3D-tulostusohje: TinkerCAD, Simplify3D ja Prenta Duo XL

TinkerCAD-ohje (päivitetty 11.4.2023)

Kirjautuminen

  • Opettajan TinkerCAD-kirjautumissivun osoite on www.tinkercad.com
  • Oppilaan TinkerCAD-virtuaaliluokan osoite on www.tinkercad.com/joinclass (oppilas ei tee omaa TinkerCAD-tunnusta)
  • Opettajalla pitää olla TinkerCADiin opettajan tunnus. Kun opettaja on sisäänkirjautunut, hän voi tarkistaa asian klikkaamalla profiiliasetuksia ja siellä pitäisi näkyä "teacher" kohdassa "how will you use Tinkercad". Muutoin ei voi luoda virtuaaliluokkaa.


Virtuaaliluokan luominen ja muut vaihtoehdot

  1. Opettaja luo TinkerCADiin virtuaaliluokan omille oppilaille: TinkerCADin sivulla "Classes" nappi "Create new class"
  2. Opettaja klikkaa luodun virtuaaliluokan nimeä ja seuraavaksi klikkaa nappia "Add students". Nyt oppilaat voi lisätä yksitellen tai kaikki kerralla. Helpoin on lisätä kaikki oppilaat kerralla klikkaamalla nappia "Paste a list of students", jossa valkoiseen laatikkoon kirjoitetaan allekkain oppilaiden lempinimet, joista opettaja tunnistaa oppilaat. Oppilas pääsee virtuaaliluokkaan opettajan antamalla lempinimellä, joten lempinimi kannattaa olla lyhyt ja helposti muistettava. (ei saa käyttää oppilaan nimeä ellei kysy lupaa huoltajalta)
  3. Oppilas menee virtuaaliluokkaan osoitteesta www.tinkercad.com/joinclass, jossa valitaan "Join with nickname" ja kirjoitetaan oman luokan luokkakoodi. Opettaja löytää luokkakoodin omasta virtuaaliluokasta klikkaamalla nappia "Share class link" ja koodi on helppo näyttää oppilaille videotykillä. Luokkakoodin antamisen jälkeen oppilas kirjoittaa lempinimen ja sitten oppilas pääsee luokkaan tekemään 3D-esineitä. Vaihtoehtoisesti opettaja voi jakaa oppilaille luokkalinkin Wilman tai Teamsin kautta ja silloin ei tarvitse antaa luokkakoodia. Luokkalinkki löytyy edellä mainitusta napista "Share class link". Lempinimi täytyy antaa myös luokkalinkkiä käytettäessä.
  4. Nyt opettaja näkee oppilaiden 3D-esineet klikkaamalla oppilaan lempinimeä virtuaaliluokassa.

Virtuaaliluokkaa kannattaa käyttää. Toinen vaihtoehto olisi se, että kaikki oppilaat tekisivät oman TinkerCAD-tunnuksen. Oman tunnuksen tekemiseen ikäraja on 13 ja lisäksi opettaja ei silloin näe oppilaiden 3D-esineitä. Kolmas vaihtoehto olisi se, että oppilaat käyttäisivät opettajan TinkerCAD-tunnusta, mutta niinkään ei kannata tehdä. Tuolloin joku oppilas voisi vaihtaa opettajan salasanan ja kaapata tunnuksen tai joku oppilas voisi rikkoa toisen oppilaan 3D-esineen.


Yleistä 3D-tulostuksesta

Oppilaan ensimmäinen 3D-tulostustyö on hyvä olla yksiväritulostus ja melko yksinkertainen, esimerkiksi avaimenperä. Avaimenperä on hyvä myös ensimmäiseksi kaksiväriesineeksi. Kun oppilas ymmärtää perusasiat, seuraava 3D-tulostustyö voi olla esimerkiksi noppa. Noppa on huomattavasti vaikeampi, mutta erittäin hyvä vaihtoehto. Nopasta voi tehdä joko yksivärisen tai kaksivärisen.

