluksella. Mallinnuksen ensimmäinen vaihe oli luoda kaksiulotteinen tasokuva, tässä tapauksessa siis vain kirjoittaa teksti ja skaalata se halutun kokoiseksi.
Mallinnuksen toinen vaihe oli tekstin ”pursottaminen” (extrude). Tämä on yksi mallintamisen perustekniikoista. Sitä käytetään esimerkiksi silloin, kun neliöstä halutaan tehdä kuutio tai ympyrästä lieriö. Tällöin määritellään kaksiulotteinen alkukuvio, sen jälkeen sovellukselle kerrotaan, kuinka korkeaksi tuo kuvio ”pursotetaan”. Määrittelemällä alku- ja loppukuviot erilaisiksi, lisäämällä halutun mallinen polku tai lisäämällä erilaisia muotoja pursotteen alku- ja loppukuvion välille, saadaan tällä menetelmällä hyvinkin monimutkaisia muotoja aikaiseksi, esimerkkinä vaikkapa pultti.
Kuva: Esimerkki pursotteesta, jonka alkumuotona on ympyrä ja loppumuotona suorakaide.
Kuva: Kahvilateksti 2D-mallina
Kuva: Teksti pursotettuna kolmiulotteiseksi
Kuva: Teksti 3D-tulostettuna ennen loppukäsittelyä. Alustan pinta on jo kauniisti krakeloitunut maalin kuivuttua yön yli.
Mallista tulostustiedostoksi
CubeX-tulostimella tulostaminen edellyttää sitä, että kun 3D-malli on tallennettu, se vielä muunnetaan tulostimelle sopivaan muotoon. Tässä käytetään CubeX-sovellusta, joka ”viipaloi” mallin tulostimen ymmärtämiin päällekkäisiin viipaleisiin. Tulostin siis ei todellisuudessa käsittele tulostetta kokonaisuutena, vaan ainoastaan päällekkäisinä, 0,1mm paksuisina viipaleina, jotka se sitten yksi kerrallaan tulostaa. 3D- tulostin ei oikeastaan ole tavallista mustesuihkutulostinta ihmeellisempi laite, se vain lisää kerroksia päällekkäin, jolloin syntyy kolmiulotteisia kappaleita ja käyttää musteen sijaan sulatettua muovia.
Tulostaminen
CubeX-tulostimelle tulostustiedosto viedään USB-tikulla, tulostimessa ei ole verkkotulostusmahdollisuutta eikä sitä voi liittää tietokoneeseen tulostamista varten.
Tässä tulostustyössä käytettiin PLA-muovia. Se on käytössä parempaa kuin ABS-muovi monellakin tapaa: tulostusjälki on siistimpi, ABS-muovi aiheuttaa pistävää käryä sulaessaan ja PLA-muovi on myös jonkin verran ekologisempaa, sillä sen valmistuksessa käytetään maissipohjaista öljyä. Lisäksi PLA-muovia on helpompi työstää jälkikäsittelyvaiheessa ja toisin kuin ABS-muovia, sitä voi liimata.
Kuva: Teksti tulostuu kerros kerrokselta. Tulostusaika oli n. 3 tuntia.
Jälkikäsittely
3D-tulostus vaatii käytännössä aina jälkikäsittelyä. Tulostustekniikasta johtuen kappaleisiin jää aina epätasaisuuksia jotka pitää hioa pois ja kappaleet täytyy myös maalata. Koska teksti koostui ääriviivoista ja kirjaimet olivat siis onttoja, täytyi tässä tapauksessa käyttää myös täyteainetta, käytännössä aivan tavallista tasoitetta, jota saa rautakaupasta.
Kuva: Tyhjät kohdat täytettiin tasoitteella ja lopuksi hiottu teksti maalattiin vielä mustaksi.
Kuva: Kun teksti oli jälkikäsitelty, se liimattiin kylttiin.
Kuva: Valmis kyltti ripustettiin kannakkeisiin koristeketjulla.
Teksti: Jouni Karnasaari, IT-tuki