Kaikki tuotteet
Takaisin ylös
Ortomat Herpola
Laboratoriotarvikkeet

3D-tulostuksen opas

3D-tulostuksessa onnistumiseen vaikuttavat useat eri tekijät:

Tarkka ja varmatoiminen tulostin, laadukkaat resiinit ja validoidut tulostusasetukset, validointien mukaan tehtävä jälkikäsittely. Alla on käyty läpi digitaaliseen työnkulun osalta 3D-tulostuksen laitteistoja, ohjelmistoja sekä materiaaleja.
Tulostimien osalta tekniset tiedot löytyvät verkkokaupastamme:

Shining3D Accufab-L4D

Nexa3D XiP

Asiga Max

Asiga Pro 4K

 

Shining3D Accufab-L4D:n ja Nexa3D XiP:n käyttöön otto on varsin helpoa. Molempien purku pakkauksista on suoraviivaista ja siinä missä L4D vaatii kalibroinnin, Nexa3D:n XiP toimitetaan valmiiksi kalibroituna, eikä kalibrointia ole tarvetta suorittaa ennen suurempia huoltotöitä.

Molempien edellämainittujen asemointiohjelmistojen käyttö on yksinkertaista: valitaan haluttu kerroskorkeus ja tulostuksessa käytettävä resiini, tuodaan ohjelmistoon tulostettavat mallit ja asetellaan ne tulostusalueelle halutusti. Tarkemmat kuvaukset päivitetään ohjeeseen myöhemmin.

Asiga Max ja Pro 4K ovat käyttönsä puolesta hyvin samankaltaisia käyttää. Itse tulostimien peruskäyttöä käsittelevät selkeät ohjeet löytyvät tulostimien mukana toimitettavista manuaaleista, mutta alla on nostettu esiin yksittäisiä tärkeitä toimintoja tai toimenpiteitä. Tulostustason kalibrointi ja nollatason määrittäminen ovat onnistuneen tulostuksen kannalta tärkeimpiä toimenpiteitä ja nämä kannattaa ottaa tavaksi tehdä säännöllisesti, vaikka ei ongelmia olisikaan, mutta viimeistään ongelmien esiintyessä.

Asiga Max -tulostimen purku pakkauksesta:

 

Asiga Max -tulostimen kalibrointi ennen tulostusta:

 

Asiga Pro 4K -tulostimen purku pakkauksesta:

 

Asiga Pro 4K -tulostimen kalibrointi ennen tulostusta:

 

Yleisimmät ongelmat johtuvat epätarkasta kalibroinnista, jolloin tulostettava objekti tarttuu tulostustasoon vaillinaisesti tai ei ollenkaan. Kalibroinnissa ennen nollatason määrittämistä voi kalibroinnin tarkastaa tulostuspaperisuikalella. Mikäli paperi mahtuu lasin ja tulostustason väliin jostain reunasta tai kulmasta, täytyy tulostustaso kalibroida uudelleen.

Approach Failed error tapahtuu, kun jokin estää tulostustason laskeutumisen oikeaan korkeuteen. Lähes poikkeuksetta tämän aiheuttaa resiinissä oleva epäpuhtaus eli pala kovettunutta resiiniä. Virhe pilaa meneillään olevan tulostuksen, mutta pyrkii estämään vauriot resiinialtaan kalvoon. Tarkempaa tietoa nestemäisen resiinin suodatuksesta/puhdistuksesta löytyy myöhemmin kohdasta "Resiinit / suodatus"

 

3D-tulostuksissa tarvittavat ohjelmat ovat:

 

Meshmixer

Ilmainen 3D-datan muokkausohjelmisto on esimerkiksi Autodeskin Meshmixer. Ohjelmasta löytyvät kattavat ja toimivat työkalut objektien muokkaukseen ja käsittelyyn. Tästä linkistä löytyy Meshmixerin virallinen ohje.