3D-avaimenperän tekeminen yksivärisenä

Kirjaudu TinkerCADiin

  1. Oppilaat kirjautuvat TinkerCADiin tästä linkistä.
  2. Klikkaa nappia "create new design".
  3. Ikkunan vasemmassa ylänurkassa on työsi tiedoston oletusnimi, klikkaa nimeä ja kirjoita uusi nimi.


Tee laatikko (avaimenperä)

  1. Klikkaa hiiren vasemmalla napilla punaista laatikkoa "Box" ikkunan oikeassa reunassa.
  2. Klikkaa hiiren vasemmalla napilla sinistä levyä, jonka nimi on "Workplane". Nyt levyn päällä pitäisi näkyä laatikko.
    • Laatikkoa voit liikutella hiiren vasemmalla napilla raahaamalla.
    • Laatikkoa voit pyörittää hiiren oikealla napilla raahaamalla.
    • Laatikkoa voit zoomata hiiren rullaa pyörittämällä.
  3. Muuta laatikon kokoa: pituus 70mm, leveys 20mm, korkeus 2mm.
    • Koko on tärkeä, koska suuren esineen tulostaminen on todella hidasta.
    • Leveys ja pituus: klikkaa laatikkoa, hiirellä raahaa laatikon reunan mustaa tai valkoista neliötä. Katso kuvaa 1.
    • Korkeus: hiirellä raahaa keskimmäistä valkoista neliötä. Katso kuvaa 1.
    • Laatikon, tekstin ja sylinterin kokoa muutetaan samalla tavalla.
  4. Pyöristä laatikon kulmat: muuta "shape" asetuksen kohdan "radius" arvoksi 2.
  5. Laatikon muoto pitäisi olla kuten kuvassa 1, jotta tekstin voi kirjoittaa.
  6. Laatikon pitää olla sinisen levyn päällä, laatikon etäisyys levyyn on 0. Tarvittaessa muuta etäisyyttä kuvassa 1 näkyvästä mustasta pisarasta.



Kuva 1. Avaimenperä TinkerCAD ohjelmassa. Sininen levy on lasilevy, jolle tulostin tulostaa avaimenperän.


Lisää teksti laatikkoon (avaimenperään)

  1. Klikkaa punaista "TEXT" ikkunan oikeassa reunassa.
  2. Klikkaa sinistä levyä, jonka nimi on "Workplane".
  3. "Shape" asetuksissa kirjoita tekstiksi oma etunimesi.
  4. Muuta tekstialueen korkeudeksi 4mm.
  5. Muuta tekstialueen leveys ja pituus sellaiseksi, että teksti mahtuu avaimenperään.
  6. Hiirellä raahaamalla siirrä teksti avaimenperään. Tekstin etäisyys siniseen levyyn on 0, tekstin korkeus on 4mm ja tekstin kohouma avaimenperässä on 2mm.
  7. Vaihtoehtoisesti tekstin voisi tehdä kohouman sijasta upotuksena, jolloin tekstin väriksi valitaan "hole". Vaihtoehtoina ovat "solid" ja "hole", joista solid tarkoittaa muovia ja hole on tyhjä kohta muovilevyssä.


Tee avaimenperään reikä

Harmaa sylinteri tekee reiän esineeseen:

  1. Klikkaa harmaata sylinteriä ikkunan oikeassa reunassa tai valitse normaali sylinteri ja laita väriksi "hole".
  2. Klikkaa sinistä levyä, jonka nimi on "Workplane".
  3. Muuta sylinterin kooksi 10mm x 10mm (korkeus 20mm).
  4. Hiirellä raahaamalla siirrä sylinteri laatikon toiseen päähän kohtaan mihin haluat reiän avaimenperään.


