W jednym z krakowskich przydomowych warsztatów zmodyfikowano drukarkę 3D GAIA, aby drukować z gliny w kilku kolorach. Wydruki są prawdziwymi dziełami sztuki, a autorem drukarki jest Piotr Waśniowski – artysta ze zmysłem konstruktorskim, który wykorzystuje druk 3D do realizacji swojej pasji. Samodzielnie zmodyfikował drukarkę 3D w taki sposób, aby drukowała z gliny w trzech kolorach. Dzięki uprzejmości Pana Piotra publikujemy materiał prezentujący możliwości tego zmodyfikowanego urządzenia. Mamy nadzieję, że artykuł będzie inspiracją dla wielu do budowy lub przeróbki własnych drukarek 3D – aby pomogły Wam realizować własne pasje.

Wiem, że wśród Czytelników jest grono konstruktorów i maniaków drukowania 3D, dlatego jestem przekonany, że artykuł będzie dla Was dużą dawką wiedzy!

Zmodyfikowana GAIA z dodatkowymi zbiornikami

Modyfikacja drukarki 3D – praktyczne informacje

Jak widzimy na zdjęciu to zmodyfikowana drukarka GAIA Multitool, która umożliwia drukowanie z gliny w kilku kolorach. GAIA Multitool to specyficzna wielofunkcyjna drukarka 3D, umożliwiająca drukowanie z PLA, ABS, gliny, ceramiki, mas samoutwardzalnych oraz mas półstałych. Ponadto umożliwia frezowanie, grawerowanie, rytowanie i posiada jeszcze kilka innych nietypowych funkcji. Z opinii samych użytkowników wnioskujemy, że jak na urządzenie wielozadaniowe, spisuje się naprawdę dobrze. Nie bez powodu bohater dzisiejszego case study zdecydował się wybrać tą drukarkę jako bazę do swoich modyfikacji.

Modyfikacja drukarki, polegała na zmianie ekstrudera i dołożeniu 2 dodatkowych zbiorników na glinę. Należało również zaprojektować i wykonać układ sterowania kolorami gliny, aby możliwe było pobieranie materiału z różnych zbiorników. Zostało zamontowane 6 reduktorów ciśnienia i 3 dodatkowe elektrozawory. Sam Pan Piotr informuje, że drukarka nie jest jeszcze ukończona i w planach chciałby ją jeszcze udoskonalić o ekstruder, który będzie napędzany 3 silnikami krokowymi. Poniżej możecie zapoznać się z zaprojektowanym układem sterowania do drukarki GAIA.

Problemy techniczne są częścią każdego projektu. Każdy kto samodzielnie budował drukarkę 3D, wie o czym mowa. Do tego dochodzi dodatkowo glina, która jeśli jest zbyt sucha nie chce „wyjść” z drukarki. Gdy jest zbyt rzadka powoduje, że wydruk może po prostu „klapnąć”. Glina charakteryzuje się kilkuprocentowym skurczem więc suszenie wydruku podczas drukowania powoduje powstawanie naprężeń, dlatego zdarzają się pęknięcia struktury. Po wydruku i kilkudniowym odczekiwaniu, aż obiekt wyschnie można go wypalić w piecu ceramicznym w temperaturze 900 – 1300 stopni w zależności od rodzaju gliny. Tu również mamy do czynienia z kolejnym skurczem.

Wydruk z gliny w dwóch kolorach

Przeróbka drukarki kosztowało już kilka tysięcy złotych. Główny koszt to zakup zbiorników ciśnieniowych, które muszą wytrzymać napór kilku ton. Zbiorniki są wykonane ze stali nierdzewnej, aby nie tworzyła się w nich rdza. Jak mówi sam autor: zbiorniki są wykonane ze stali nierdzewnej bo jak glina to i woda, a gdzie woda i stal tam rdza.

Drukowanie w glinie

Glina to bardzo delikatny materiał, dlatego trzeba się z nim obchodzić w bardzo specyficzny sposób. Zbyt cienka dysza to przyczyna zatykania się drukarki, gdyż zdarza się, że w glinie znajdują się ciała obce o wielkości nieraz kilku milimetrów. Glinę przed załadowaniem do drukarki należy dokładnie zmieszać, aby była jednorodna. Jest to żmudna choć nieodzowna część procesu. Poza tym proces jest podobny jak przy druku z termoplastów. Do przygotowania g-kodu można zastosować Prusa Slicer. Warstwa druku często przekracza 2mm więc wydruk wychodzi znacznie szybciej. Jako podkładkę do drukowania stosuję się płytę z suchego tynku (popularny gips – karton) lekko nawilżoną gąbką. Glina się do niej dobrze lepi.

Zbliżenie na wydruk gdzie kolory z dwóch ekstruderów się przenikają

Praca z gliną wymaga późniejszej obróbki jakim jest wypalanie. Do wypału stosuje się piec ceramiczny. Pan Piotr posiada piec elektryczny o pojemności około 100 litrów. Jest to firmowa niemiecka konstrukcja. Piec został zakupiony używany kilka lat temu i od tego czasu wypalił rzeźby i wydruki ceramiczne kilkadziesiąt razy. Proces wypału trwa dobę. Przez 7 godzin rośnie temperatura zgodnie z zaprogramowaną krzywą wypału. Przez kolejne kilkanaście godzin wewnątrz są pozostawione przedmioty, gdzie stygną. Koszt prądu który trzeba zużyć na jeden wypał to kilkanaście złotych.

 

Wazon wydrukowany w 3 kolorach

Kim jest Piotr Waśniowski?

Wiemy już co nieco na temat modyfikacji drukarki 3D, ale kim właściwie jest nasz bohater? Pan Piotr jest artystą i konstruktorem w jednym, łączy naturalne rękodzieło z nowymi technologiami. Jak sam mówi, jest fanem technologii przyrostowych zarówno jako użytkownik jak i sam twórca takich urządzeń. Pasje do rzeźbiarstwa odziedziczył po swoim ojcu, który był snycerzem, czyli osobą, która tworzyła rzeźby w drzewie, dzięki czemu z rzemiosłem artystycznym miał kontakt niemalże od urodzenia.

„Rzeźbiarstwem interesuję się od dziecka. Ojciec był snycerzem więc i ja zaliczyłem sporo ran od dłuta. 20 lat temu ukończyłem studia artystyczne. Dyplom robiłem z rzeźby. Moja pierwsza drukarka 3d to zrobiona samemu kopia Prusy 5 lat temu. Od tego czasu jestem fanem technologii przyrostowych. „

Prace rzeźbiarskie Piotra Waśniowskiego

Mimo, że jego prace są bardzo ciekawe, Pan Piotr nie sprzedaje swoich rzeźb ani wydruków. Lubi rozdawać je znajomym i w ten sposób trafiły już na kilka kontynentów. Można je natomiast zobaczyć na dorocznym Wernisażu Grupy Niewiedzy Twórczej BezRam, gdzie jest członkiem krakowskiej grupy w klubie Jordanówka.

Z innych ciekawych projektów, jakie realizował Pan Piotr warto wspomnieć o Śpiewającym Robocie DIPOLa w którym znajduje się kilkadziesiąt elementów drukowanych z termoplastów na drukarce Prusa.

Śpiewający Robot DIPOLa