Videokokoelma Meshmixerin käyttöön:

 

Composer

Composer on asemointi-ohjelma, joka toimitetaan Asigan tulostimien mukana. Composer-ohjelma luo 3d-datasta tulostimessa käytettävän leikekuvatiedoston. Ohjelmassa ei suunnitella tulostettavia malleja tai muokata niitä, vaan ohjelmaa käytetään pelkästään tulostusasetusten määrittämiseen, tulostettavien objektien asemointiin ja tarvittavien tukien luomiseen. Toimiva asemointi ja tuet ovat kriittisiä onnistuneen tulostuksen kannalta. Asemointi voi vaikuttaa tulostustarkkuuteen (kts. Resiinit / Resiinien omat ”ohjearvot ja asetukset” / Denture), tulostuksen kestoon sekä tukiin kuluvaan materiaalin määrään. Kokemuksen myötä oppii huomaamaan eri asemointien edut tai ongelmat tai vastaavasti tukien tarpeen.

Uuden asemointityön alussa on tärkeää valita työssä käytettävä materiaali ja haluttu kerrospaksuus. Näitä voidaan vaihtaa vielä myöhemmässä vaiheessa, mutta asetuksilla on vaikutusta tukien luomisessa, joten tuet voi joutua luomaan uudelleen, mikäli materiaalia ja kerrospaksuutta vaihdetaan työn myöhemmässä vaiheessa.

Oikean materiaaliasetuksen käyttäminen on erityisen tärkeää, sillä siinä määritellään tulostuksessa käytettävät asetukset mm. valotustehon ja -ajan, tulostustason liikkeiden, osan skaalauksen korjauskertoimen (resiini kutistuu kovettuessaan) sekä tukien luomisen osalta. Mikäli Composer-ohjelmasta puuttuu käytettävän resiinin asetustiedosto, voi sen tuoda ohjelmaan tässä vaiheessa.

Ilman oikeaa asetustiedostoa tulostus voi olla mahdollista, mutta tämä ei ole suotavaa. Tällöin ei voida taata, että tulostettu malli täyttää medikaalilain asetukset tai resiinin kovettuminen sekä tulostuksen tarkkuus ovat vaaditulla tasolla.

Käyttöliittymän osalta tärkeimmät ja hyödyllisimmät toiminnot löytyvät työkaluvalikosta, Transform Panelista ja näkymän leikkaustyökaluista. Perusnäkymässä näkyy myös valittu resiini ja kerrospaksuus.

Työkaluvalikko

Täältä löytyvät toiminnot eri ryhmittäin (eroteltu kolmella päällekkäisellä pisteellä):

Ensimmäinen ryhmä (vasemmalta oikealle):

Toinen ryhmä (vasemmalta oikealle):

Kolmannesta ryhmästä löytyy työkalut kuvakulman kääntämiseen ja zoomaukseen

 

Transform Panel

Transform Panelissa voidaan valittua osaa liikuttaa ja kiertää tarkoin arvoin. Siirto ja kiertäminen onnistuu myös hiiren avulla työskentelynäkymässä.

Tästä osiosta löytyy myös tärkeät ja hyödylliset työkalut osien nopeaan siirtämiseen ja kiertämiseen:

    Työkalu on erityisen kätevä, kun tulostettava kappale halutaan tuoda tarkasti ja
    varmasti Z-akselilla 0-tasoon. Tällöin kappale on kiinni suoraan tulostusalustassa
    (ilman tukia tulostaessa). Kuvassa akselikohtaiset valinnat, jolla kappale liikkuu
    vain Z-akselin suunnassa ja sijoittuu tarkalleen 0-tasoon.

    Vaakarivien (X, Y, Z) valinna määrittävät, minkä akselien suunnassa kappaletta
    liikutetaan.

  

 

Min: kappale tuodaan kiinni kyseiseen akseliin /akselin 0-kohtaan (kappale jää tulostusalueelle)

Center: kappale tuodaan ko. akselille niin, että kappaleen keskipiste sijaitsee ko. akselilla

Max: kappaletta liikutetaan maksimi määrä niin, että se vielä koskettaa ko. akselia (kappale sijoittuu tulostusalueen ulkopuolelle)

None: kappaletta ei liikuteta ko. akselin suunnassa

Mikäli tulostettavassa kappaleessa on suunnittelun jälkeen epätasainen pohja/pinta joka halutaan ilman tukia tulostettaessa kääntää alaspäin tulostustasoa kohden, mutta epätasaisuus estää tuettoman tulostuksen. Tällöin kappale voidaan tuoda manuaalisesti läpi 0-tason (jolloin kappale muuttuu lilaksi). Ohjelma huomauttaa Build Wizardin aikana tapahtuvasta leikkauksesta, mikäli kappale on sijoitettu tulostusalueen ulkopuolelle. Tämä huomautus voidaan ohittaa, sillä ohjelma leikkaa pois tulostusalueen ulkopuolisen 3d-datan ja kappale tulostuu sileäpohjaisena suoraan kiinni tulostusalustaan.