Tarkistus, kun avaimenperä on valmis

  • Pidä pohjassa hiiren oikeaa nappia ja pyörittele avaimenperää. Näin näet, että avaimenperä ei ole ilmassa tyhjän päällä tai hirmuisen korkea.
  • Tarkista pohjalaatikon leveys, pituus ja paksuus: Klikkaa pohjalaatikkoa, vie hiiren osoitin valkoisen nurkkaneliön päälle ja näet leveyden ja pituuden (20x70). Vie hiiren osoitin keskimmäisen valkoisen neliön päälle ja näet korkeuden (2). Kokoa voi muuttaa hiirellä raahaamalla tai kirjoittamalla koko näppäimistöllä


Kun avaimenperässä on teksti ja reikä, yhdistä osat (tässä kohtaa ei yhdistetä, jos on kaksivärinen esine)

Kaikki pitää olla valmista ennen yhdistämistä.

  1. Klikkaa hiirellä sinistä levyä.
  2. Paina näppäinyhdistelmää CTRL+A, joka valitsee kaiken levyllä olevan.
  3. Paina näppäinyhdistelmää CTRL+G, joka yhdistää valitut yhdeksi esineeksi. Kohdat 2 ja 3 voi tehdä myös hiirellä ilman näppäimistöä.
  4. Jos haluat muokata esinettä uudelleen, irroita yhdistetyt osat: klikkaa hiirellä kerran avaimenperää ja seuraavaksi klikkaa työkalupalkin kohtaa "ungroup".


Tallennus

  1. Avaimenperä tallentuu automaattisesti TinkerCADin pilveen ja näkyy opettajalle ja oppilaalle.
  2. Avaimenperän voit ladata omalle- tai tulostustietokoneelle STL-tiedostona. STL-tiedostoa tarvitset tulostamiseen. Tulostustietokoneessa klikkaa TinkerCADissa nappia "download" tai "export" ja lataa STL-tiedosto. STL-tiedosto yleensä tallentuu kansioon "ladatut tiedostot".
  3. Simplify3D-ohjelma tekee STL-tiedostosta tulostimeen sopivan tiedoston.


3D-avaimenperän tekeminen kaksivärisenä

  1. Tee TinkerCADilla avaimenperä normaalisti kuten aiemmassa ohjeessa, mutta älä yhdistä taustalevyä ja tekstiä. Taustalevy ja teksti voivat olla tässä vaiheessa samalla “solid” värillä.
  2. Mene TinkerCADissä näkymään, jossa näet oman tai oppilaan tekemät CAD-työt, vie hiiri avaimenperän yläpuolelle, klikkaa ratasta ja valitse “duplicate”, joka tekee CAD-avaimenperästä kopion.
  3. Nyt on kaksi samanlaista avaimenperäkuvaa. Toisessa kuvassa muuta tausta värille “hole” ja toisessa kuvassa muuta teksti värille “hole”. Tulostimessa on kaksi tulostuspäätä, extruderia, molemmille tulostuspäille voi antaa oman kuvan tulostettavaksi. Tulostuspäissä on eriväristä muovinarua ja toinen tulostuspää tulostaa avaimenperän taustalevyn esimerkiksi mustaksi ja toinen tulostuspää tulostaa taustalevyyn hopean tekstin.
  4. Nyt voit yhdistää kuvien osat kuten yksiväriohjeessa on mainittu.
  5. Seuraava Simplify3D-tiedosto tehdään eri tavalla yksi- ja kaksiväritulostuksessa.


3D-nopan tekeminen yksi- tai kaksivärisenä

Kun on tehnyt avaimenperän aiemman ohjeen avulla, sen jälkeen noppa pitäisi onnistua alla olevalla ohjeella.

TinkerCAD-ikkunan oikeasta reunasta löytyy noppa, jota kannattaa käyttää. TinkerCAD-noppa näyttää nopalta ja reunat on valmiiksi pyöristetty, mutta siitä puuttuu numerot. Oppilaan tehtäväksi jää nopan koon muokkaaminen ja numeroiden tekeminen. Numeroiden teko ei ole niin helppoa kuin luulisi, koska numerot pitää tehdä kolmiulotteisen esineen sivuille. Nopan sivun pituus olisi hyvä olla noin 20mm. Jos nopan sivun pituus on suuri, esimerkiksi 30mm, silloin yhden nopan tulostaminen kestää noin 60min riippuen tulostusasetuksista ja lisäksi aikaa menee piirtämiseen ja tulostustiedoston tekemiseen.

