אחרי היסוס קצר של חמש או שש שנים החלטתי להיכנס לעולם ההדפסה בתלת ממד. בפוסט זה – הפוסט ה-400 בבלוג! – אספר על הסיבות לכך, ומה יש לי לומר בנושא אחרי תקופה קצרה של התנסות.

על הרעיון הכללי של הדפסה בשלושה ממדים שמעתי לראשונה, אם אני זוכר נכון, בסוף שנות השמונים או תחילת שנות התשעים. אז דובר על פרוייקטים חדשניים של חברות גדולות, עם תקציבים ועלויות של מיליוני דולרים. ההדפסות האלה נעשו במכונות בגודל ארון או יותר, ובטכניקות אקזוטיות שמעולם לא הגיעו לשוק הפרטי.

הקונספט של מדפסת 3D בתור מוצר "עממי" הופיע בערך באותה תקופה כמו הארדואינו (בסביבות 2005) אבל גם שנים לאחר מכן המדפסות הביתיות האלה לא היו בשלות מספיק. הן התאימו רק למשוגעים-לדבר, שרוצים ויכולים להשקיע הרבה זמן וכסף בהתעסקות עם המדפסת עצמה והתוכנות שלה במקום עם התוצרים. היתרונות שבהדפסת אובייקטים בבית ברורים, ולא היה לי ספק שמדפסת כזו יכולה להיות שימושית מאוד עבורי – אבל רק בתנאי שהמחיר יהיה סביר, ושלא אצטרך כל היום לכוונן דברים, לפתוח סתימות, להדק רצועות ועוד אלף ואחת משימות מרגיזות ששמעתי עליהן מפי בעלי מדפסות שנכוו.

בתקופה האחרונה נראה היה שהמצב בשטח משתפר מעט. מקורות אמינים דיווחו על דגמי מדפסות שאפשר לקנות ולהפעיל מייד כמעט בלי תקלות (אף על פי שהמחיר של אלה נותר גבוה); הפופולריות העולה של חומר ההדפסה PLA שחררה את המדפיסים מכמה כאבי ראש שגרם הפלסטיק ABS; והדפסה בתלת ממד החלה להופיע בכל מקום, כולל בתי ספר וחוגים לילדים. המחסום האחרון שלי נשבר כשראיתי המלצות רבות ברשת על מדפסת סינית זולה יחסית, והחלטתי שאין טעם להמשיך לחכות.

הזמנתי את המדפסת Creality Ender 3 Pro כקיט מורכב-למחצה מאתר סיני ידוע (כ-1200 ש"ח כולל משלוח ומסים), ועד שהגיעה צפיתי בסרטונים עם הוראות וטיפים להרכבה ולשימוש בדגם הזה. הזמנתי גם סלילי PLA בכמה צבעים מ-4project.co.il, שאמנם אין לי עדיין למה להשוות אותם, אבל בינתיים הם סבבה.

הוראות ההרכבה, כמקובל במוצרים סיניים, לא היו מושלמות, אך עם המידע שצברתי בינתיים וטיפה חוש טכני התגברתי על המכשולים המעטים והמדפסת הייתה מורכבת, יציבה ומוכנה לשימוש תוך פחות משעה. כיוון שעוד לא למדתי מספיק על תוכנות עיצוב בתלת-ממד כדי להכין משהו מעניין בעצמי, הורדתי מאתר Thingiverse כמה דגמים קטנים שנראו לי שימושיים. העברתי אחד מהם דרך תוכנת הפריסה Cura, פחות או יותר עם הגדרות ברירת המחדל, אל כרטיס זיכרון ומשם אל המדפסת, והתחלתי להדפיס.