 

Tuet

Osaa ei voi tulostaa ilmaan, vaan osa on aina tuettava, mikäli osaa ei tulosteta suoraan tulostusalustalle.

Tulostusalustalle voidaan tulostaa tasapintaisia osia, tällöin täytyy huomioida, että ensimmäisenä tulostuvien kerrosten mittatarkkuudessa on heittoa. Ensimmäiset kerrokset ovat aina x,y-tasossa hieman suurempia, sillä niitä ylivalotetaan tulostustasoon tarttumisen varmistamiseksi.

 

Generate Support -ikkunassa näkyvät arvot vaihtelevat aina käytetyn resiinin ini-tiedostosta haettavien oletusarvojen mukaan.

           Support Parts

           Valinta mille 3D-malleille tuet luodaan, paljonko mallia
           nostetaan 0-tasosta (2mm hyvä oletusarvo) ja mikä on
           tukien sallittu kokorkeus.


           Placement

           Tukien sijoittelun määrävän algoritmin testatut arvot.
           Model intersupport -valinnan ollessa päällä, sallitaan
           tuet alkamaan myös mallista.
 

           Geometry

           Tukien geometriaan ja muotoon vaikuttavat arvot. Arvot
           ovat voimassa luotaviin tukiin. Arvoja voi muuttaa
           kesken tukien luonnin, jolloin uudet arvot vaikuttavat
           vain arvojen jälkeen luotaviin tukiin.

 

 

Käytettäessä algoritmillä automaattisesti luotuja tukien kohdalla täytyy muistaa, että mallista ja asemoinnista riippuen, täytyy tukia lisätä manuaalisesti.

Manual Editing Mode

Flexible toiminnolla luodaan nivellettyjä tukia, jolloin voidaan välttää mallista alkavat tuet.
Add toiminnolla lisätään manuaalisesti tukia yksi kerrallaan haluttuun kohtaan.
Sprue toiminnolla voidaan luoda tasapaksuja ja kookkaita ankkuritukia.
Remove toiminnolla voidaan poistaa yksittäisiä tukia.

Lisättäessä manuaalisesti tukia on Add-toiminto oltava aktiivisena. Mikäli tuki tulee väärään kohtaan, näppäinkomennolla ctrl + z (undo/kumoa) voidaan poistaa lisättyjä tukia yksi kerrallaan ilman, että vaihdetaan aktiiviseksi toiminnoksi Remove-toiminto.

Yleisesti voidaan sanoa, että yksittäisissä tukipinneissä ei kannata säästää, sillä jos vaihtoehtona on yhden tai muutaman ylimääräisen tuen viemä materiaalimäärä tai kokonaan epäonnistunut tulostus (aika ja hukkaresiini), kannattaa ylimääräiset lisätä.

 

Tulostuksen valmistelu tulostinta varten

Build Wizard on ohjattu työkalu lopullisen tulostustiedoston valmistamiseen tulostimelle. Sen eri vaiheissa määritellään tulostuksen kannalta tärkeitä asetuksia sekä dokumentaatiota varten oleellisia tietoja.

Ensimmäisessä vaiheessa määritetään mitkä asemoinnin objekteista halutaan tulostaa, otetaanko käyttöön multistacking (kerrostulostus) ja merkitään dokumentaatiota varten käytetyn resiinin valmistueränumero, joka on tärkeä myöhemmin tapahtuvassa laaduntarkkailussa, mikäli valmiiden tulostusten kanssa ilmenee ongelmia. Valmistuseränumero ei kuiteknaan jää talteen, ellei tulostettavasta työstä tallenneta myöhemmässä vaiheessa arkistointia varten tulostusasetusten dataa. Tästä lisätietoa myöhemmin artikkelissa.