Yksivärisen nopan voit tehdä esimerkiksi tekemällä noppaan numerot upotuksena: numero tekstinä värillä “hole” tai tekemällä “hole” värisillä sylintereillä kuoppia, joista näkee pisteet. Kun olet tehnyt esimerkiksi numeron yhdelle sivulla, tuon numeron voit kopioida, pyöritä kopio halutun sivun suuntaiseksi, siirrä kopio haluttuun kohtaan ja lopuksi vaihda kopion numero sopivaksi. Numerot voit tehdä myös kohoumina, jos valitset numeroiden väriksi "solid".

Kaksivärinen noppa onnistuu, kun katsot avaimenperän kaksiväriohjetta. Kaksivärinoppa on aika vaikea ja niitä on tehty 8-9 luokkien kanssa valinnaisessa tietotekniikassa.

Simplify3D-ohje

Simplify saattaa kysyä käyttäjätunnuksen, salasanan ja tulostimen mallin. Tulostin on Prenta DUO XL, käyttäjätunnus ja salasana löytyy tulostimen muistikortilta sekä opettajan verkkolevyltä X. Myös tulostimen valmistajan tekemä ohje löytyy muistikortilta ja verkkolevyltä.


Yksivärisen tulostustiedoston teko Simplify3D-ohjelmalla

Kun Simplify on käynnistynyt, ikkunan vasemman reunan Import-napilla avaa STL-tiedosto ja TinkerCADin 3D-esine tulee näkyviin.

  • 3D-esinettä voit liikutella hiiren oikealla napilla raahaamalla.
  • 3D-esinettä voit pyörittää hiiren vasemmalla napilla raahaamalla.
  • 3D-esinettä voit zoomata hiiren rullaa pyörittämällä.


Tulostusasetukset säädetään napista "Edit process settings"

  • ”Select Profile” - Tarkista, että käytössä on oikea tulostin. ”Select Profile” kohdassa pitää olla ”Prenta Duo XL”. Jos ei ole eikä pudotusvalikostakaan sitä löydy, sulje edit process ikkuna, klikkaa työkalupalkin kohtaa ”Help”, valitse ”Configuration Assistant”, valitse tulostin ”Prenta Duo XL” ja klikkaa next ja finish.
  • Auto-configure for material” kohdassa pitää olla valittuna oikea materiaali. Koululla on käytössä PLA-muovi.
  • Täyttöprosentti ja kerrospaksuus vaikuttavat tulostusaikaan
    • Auto-configure for print quality” tarkoittaa kerrospaksuutta. Fast=0.3mm, medium=0.2mm ja high=0.1mm. High-laadulla testiesineen tulostus kesti noin kolme kertaa kauemmin kuin Fast-laadulla, jolloin opetuksessa kannattaa käyttää Fast-laatua.
    • Infill percentage” on täyttöprosentti ja tarkoittaa kuinka paljon muovia laitetaan esineen sisälle. Pienissä ohuissa esineissä kuten avaimenperässä, täyttöprosentti voi olla 100%; ei vaikuttanut oleellisesti pienen testiesineen tulostusaikaan. Pienemmällä täytöllä tulostus nopeutuu isoissa esineissä, joissa kannattaa kokeilla 15-30%.
    • Tulostusaika on yleensä viidestä minuutista useisiin tunteihin. Avaimenperä voi tulostua viidessä minuutissa, mutta jääkiekkoon voi mennä viisi tuntia vaikka tulostusasetuksista on valittu nopein vaihtoehto.
  • Include raft” kohdan voi usein jättää tyhjäksi.
  • Generate support” kohdan voi usein jättää tyhjäksi, kun esine on hyvin suunniteltu. Jos osa esineestä täytyy tulostaa tyhjän päälle, laita tähän rasti.
  • Auto-configure extruders” kohdassa valitse ”both extruders”.
  • Show advanced” lisäasetusnapista säädät lämpötilat sopiviksi.
  • Temperature välilehti
    • Valitse ”heated bed”, joka on tulostimen lasilevy. Lämpötilana PLA:lle on käytetty 50. Lämpötila PLA:lle saa olla 50-60. Lämpötila muutetaan hiirella tuplaklikkaamalla lukua.
    • Valitse ”right/left extruder”, joka tarkoittaa tulostuspäätä. PLA:lle lämpötilana on käytetty 200 molempiin tulostuspäähän. Vaikka käyttäisit yhtä tulostuspäätä, molemmat tulostuspäät kannattaa lämmittää 200. Jos toinen tulostuspää on kylmä, silloin tulostuspää saattaa liikkuessaan rikkoa tulostettavaa esinettä. PLA-muoville sallittu lämpötila on 190-210. Lämpötila muutetaan hiirella tuplaklikkaamalla lukua.