כעבור מספר שבועות…

המדפסת עובדת יפה, וכמעט לא צריך לגעת בה. ב-Thingiverse יש כמות עצומה של חלקים ודגמים שאפשר להוריד בחינם, להדפיס ולהשתמש בהם ברחבי הבית בלי להבין כלום בעיצוב תלת-ממד, כמו למשל המתקנים האלה לאחסון נוח של סוללות CR2032 ו-CR2025 (המדבקות עם הכיתוב נוספו אחרי ההדפסה, כמובן):

ההדפסה לא מושלמת – לפעמים יש בליטות או עיוותים קטנים ולא רצויים, או שהמידות מתפספסות בכמה חלקי מילימטר, כך שהדגמים לא יוצאים פרפקט. לזה הייתי מוכן והצבתי מטרות ריאליות שמנעו אכזבה. מה שלא צפיתי מראש זה הבעיות והדברים שצריך לדעת בצד המחשב דווקא, לפני שהקבצים עוברים למדפסת עצמה.

ראשית, הדגמים שמורידים מהרשת: כיוון שכל אחד יכול להעלות דגם ולצרף (או לא לצרף) פירוט כרצונו, קשה לפעמים לדעת אם ועד כמה הדגם באמת טוב, האם התיאור שלו מדויק, אילו פרמטרים של הדפסה יהיו אופטימליים וכו'. כמו כן, לפעמים אנשים מעלים דגמים שהם מצוינים כמודלים ממוחשבים, אבל לא להדפסה. לדוגמה, דגם של מטוס עשוי להכיל את כל החללים הפנימיים שבו, חלקי המנוע וכדומה, וכשננסה להדפיס אותו כמו שהוא בגישה נאיבית, המעטה החיצוני פשוט יקרוס לתוך החללים הללו כי תוכנת הפריסה לא תדע מה לעשות איתם.

הנושא השני הוא שיש המון פרמטרים שניתן לשנות ולהגדיר בתוכנות הפריסה, ואכן צריך להכיר ולשנות לפחות חלק מהם בהתאם למדפסת, לחומר ואפילו לדגם הספציפי. כמה תמיכה צריך כדי שמשטחים "תלויים" יודפסו ללא תקלות?האם כיבוי המאוורר עבור X השכבות הראשונות, או שינוי טמפרטורת המשטח, ימנע היפרדות של החומר מהמשטח כשיש בדגם זוויות חדות? איזה יחס מילוי (ואיזו צורת מילוי) יבטיחו עמידות של התוצר בלחצים שצפויים לפעול עליו? אלה דברים שכמעט לעולם לא שומעים עליהם בהקשר של "מבוא להדפסה בתלת-ממד", אבל מהר מאוד תגלו שהם חשובים לא פחות מדגם המדפסת שבחרתם.

סיכום ביניים

המדפסת ככלי עבודה הפתיעה לטובה: אפילו הדגם הסיני שלי התגלה כאמין יותר מהתדמית שהייתה לעולם המדפסות לפני שנים ספורות בלבד. התוכנות שמסביב לה, לעומת זאת, התגלו כמורכבות מאוד ומחייבות השקעה, וזה הכיוון שאצטרך כנראה להתקדם בו כדי להגיע לרמות איכות ודיוק גבוהות יותר. כך או אחרת, כבר ברמה הנוכחית יש הרבה דברים שימושיים ו/או כיפיים להדפיס, ובניגוד להרבה מוצרים מייקריים, המכונה הזו בהחלט לא צוברת אבק בפינה.

חובבי ארדואינו, שימו לב

תוך כדי ההתעסקות עם ההדפסות גיליתי תופעת לוואי מעניינת: כל עוד התוכנה Cura פתוחה, היא תופסת יציאות COM port כך שאי אפשר להעלות קוד לארדואינו, וסביבת הפיתוח של ארדואינו תציג את ההודעה

avrdude: ser_open(): can't open device "\\.\COMx": Access is denied.

כאשר x הוא מספר הפורט הרלוונטי. יכולים להיות כמובן גם גורמים אחרים להודעה כזו, אבל אם פסלתם את כולם, אל תשכחו לבדוק גם אילו תוכנות נוספות פתוחות.