Ultimaker | 10 min Leestijd

Snel 3D printen door stapelen van prints met een Custom Support Part

Robert Slegers
11-05-20

In de vorige blog vertelden we hoe je de printtijd van een houder voor een gelaatsmasker verkort door gebruik te maken van Support Blocker en Support Horizontal Expansion. Daarmee hebben we de printtijd van één onderdeel met 1,5 uur verkort naar 5 uur en 7 minuten.

Stel nou dat je 20 van deze onderdelen zou willen printen en twee printopdrachten per werkdag kan starten, dan is je project pas over 10 werkdagen klaar. Gelukkig kan dit veel sneller door prints te stapelen en gebruik te maken van een Custom Support Part. In deze blog leggen we uit hoe dit werkt.

Het stapelen van prints

Door het onderdeel in SOLIDWORKS te openen en er een samenstelling te maken, kunnen er meerdere onderdelen bovenop elkaar gezet worden. Let wel, de onderdelen moeten wel van elkaar verwijderd kunnen worden. We houden hiervoor een opening van 1 mm aan tussen de onderdelen.

Samenstellingen in SOLIDWORKS

Samenstelling in SOLIDWORKS

Zodra de samenstelling klaar is, exporteren we deze naar een .STL formaat (File > Save as > .STL extensie). Het is belangrijk om in dit venster bij Options te kiezen voor: save all components of an assembly in a single file. Dan worden alle onderdelen in één STL-bestand geëxporteerd. Als je hier niet voor kiest, krijg je een STL-bestand per onderdeel.

Kies voor: save all components of an assembly in a single file

Kies voor: save all components of an assembly in a single file

In Ultimaker Cura geef je vervolgens aan welke filamenten gebruikt gaan worden en zet je alle instellingen goed (zie onderstaande afbeelding). Voor het opzetten van deze 3D print hebben we gebruik gemaakt van Black Tough PLA en het supportmateriaal Natural PVA.

Slice settings in Ultimaker Cura

Slice settings in Ultimaker Cura

Voor het stapelen van prints zal Ultimaker Cura automatisch support aanmaken. Echter, zoals beschreven in de vorige blog, maken we bewust gebruik Support Blockers aan om de printtijd te verkorten. Dit zijn de lichtgrijze, doorzichtige kolommen in de onderstaande afbeelding.

Batch van vijf 3D prints met Support Blockers

Batch van vijf 3D prints met Support Blockers

Hierbij moet er wel rekening gehouden worden met het feit dat de Support Blockers er voor zorgen dat er geen support wordt aangemaakt over het hele gebied waar de Support Blockers gepositioneerd zijn. Het risico is dat er dan te grote tussenruimtes zonder support ontstaan waardoor je lelijke 3D prints krijgt. De geëxtrudeerde draad gaat dan ‘hangen’ – ook wel bekend als ‘Bridging’ - tussen de aangebrachte ondersteuning.

Tussenruimte is te groot: 'Bridging'

Tussenruimte is te groot: 'Bridging'

Dit voorkom je door handmatig op elk rond gat een Support Blocker aan te brengen. Dan krijg je de situatie zoals getoond in onderstaande afbeelding. Als nu alle onderdelen gesliced worden, dan zien we dat er alleen supportmateriaal wordt aangemaakt in de 1 mm tussenruimte die in de samenstelling is aangemaakt.

Support Blockers aangebracht op elk individueel gat

Support Blockers aangebracht op elk individueel gat

Alleen supportmateriaal in de 1 mm opening

Dankzij Support Blockers alleen supportmateriaal in de 1 mm opening

Advies nodig?

We denken graag met je mee!

Contact opnemen

Het toepassen van een Custom Support Part

Om nog meer tijdswinst te behalen, maken we gebruik van een op maat gemaakt onderdeel: een Custom Support Part. In ons voorbeeld zie je namelijk dat aan de zijkant van de houder er automatisch support wordt aangemaakt door Ultimaker Cura terwijl we dit niet willen. Het is echter lastig om dit in Ultimaker Cura te verwijderen.

Support wordt automatisch aangemaakt op een ongewenste positie

Support wordt automatisch aangemaakt op een ongewenste positie

Om de printtijd van deze support (en tijd voor nabewerken) te vermijden, hebben we als oplossing een Custom Support Part van 1 mm aangemaakt in SOLIDWORKS. Dit onderdeel dient dan als vervanger van het supportmateriaal en helpt ook om de onderdelen na het 3D printen goed van elkaar te verwijderen.  

Custom Support Part tussen de onderdelen

Custom Support Part tussen de onderdelen

Bij de export naar een STL-bestand moet je in dit geval juist niet kiezen voor de optie  save all components of an assembly in a single file. We willen namelijk alle onderdelen als apart STL-bestand exporteren omdat we het origin nodig hebben van de samenstelling.