Prepare to print -nappi (tulostustiedoston teko)

  • Build statistics” on ikkunan vasemmassa ylänurkassa ja siitä kannattaa aina tarkistaa arvioitu tulostusaika, joka voi olla jopa useita tunteja. Tulostusaikaan vaikuttaa process settingsissä valittu kerrospaksuus, täyttöprosentti ja esineen koko.
  • Varmin tapa on käyttää muistikorttia. Klikkaa nappia ”save toolpaths to disk” ja tallenna gcode-tiedosto muistikortille. Tulostin osaa tulostaa gcode-tiedoston, kun laitat muistikortin tulostimeen.
  • Tulostuksen voisi aloittaa myös napista "begin print over USB”, mutta näin ei nyt tehdä.


Kaksivärisen tulostustiedoston teko Simplify3D-ohjelmalla

  1. Metallityöluokan tulostustietokoneella avaa Simplify3D-ohjelma, jossa vasemmassa reunassa pitäisi näkyä process1 eikä yhtään “modelsia”.
  2. Klikkaa Simplifyn nappia “import” ja avaa Simplifyyn aiemmin tekemäsi kaksi STL-kuvaa, jotka tulevat näkyviin Simplifyyn.
  3. Klikkaa yläpalkista “tools” ja “dual extrusion wizard”.

Nyt valitse kummalla värillä/tulostuspäällä haluat tulostaa taustan ja tekstin. 

Base profile template on “Prenta Duo XL”. Materiaali on “PLA” ja kohdassa “group and align models” pitää olla ruksi.

Klikkaa OK. Tarkista näytöltä, että CAD-esine näyttää hyvältä.

Valitse vasemmasta reunasta “color1” ja klikkaa “edit process settings”. Aseta lämpötilat, täyttöprosentti ja kerrospaksuus kuten yksiväritulostuksessa ja klikkaa OK. Seuraavaksi valitse color2, sen arvot pitäisi olla heti oikein, mutta tarkista nekin.

Klikkaa “prepare to print”

Klikkaa “select all”

Valitse “continuous printing: layer-by-layer”

Klikkaa OK

Tarkista “build time”. Jos tulostusaika on liikaa, klikkaa “exit”. Jos OK, klikkaa “save toolpaths to disk” ja tallenna muistikortille.

