Tiivistelmä

Opinnäytetyön toimeksiantajana toimi Hämeen ammattikorkeakoulun Riihimäen toimipiste.  Työn aiheena oli laatia käyttö- ja huolto-ohjeet ZPrint 450 3D-jauhetulostimelle, joka hankittiin opetuskäyttöä varten. Työssä käsiteltiin kappaleen tulostamista, kappaleen asettelua nopeimman tulostusajan saavuttamiseksi sekä erilaisia jälkikäsittelymenetelmiä. Lisäksi työssä ohjeistettiin jokaisen käyttökerran jälkeen tehtävät puhdistukset sekä harvemmin vaadittavat huoltotehtävät.

Työssä käytettiin lähteenä suullista tiedonantoa 3D-tulostimien huollon ammattilaiselta, jonka pohjalta tehtiin video- ja valokuvia käyttäen havainnoillistavat toimintaohjeet. Ohjeita laatiessa tavoiteltiin helppokäyttöisyyttä, selkeyttä sekä ongelmatilanteissa nopeaa ratkaisun löytymistä.

Opinnäytetyön luettuaan lukija osaa itsenäisesti tulostaa ZPrint 450 3D-jauhetulostimella kappaleita, puhdistaa tarvittavat komponentit sekä tehdä vaadittavat kunnossapidon toimenpiteet.


This thesis was made for Häme university of applied sciences, Riihimäki campus. 
The objective of the thesis was to made a user- and service manual for ZPrint 450 3D-powderprinter which has been purchased for education use. This thesis looks into printing of an object, adjusting of an object to achieve fastest printing time and different methods of post-processing. Frequently and infrequently cleaning procedures are also being instructed.

The source of thesis was statement of 3D-printer maintenance specialist, on which the video and photography instructions are based on. The target was to made an user friendly and clear istructions that will help user to find fast solution for trouble situations.

After reading this thesis reader can independently print objects with ZPrint 450 3D-powderprinter, clean necessary components and do the required maintenance procedures. 

ZPrinter 450 - Rakenne

Kappaleen asettelu

Parhaan mahdollisen tulostusjäljen ja -nopeuden saavutamiseksi, kannattaa ottaa huomioon tulostettavan kappaleen sijainti build bed:lla.

Kuvat: 3Dsystems

Yllä olevassa kuvassa on saman muotoisia kappaleita eri seinämän vahvuuksilla (1mm, 2mm, 3mm,4mm). Mitä paksummat seinämät kappaleelle tekee, sitä vahvempi se on. Samalla myös tulostusaika ja materiaalikustannukset kasvaa. Liian ohut seinämä taas murenee itsestään. 

Tulostus - 3D Print

Tulostaessa kappaletta, avaa ensimmäiseksi tietokoneen työpöydältä 3D Print-ohjelma. Tämän jälkeen Home- kohdasta paina 'Open' ja valitse valmis 3D-malli. Sopivia tiedostomuotoja ovat:

                            .zbd   (luotu ohejlmalla 3D Print Software)
                            .zpr
                            .stl     (yksivärinen)
                            .wrl   (värillinen
                            .ply   (värillinen)
                            .3ds   (värillinen, luotu ohjelmalla Autodesk 3D Studio Max)
                            .fbx

 Asettele kappale sopivaan kohtaan. Ruudulta näet, miten kappale asettuu Build Bedille ylhäältä, sivulta ja 3D-näkymästä. Ohjelma muokkaa 3D-mallin 0,089 - 0,102 mm paksuisiksi kerroksiksi ZPrinteriä varten. Kun haluat aloittaa tulostuksen, paina Home-kohdan Build-napista. Tulostin arvioi kappaleen geometrisen muodon ja varmistaa, että kerrosten tulostamiseen on riittävästi materiaalia(Printer status)

Lisää tietoa 3D Print-ohjelman käytöstä saat tulostimen tarvikelokerosta löytyvästä ohjekirjasta.

Tulostus - Printer Status

Jotta tulostuksen voi aloittaa, täytyy Printer Stauksen jokaisen kohdan olla OK. Tämän jälkeen paina alareunasta Print ja tulostus alkaa.

CHANCE PRINT HEAD 

Valitse LCD näytöstä PRINT HEAD, jonka jälkeen CHANGE PRINT HEAD. Poista molemmat printheadit, vaikka toista ei tarvisikaan vaihtaa. Puhdista vaunu ja poista uusi printhead pakkauksesta. Muista poistaa myös suojateippi varovasti uudesta printheadista

ADD BINDER

ADD POWDER
Imuroi ensin kaikki jauhe build bedista, tasoilta ym. jonka jälkeen valitse LCD näytöltä VACUUM & DEPOWDER ja imuroi lisää jauhetta säiliöstä. Kun feeder on täynnä, imuri sammuu itsestään.

RAISE BUILD

Valitse näytöstä BUILD CHAMBER, jonka jälkeen RAISE PLATFORM.

CLOSE COVER
Jauhetulostimen kansi täytyy sulkea ennen tulostuksen aloittamista.

Print in Monochrome - Tulostaa kappaleen ilman väriä, jolloin tulostusaika on nopeampi. Sopii hyvin prototyyppien tulostamiseen, jolloin värit eivät ole tarpeellisia.

Preheat Build - Viivyttää tulostuksen aloitusta siihen asti, kunnes tulostin on saavuttanut tietty lämpötila.

Delay Start time - Voit valita tietyn ajan tulostuksen alkamiselle.

Empty Build Piston after Printing - Kun tämä on valittu, tulostin poistaa automaattisesti irtojauheen build bedista kun kappale on tulostettu ja kuivunut.

Tulostus - Valmis kappale

Kun kappaleen tulostus on päättynyt, anna kappaleen kuivua mieluiten yön yli ennen kuin poistat sen jauheen seasta. Tulostimen kannen ollessa kiinni, VACUUM&DEPOWDER tilassa imuri ei toimi, vaan ilma tulee hienopuhdistussäiliön ilmakynään.

Tulostin on tulostanut kappaleen kerros kerrokselta tehden reunoista vahvemman kuin keskustasta.

Jälkikäsittely

5 painallusta hartsia (Resin, isompi pullo) ja 2 painallusta kovetetta (Hardener, pienempi pullo).
Sekoita muutama minuutti ja sivele kappaleeseen pensselillä. Anna kuivua 2 tuntia.
Jälkikäsittelyllä kappaleen rakenne saa korkean vahvuuden ja väri kirkastuu.

Muita jälkikäsittelymenetelmiä on mm. suolavesi ja Colorbond

Suolavettä käyttäessä sekoitetaan suolaa ja vettä suihkupulloon ja seosta suihkutetaan kappaleeseen. Tässä menetelmässä ei tarvita kemikaaleja, mutta vahvuus on heikko eikä väri kirkastu.

Colorbondia kaadetaan astiaan ja kappale dipataan siihen. Colorbondiin ei tarvitse sekoittaa mitään kovetetta, joten ylimääräisen aineen voi kaataa käytön jälkeen takaisin purkkiin. Kovettumisaika on 15-30min ja vahvuus hyvä.