Určitě jste si alespoň jednou říkali, že byste chtěli doma mít nějakou repliku zbraně či helmy z oblíbené hry, filmu nebo seriálu. Nebo se chcete začít věnovat čím dál tím populárnímu cosplayingu. A právě proto přicházíme my, abychom vám ukázali, jak s vaší Original Prusa i3 MK3 (nebo jakoukoliv jinou 3D tiskárnou) a několika nástroji můžete docílit perfektního výsledku při výrobě právě takové repliky. Postupu obrábění 3D výtisků se říká anglicky postprocessing a my vás zasvětíme do jeho tajů. Jakmile ovládnete tyto techniky, už pro vás nebude žádný problém upravit jakýkoli model který si budete chtít vytisknout.
Materiály pro tisk a jejich vliv na postprocessing
Nedávno jsme se podívali obecně na to, jak postupovat při postprocesssingu. V prvé řadě je potřeba se rozhodnout, z jakého filamentu budeme tisknout. Zajímá nás přitom hlavně to, jak se materiály opracovávají a jak můžete dosáhnout co nejlepšího finálního výsledku. V prvních kapitolách průvodců po materiálech vhodných ke 3D tisku se zpravidla objevují dvě stálice - PLA a ABS. Populární PLA je ideální pro 3D výtisky, kde je důležitá estetika. Díky nižší teplotě tisku se snáze tiskne a je vhodnější pro díly s jemnými detaily. ABS je pak vhodnější pro aplikace, kde je vyžadována pevnost, tažnost, obrobitelnost a tepelná stabilita. Právě z tohoto důvodu sáhneme místo po ABS k PET-G, jelikož tento materiál nám zaručí stejnou odolnost jako ABS, ale není tak náchylný ke zkroucení či popraskání. Co se týká barev, je jen na vás, jaké zvolíte. Každý správný fanda Hvězdných válek by měl mít doma Mandalorianskou helmu. Tu si vytiskneme z PETG. Helma má jednodušší tvary, tudíž ji můžeme zbrousit bruskou.
Postprocessing a volba lepidla
Když tisknete model, který chcete dál upravovat, nezáleží příliš na tom, kolik podpor a jaké nastavení použijete. Stejně tak nemusí záležet na výšce vrstvy. V podstatě stačí použít optimální nastavení tiskárny od výrobce, abyste dosáhli potřebných výsledků. Používejte infill (výplň) od 20 % výše, jelikož předměty budou při opracovávání namáhány. Vytištěný model je vhodné nejprve složit a slepit ho (obyčejnou lepící páskou), abychom viděli, kam míříme. To samé se týká i barvení, protože pokud máme možnost mít model rozložený po barvách, tak se nemusíme v dalších fázích zabývat tím, že budeme pracně olepovat části, abychom je nezastříkali jinou barvou.
Osobně doporučuji používat lepidlo s aktivátorem, a to ať už s fixem či sprejem. Během lepení se může stát, že narazíme na části, které budou ve finále více namáhány. Pro dosažení vyšší pevnosti, můžeme vyztužit namáhané díly armaturou, aby se snadno nezlomily. Nejlepší je použít kovové profily které po navrtání děr do plastu zasuneme dovnitř modelu. Jako profily na vyztužení můžeme použít různé šrouby, trubky či dráty, špejle nebo i plastové desky, případně jiné materiály, které se nám na konkrétní model hodí a zajistí nám po jejich vložení či přilepení větší pevnost namáhaného dílu. Velké a tenké plochy vyztužíme laminátem, který zajistí strukturální pevnost celého modelu. Do laminátu přidáme indikátor, dle poměru uvedeného od výrobce (pozor rozdělejte si radši menší množství, které dokážete spotřebovat). Laminát promícháme v misce třeba štětcem (pozor miska i štětec budou po použití na vyhození). Směs poté vetřeme do vnitřní části modelu za pomocí štětce. Pokud se vám i přesto zdá model křehký, použijte skelnou tkaninu, kterou vmáčkněte do již vetřeného laminátu a přetřete další vrstvou. Jestliže tím na modelu vzniknou nějaké ostré rohy, jednoduše je obruste smirkem P100, aby byl povrch pěkně hladký a nedošlo k případnému poranění při manipulaci.