Let op: niet kiezen voor save all components of an assembly in a single file

Let op: niet kiezen voor save all components of an assembly in a single file

Voor het opzetten van deze 3D print maken we gebruik van Black Tough PLA en het supportmateriaal White Breakaway. Het supportmateriaal gebruiken we om het Custom Support Part te printen. Zoals de naam suggereert, kan dit onderdeel straks heel makkelijk van het onderdeel worden verwijderd. Bekijk in de onderstaande afbeelding de overige instellingen.

Slice settings in Ultimaker Cura - met Custom Support Part

Slice settings in Ultimaker Cura - met Custom Support Part

Open de STL-bestanden (File > Open > Alle bestanden selecteren). Tijdens het laden van de onderdelen weet Ultimaker Cura nog niet dat het een samenstelling is. Dit is een voordeel omdat dan ingesteld kan worden dat het aangemaakte onderdeel van 1mm met de Breakaway Support-extruder geprint moet worden.

Het openen van meerdere STL-bestanden in Ultimaker Cura

Het openen van meerdere STL-bestanden in Ultimaker Cura

Houd Shift ingedrukt en selecteer met je muis de Custom Support Parts. Bij deze onderdelen geef je aan dat deze 3D geprint gaan worden door de extruder met Breakaway support.

Onderdelen aanwijzen voor de Support Extruder in Ultimaker Cura

Onderdelen aanwijzen voor de Support Extruder in Ultimaker Cura

Vervolgens selecteer je alle onderdelen en kies je – rechtermuisknop voor openen menu – voor de optie Merge Models.

Alle onderdelen selecteren en mergen in Ultimaker Cura

Alle onderdelen selecteren en mergen in Ultimaker Cura

De gemaakte export naar meerdere .STL bestanden vanuit een SOLIDWORKS samenstelling, zorgt ervoor dat van alle onderdelen het Origin van de samenstelling genomen. Door de Merge-functie in Ultimaker Cura wordt deze op de juiste positie geplaatst.

Resultaat Merge-functie in Ultimaker Cura

Resultaat Merge-functie in Ultimaker Cura

Nu kan je de Support Blockers aanmaken over de volledige hoogte van het onderdeel zonder specifiek voor elk rond gaat een Support Blocker in te stellen (kost veel tijd). Ook is er geen risico dat er support op de eerdere ongewenste locaties wordt aangemaakt. Dit komt omdat er is aangegeven dat het onderdeel van 1 mm dik als een ‘normaal’ onderdeel fungeert en hierdoor zal Ultimaker Cura het niet als support zien.

Door nu alle onderdelen en de Support Blockers in de Object List te selecteren en met de functie Group Models te groeperen, maken we eenvoudig een kopie om in totaal 10 stuks van het model op de bouwplaat te zetten.

Toepassen van de functie Group Models in Ultimaker Cura

Toepassen van de functie Group Models in Ultimaker Cura

Het kopiëren van een groep modellen in Ultimaker Cura

Het kopiëren van een groep modellen in Ultimaker Cura

Optimaal benutten van de bouwplaat in een Ultimaker S5

Optimaal benutten van de bouwplaat in een Ultimaker S5

Het resultaat

De printtijd van één onderdeel was 5 uur en 7 minuten. Dit betekent dat er twee printopdrachten per dag gestart kunnen worden. Als je een batch van 20 onderdelen zou willen produceren, dan ben je pas over 10 werkdagen klaar.

Door het stapelen van prints en toepassing van een Custom Support Part, wordt de effectieve printtijd gereduceerd van ruim 102 uur naar 53 uur printtijd. Voor ons betekende dit dat het geheel na 5 werkdagen klaar was voor oplevering aan de klant. Een halvering van de totale productietijd!

10 onderdelen gestapeld printen in 53 uur
 
10 onderdelen gestapeld printen in 53 uur

Dit hebben we gedaan met een standaard Ultimaker S5. Dit houdt in dat er maar  één rol Tough PLA en één rol Breakaway Support aanwezig zijn. Deze rollen hebben 90 meter aan filament op de spoel en zullen bij het maken van deze grote prints regelmatig vernieuwd moeten worden. Als je dit wisselproces zou willen automatiseren, kan je gebruik maken van het Material Station.

Vond je dit artikel interessant?

Krijg de nieuwste blogs direct in je mailbox door je hieronder in te schrijven.
Je geeft toestemming aan Layertec om je ingediende persoonlijke informatie op te slaan en te verwerken om je van de gevraagde informatie te voorzien.

Robert Slegers
Gecertificeerd technisch consultant en service engineer voor Desktop Metal, Formlabs en Ultimaker 3D printers.

Wellicht ook interessant