Laita muistikortti tulostimeen ja tulosta

Prenta Duo XL 3D-tulostaminen

Tulostimen valmistelu PLA-muovin tulostamiseen

  1. Tulostimen takana vasemmassa reunassa on virtanappi. Laita virta päälle.
  2. Tarkista, että tulostimen lasilevy on puhdas ja kuiva. Lasilevyllä olevat muovinpalaset voit irroittaa käsin tai työkalulla, joka on tulostinpöydällä. Lasilevy kannattaa pyyhkiä kuivalla talouspaperilla tai vastaavalla ennen jokaista tulostuskertaa. Vesipesua ei yleensä tarvita, mutta tarvittaessa voit irroittaa lasilevyn ja pestä sen vaikka tiskiharjalla. Kuivaa lasilevy pesun jälkeen.
  3. Valmistajan ohjeessa neuvotaan suihkuttamaan hiuslakkaa hieman tulostimen puhtaalle huoneenlämpöiselle lasilevylle. Jos käytät hiuslakkaa, odota hetki jotta hiuslakka kuivuu. Tulostus usein toimii ilman hiuslakkaa, mutta on pieni mahdollisuus tulostimen rikkoutumiseen mikäli hiuslakkaa ei käytä ja kappale irtoaa tulostusalustasta tulostuksen aikana. Ilman hiuslakkaa tulostettaessa mikään ei rikkoudu, jos koko ajan joku seuraa tulostusta ja tarvittaessa painaa keskeytysnappia. Jos käytät hiuslakkaa, sopiva on Loreal Studio Line Fix & Style vahvuus 8 ja se on tulostushuoneessa.
  4. Saman päivän tulostusten välissä yleensä ei tarvitse pestä lasilevyä eikä suihkutella hiuslakkaa. Riittää kun edellisen tulostuksen jälkeen poistaa lasilevyltä muovinpalaset ja muut roskat sekä pyyhkii lasilevyn talouspaperilla.


Tulostaminen tulostimella Prenta DUO XL

Tulostus tarvittaessa keskeytetään valintarullan vasemman puolen punaisesta napista painamalla

  1. Laita mustikortti tulostimeen.
  2. (paina valintarullaa ja valitse ”print file” ellei gcode-tiedosto näy)
  3. Valitse tulostettava gcode-tiedosto ja tulostus alkaa.
  4. Tarkista tulostimen näytöstä, että valittu lämpötila on tulostuspäille 190-210C ja lasilevylle 50-60C.
  5. Hätätilanteessa keskeytä tulostus valintarullan vasemman puolen punaisesta napista.
  6. Kun 3D-esine on valmis, se on usein kiinni lasilevyssä ja irroittaminen on helpointa tulostimen lähellä olevalla keltaisella irroitustyökalulla. 3D-esine saattaa olla kuuma.


Opettaja tekee tulostusalustan tarkistuksen ja kalibroinnin tarvittaessa

Jos lasilevyn ja suuttimen välinen etäisyys on väärä, silloin tulostus toimii huonosti. Etäisyys tarkistetaan kuljetuksen ja siirtämisen jälkeen tai jos on tulostusongelmia. Etäisyys tarkistetaan seuraavasti.

  1. Aseta lasilevylle tavallinen A4-kopiopaperi.
  2. Paina käyttölaitteen valintarullaa kerran ja selaa pyörittämällä valikkoon "Position". Valitse toiminto painamalla valintarullaa.
  3. Selaa kohtaan "Home Z" ja paina valintarullaa.
  4. Lasilevy nousee ylös kohti kotiasentoaan ja pysähtyy saavutettuaan Z-min-rajansa.
  5. Lasilevyn ollessa Z-min-asennossa paperin pitäisi liikkua käsin suuttimen ja lasilevyn välissä ”nahkeasti”. Muutoin suorita kalibrointi, jolle on ohjeet dokumentissa "Prenta_Duo_UserManual_FI.pdf" kohdassa ”Tulostusalustan kalibroinnin tarkistus kuljetuksen ja siirtämisen jälkeen”. Dokumentti löytyy tulostimen muistikortilta sekä opettajan verkkolevyltä X.

Peda.net käyttää vain välttämättömiä evästeitä istunnon ylläpitämiseen ja anonyymiin tekniseen tilastointiin. Peda.net ei koskaan käytä evästeitä markkinointiin tai kerää yksilöityjä tilastoja. Lisää tietoa evästeistä