Púroba postprocessingu a broušení
Nejdřív si nahrubo zbrousíme výtisk, aby nám bylo jasné, kde budeme potřebovat kolik materiálu přidat a abychom docílili krásně rovného/hladkého povrchu. Osobně nejraději používám hrubý smirk P100. Dávejte si ale pozor, abyste do výtisku neudělali zbytečně velké rýhy, které je pak potřeba dodatečně tmelit. Na druhou stranu, pokud se přece jen probrousíte až do výplně, nelamte s tím hlavu. Poté, co máme model nahrubo opracován, můžeme přejít k zahlazení mezer mezi jednotlivými díly. Na to používám karosářské kyty určené pro automobilový průmysl. Po zaschnutí model obrousím smirkem P100. Jakmile máme model takto připraven (nejsou vidět spoje mezi lepenými díly), můžeme nanést vrstvu kytu na zbytek modelu, a ten pak opět zbrousit smirkem P100. Mezi jednotlivým nanášením a broušením kytu je dobré model zastříkat fillerem ve spreji, který nám zvýrazní kontury mezi jednotlivými vrstvami. Filler ve spreji stříkáme ze vzdálenosti cca 20 cm pod úhlem +- 15°, stejně tak základovou barvu nebo bezbarvé laky. Barvu stříkáme tak, že přejíždíme z jednoho konce na druhý, a snažíme se vyhnout zdržování se na jednom místě, aby nám barva nezačala stékat. Místa kde je potřeba další broušení či vyhlazování si pak označuji fixem, abych pak mohl nanášet kyt rychleji a efektivněji.
Nemusíte se bát, že lihové fixy budou viditelné i přes základovou barvu a více vrstev filleru. Jakmile máme zbroušeno, model zastříkáme základovou barvou a vyhladíme tisk ještě jemným smirkem P400, abychom dosáhli úplně hladkého povrchu a měli ho připravený na nanášení poslední vrstvy základové barvy. Máme nanesenou a obroušenou základovou barvu a můžeme se vrhnout na další barvy. Ty aplikujeme nejlépe v pořadí od těch nejhůře dostupných míst, nebo naopak od největších ploch. Pak se můžete vrhnout na nanášení dalších barev a to buď za pomocí štětce, airbrushe nebo spreje. Pokud používáte štětec, nezapomeňte barvu dostatečně naředit, aby nebyly vidět tahy po štěci a použijte raději více vrstev kvůli správnému krytí. Barva pak bude krásně sytá a nebudou viditelné stopy po štěci.
Pokud budete nanášet barvu pomocí spreje nebo airbrushe, nejspíš budete muset využít papírovou lepící pásku, abyste zamaskovali již nastříkané plochy. Co se týká výběru barev, značky jako Vallejo, Citadel či Model Air vám nabídnou obrovskou škálu odstínů. Jakmile máme všechny barvy nanesené, můžeme přejít k tzv. Chipping je technika, při které za pomocí kousku molitanu namočeného v barvě a následně osušeného, docílíme tzv. “obouchaného” efektu. Washování, nebo weathering, je technika, kdy nanášíme hodně zředěnou barvu měkkým štětcem na model. Barvu následně otíráme z modelu tak, aby zbytková barva vytvořila “hloubku” modelu a vyrýsovala prohlubně či linky. Drybrushing je technika, při které používáme plochý štětec, na který naneseme barvu, kterou následně vytřeme do ubrousku a necháme na štěci jen malý zbytek barvy. Využíváme zhruba ⅓ štětin a přejíždíme s nimi rychlým pohybem z jedné strany modelu na druhou. Sklon by měl být 90°.
- Finální barvu modelu opět zastříkáme bezbarvým lakem - dle preferencí lesklým nebo matným.
- A jak to celé vychází cenově? Je to dost těžké určit, protože málokdy seženete barvy či kyt v takovém množství, že vám vystačí jen na jeden model. Celkové náklady na postprocesing jednoho modelu jsou přibližně 400 Kč, do toho ovšem nepočítáme barvy, protože ty se mohou v závislosti na projektu dost lišit. Výše uvedená částka zahrnuje brusné papíry, kyt, lak, základový sprej a filler. Postprocessing je ve výsledku náročný hlavně co se týče času. Připravte se na to, že si s vytištěnými modely můžete hrát i více jak 15 hodin.
- Výsledná helma zabrala zkušenému modeláři přes 8 hodin čisté práce bez čekání na schnutí, vytvrdnutí či tisk dílů. Začátečník se ale nejspíš dostane i na více jak dvojnásobný čas.
- U pistolí je situace snazší díky modelu, který se skládá z více částí. Dalo se s ním proto snadno manipulovat a opracovávat ho. I přesto zabralo dokončení přes 10 hodin čisté práce bez čekání na vytvrdnutí, zaschnutí a tisk modelu. Začátečníkovi může dokončení tohoto modelu zabrat i více jak 18 hodin práce.
- Asi to zní jako dost děsivá čísla, ale mějte trpělivost. Výsledky stojí za to. Velkou výhodou je navíc to, že pokud se vám náhodou opracování nějakého modelu nepovede, snadno si vytisknete další. Takže na nás nechoďte s nějakým „Já jsem nešikovný, zkazil bych to”. S 3D tiskárnou to prostě zkusíte znovu.
Jsou různé důvody, proč má smysl řezat 3D modely na víc částí a tisknout je zvlášť. Samozřejmě, ten nejčastější důvod je nedostačující tiskový objem. I na relativně kompaktních tiskárnách jako je Original Prusa MINI+ nebo Original Prusa i3 MK3S+ se takovým způsobem dají tisknout fakt velké věci! Ovšem, roli hrají i jiné faktory než jen velikost. Pomocí řezání se můžete vyhnout nepříjemným převisům, optimalizovat směr tiskových vrstev z estetických nebo funkčních důvodů, anebo poskládat model z více barev a materiálů. Aby byl lepený spoj co nejsilnější, je potřeba, aby byly styčné plochy co nejrovnější a nejčistší. Některá lepidla lépe fungují na zcela hladkém povrchu, některá na hrubším, ale stále rovném a čistém. Pokud je to potřeba, můžete povrch zbrousit (ale očistěte ho pak od prachu z broušení).
Když vybíráte lepidlo, hraje roli velikost, materiál, způsob použití výtisků. Jde o pohledové nebo i o mechanické vlastnosti? Zajímá vás teplotní odolnost? Má být spojení ideálně na věky, nebo se model bude někdy v budoucnu možná rozebírat? Kyanoakrylátová lepidla, v češtině nejčastěji nazývána vteřinová lepidla neboli vteřiňáky. Fungují na bázi ethyl-kyanakrylátu a příbuzných látek. Proces polymerizace se spouští kontaktem s vodou. Obvykle stačí běžná vzdušná vlhkost. Pokud chcete reakci ještě více urychlit, jsou k dispozici akcelerátory (aktivátory) na bázi vody nebo různých rozpouštědel.
Snaha manipulovat lepenými díly během schnutí také dost negativně ovlivní finální sílu spoje. Vteřiňáky jsou srovnatelně vhodné pro všechny běžné 3D tiskové materiály (PLA, PETG, ASA/ABS, SLA resin, atd.). Dá se s ním lepit i TPU/TPE (Flex), tedy alespoň v těch méně ohebních pasážích. Mírná poréznost materiálu (tiskové vrstvy) nevadí, spíše naopak. Problém bývá spíš s úplně hladkými materiály jako je kov, sklo nebo keramika. Kyanoakrylát samotný materiál leptá minimálně, tedy kromě některých pěnových plastů (polystyrén), které vyloženě rozpouští. Nejvýraznější tento úkaz je, když výpary nemají kam uniknout (například, pokud byste čerstvě slepený předmět zavřeli do nějaké krabičky).
Čím déle lepidlo schne, tím víc jinovatky se vytvoří. Běžný vteřiňák je po vytvrzení tvrdý jako kámen. Přestože zasychá a tvrdne téměř okamžitě, maximální tvrdosti dosáhne až po delší době (8-24 hodin). Pozor, s tvrdostí je to ale trochu složitější a nejde o jednoznačnou výhodu. Za prvé, vteřiňák má velkou sílu v tahu, ale ne při ohybu a kroucení. Za druhé, vteřiňák se trochu obtížně brousí, zvlášť pokud je okolní materiál výrazně měkčí. PLA je samo velmi tvrdé, ale třeba u resinu to může být problém. Měkčí materiál ubývá rychleji a pokud si nedáte pozor, zůstane vám vrstva vteřiňáku a okolo ní probroušené prohlubně. Na druou stranu, při troše trpělivosti se vteřiňák dá vybrousit do krásně hladkého, sklovitého povrchu. Téměř se nedrolí ani neloupe, a to ani ve velmi tenkých vrstvách.
Co se týče opačných teplot, běžný vteřiňák si údajně udrží zhruba 50% pevnost při 80 °C a 20% při 100 °C. Pouze speciální teplotně odolné vteřiňáky si zachovají 80% pevnost při 120 °C. Vteřiňák má omezenou trvanlivost, časem houstne a nakonec úplně zkamení. Obvykle je to otázka pouhých měsíců. Co se týče skladování v ledničce, není to tak jednoduché jak se zdá. Je sice pravda, že studený vzduch pojme méně vlhkosti, na druhou stranu, když pak studenou tubu nebo lahvičku dáte do pokojové teploty, bleskově na ní (a v ní) vlhkost zkondenzuje. Doporučuje se tedy skladovat v ledničce jen nové, neotevřené lepidlo a před prvním použitím ho pak nechat ohřát na okolní teplotu. To nejlepší, co můžete udělat, je prostě se snažit udržet tubu nebo lahvičku co nejdéle čistou a neupatlanou. Vteřiňák v tubě skladujte opřený ve svislé poloze, aby lepidlo pokud možno steklo zpátky z aplikátoru. Tubu mačkejte jen velmi opatrně (jinak snadno vyvoláte efekt „hrnečku vař“ a lepidlo poteče pořád).
Pokračujeme tipy a varianty lepidel: Debondér je speciální přípravek sloužící k rozpouštění vytvrzeného kyanoakrylátu. Zatímco vteřiňák celkem běžně používá v domácnosti skoro každý, zdá se, že o debondérech ví jen někteří kutilové a modeláři. Je to škoda, protože možnost vrátit zpět výsledek lepení dává vteřiňákům velkou výhodu oproti rozpouštědlovým a dvojsložkovým lepidlům. Má to ale jeden háček. Debondéry mívají různé složení a koncentraci, takže jejich účinek bývá někdy nevyzpytatelný. Některé nedělají nic, některé sežerou i plast okolo. Místo debondéru můžete zkusit některé odlakovače na nehty nebo samotný aceton.
Výběr správného tmelu je klíčový: Obecně platí, že rozpouštědlová lepidla do postprocessingu jen málokdy slouží jako tmel. Přidané lepidlo pouze leptá existující materiál a nepřidává k němu nic nového. Epoxidové dvojsložkové lepidlo nabízí široké možnosti jako tmel i povrchová vrstva. Doba vytvrzování může být méně než 90 sekund nebo více než 12 hodin, a delší doba slouží k lepšímu vyplnění a zatékání do skuliny. Ulpívají-li se epoxidy na povrch, roztečou se po delší době, a mohou být silnější a pružnější.
Prodekorační plnič ve spreji je ideální na jemné vrstvy po FDM tisku. Nestříkejte jednu silnou vrstvu. Po vytvrzení povrch přebruste, a u velmi hladkých výtisků můžete použít tenkou epoxidovou vrstvu. Ta zalije vrstvy a vytvoří pevný povrch, ale umí zalít detaily, zaoblit ostré hrany a přidat hmotnost. Finální barva nikdy neschová špatnou přípravu. Pokud jsou po základu vidět rýhy, budou vidět i po barvě, jen výrazněji. Po broušení díl umyjte, odmastěte a nechte vyschnout. První přijde základová barva nebo plnič. Na PLA a PETG je dobré použít základ vhodný na plasty. Po základu následuje kontrolní broušení. Matný povrch krásně ukáže lesklé prohlubně, které ještě nejsou srovnané. Jakmile je základ rovnoměrný, můžete nanášet barvu. Pro modely a prototypy fungují akrylové spreje, airbrush i štětec. Bezbarvý lak vybírejte podle použití. Matný lak schová drobné nedokonalosti a působí realisticky u figurek. Lesklý lak zvýrazní tvar, ale také ukáže každou vlnku. Pololesk je dobrý kompromis pro kryty, držáky a technické modely. U namáhaných dílů nechte lak vytvrdnout déle než jen na dotek.
Chemické vyhlazování je lákavé, protože umí vrstvy zjemnit bez dlouhého broušení. Není ale univerzální. Nejznámější je vyhlazování ABS a ASA pomocí acetonu. Výpary naleptají povrch, vrstvy se slijí a díl získá hladký až lesklý vzhled. Aceton je hořlavý a jeho výpary nejsou vhodné do uzavřené místnosti bez větrání. PLA a PETG se acetonem běžně nevyhlazují spolehlivě. U těchto materiálů je bezpečnější mechanické broušení, plnič, tmel nebo epoxidový nátěr. Pro rychlý funkční díl odstraňte podpěry, srazte ostré hrany pilníkem, přebruste kontaktní plochy 240 až 400 a nechte bez barvy. Pro hladký kryt elektroniky slepte díly epoxidem nebo vteřinovým lepidlem s čepy, zatmelte spáry, přebruste 240 až 400, nastříkejte plnič, přebruste 600, nastříkejte základ, barvu a pololesklý lak. Pro cosplay helmu nebo rekvizitu nejdřív spojte segmenty zevnitř, zpevněte je páskem plastu, skelnou tkaninou nebo epoxidem, zvenku zatmelte spáry, opakujte plnič a broušení, až vrstvy zmizí. Pro figurku nebo dekoraci se vyplatí tisknout už s menší výškou vrstvy. Postprocessing pak nemusí bojovat s hlubokými schody.
Postprocessing je řemeslo. Po prvním výtisku možná nezmizí každá vrstva, ale velmi rychle zjistíte, které kroky mají největší efekt. Pro většinu běžných modelů platí jednoduché pravidlo: dobrý spoj, trpělivé broušení, tenké vrstvy tmelu a plniče, kvalitní základ a až potom barva.