Build Wizard varoittaa kappaleista, joilla ei ole tukia. Tämän voi huoletta ohittaa, mikäli on asemoinnissa asettanut tuettomat kappaleet tulostumaan suoraan tulostustasolle.

Toisessa vaiheessa määritetään tulostukseen vaikuttavat valinnat:


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Valinnat "Fast print mode" ja "Separation Detect" vaikuttavat tulostuksen aikaikkunoihin, jolloin tulostin lukee SPS-sensoreilta välittyvää dataa resiinialtaassa tapahtuvista liikkeistä. "Anti-Aaliasing" valinnan ollessa päällä, pintaa silotetaan/pehmennetään leikekerrosten välillä. Oletuksena näitä voi pitää päällä ajan säästön vuoksi, mutta myöhemmin kohdassa "Resiinit / Resiinien omat ”ohjearvot ja asetukset” on eritelty poikkeuksia näiden valintojen käyttöön yksittäisten resiinien kohdalla.

Tukien varaan tulostettaessa, jotta vältytään mallin/tukien irtoaminen tulostusalustasta kesken tulostuksen, on hyvä käyttää 0,3-0,4mm paksua pohjalevyä. Pohjalevyn ominaisuuksia saadaan muokattua "Base Plate Configuration" kohdassa. Pohjalevyn muodosta "Shadow" on pääsääntöisesti toimiva, mutta yksittäisten ja pienien objektien kohdalla voi olla hyödyllistä sijoittaa objekti isomman objektin läheisyyteen ja käyttää muotoa "Bounding Box". Tällöin esimerkiksi ositetyn mallin kruunut ottavat tukea/jäävät kiinni kaaren pohjalevyyn eikä tulostusalustasta irtoamiesesta ole huolta.

Pohjalevy on hyvä sijoittaa tukien kanssa samaan tasoon, eikä tuen alle, jolloin tukien tarttuvuus pohjalevyyn maksimoidaan.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Build Wizard -toiminnon kolmannessa vaiheessa voidaan määrittää tai muuttaa käytettävää kerrospaksuutta valitusta. Esimerkiksi sokkelien tai tukien kohdalla, jossa pienen kerroskoreuden tuomaa tarkkuutta ei tarvita, voidaan säästää aikaa tulostamalla nämä kerrokset suuremmalla kerroskorkeudella sen sijaan, että koko työ tulostetaan 0,05mm kerrospaksuudella. Ohje eri kerrospaksuuksien käyttämiseen tulostuksessa löytyy tästä ohjeesta.

Medikaalilakien säädöksien noudattamisen ja validoidun tulostusprosessin noudattamisen todentamista varten Build Wizardin neljännessä ja viimeisessä Summary-vaiheessa on hyvä tallentaa tulostustyöhön liittyvä dokumentaatio "Export Build Information" toiminnolla, jolloin työn tekijälle jää dokumentaatio käytetystä tulostimesta ja tulostusparametreistä, resiinistä ja materiaalin ini-versiosta sekä kappaleluettelo ja sijoittelutiedot.

 

Composer-ohjelman video-ohjeita:

Asiga Composer Yleiskatsaus

 

Resiinien tulostusasetustiedostojen tuonti Composer-ohjelmistoon:

 

Yleinen työnkulku Composer-ohjelmistossa:

 

Ongelmatilanteet

Varmatoimisuudestaan huolimatta, voi tulostimen käytössä tai asemointityön viimeistelyssä kohdata virheilmoituksia. Tulostimeen ja resiiniin liittyen yleisimmät virhetilanteet ovat:

Tulostin seuraa tulostustyön etenemistä ja tulostusta muun muassa painesensorien avulla. Mikäli nestemäisen resiinin joukossa on epäpuhtauksia (yleisimmin pala kovettunutta resiiniä), tunnistaa tulostin liiallisen paineen ja keskeyttää työn vaurioiden välttämiseksi. Ongelman ratkaisu on puhdistaa altaassa oleva nestemäinen resiini (kuvattu "Resiinit" kappaleessa) ja varmistua, että tulostusalusta sekä resiinialtaan pohjakalvo ovat puhtaat. Mikäli resiinialtaan pohjakalvoon on tarttunut kovtetunutta resiiniä, saa tämän helposti irti painamalla puhdas suojakäsine kädessä sormella kalvoa kyseisestä kohtaa " vastakkaiselta / puhtaalta puolelta" samalla kun työntää varovasti kovettunutta resiiniä taipuisalla muoviliuskalla (esim. muovipinnoitettu käyntikortti). Tulostustason puhdistuksen jälkeen on hyvän käytännön mukaista tehdä 0-tason kalibrointi uudelleen. Erilliset ohjeet kalibrointiin ja virheiden korjaukseen löytyvät tästä.

Tulostustyötä viimeistellessä kerroskuvien laskennan aikana Composer-ohjelma voi ilmoittaa "dublicate facets" virheestä ja antaa vaihtoehdoiksi "ignore / jätä huomioimatta" tai "remove / poista". Ilmoitus on seurausta objektin 3d-datassa olevista päällekäisistä polygonipinnoista. Tähän on turvallisinta vastata "ignore", sillä päällekäiset pinnat eivät tulostusta haittaa, mutta pinnan poistaminen voi tehdä reiän mallin pintaan joka voi pilata tulostuksen.

 

Resiinit

Säilytys

Pullotus

Suodatus

Resiinien omat ”ohjearvot ja asetukset”

 

Jälkikäsittely

Jälkikäsittely on onnistuneen työn kannalta kriittinen vaihe. Oikealla ja validoidulla jälkikäsittelyllä taataan, että tulostus täyttää sille määrätyt vaatimukset ja materiaalille luvatut ominaisuudet, on potilasturvallinen sekä valmistettu medikaalilain asetusten mukaisesti. Suositeltavaa on suorittaa 2-vaiheinen pesu, jolloin riittävä puhdistus on helpompi ja varmempi taata.

Käytettävien pesunesteiden on sovelluttava nestemäisten resiinien puhdistukseen. Pesunesteitä on useita, mutta esimerkiksi Imprimo Cleaning -pesuneste ja isopropyylialkoholi (IPA) soveltuvat tähän hyvin. Pesunestettä valittaessa kannattaa myös varmistua, että pesunestettä voidaan käyttää turvallisesti hankitussa pesurissa sekä erilliset käyttöä koskevat rajoitukset tietyn pesunesteen kohdalla.

Pesunesteiden teho heikkenee käytön myötä. Useimmiten puhdistustehoa ei voida automatisoidusti valvoa, vaan käyttäjän on itse varmistuttava, että pesutulos on hyvä eikä tulostettuihin ja pestyihin malleihin ole jäänyt pehmeää tai nestemäistä jäännösresiiniä. Mikäli pesutulos ei ole hyvä, tulee pesuneste tai pesunesteet vaihtaa uusiin ja vanha hävittää oikeaoppisesti määräysten mukaisesti.

Ennen jälkikovetusta tulee pestyjen tulostusten olla kuivat ja puhtaat jäännösresiinistä.

Pesurit

Imprimo Clean

Laitteen käynnistyksen jälkeen valitaan pesunestettä pyörittävän roottorin nopeus ja pesun kesto.

Pesurissa voidaan käyttää sekä Imprimo Cleaning pesunestetä sekä isopropyylialkoholia (IPA). HUOMAA: pesu IPAssa max. 5min!

Pestyt tulostukset tulee kuivata ennen jälkikovetusta.

 

Whip Mix VeriWash

Pesurin käyttö on helppoa, etupaneelista valitaan, käytetäänkö kumpaa pesuastiaa vai molempia yhtä aikaa, pesun kesto ja käynnistetään pesu.

Pesurissa on kaksi erillistä pesuastiaa ”likaista” ja ”puhdasta” pesua varten.

Oman testauksemme mukaan laitteessa voidaan käyttää Imprimo Clean -pesunestettä sekä Isopropyylialkoholia (IPA). On suositeltavaa, että Imprimo Clean pesunestettä käytetään suuremman tehonsa ja nestemäisen resiinin sitomismäärän vuoksi likaisessa pesussa ja IPAa puhtaassa pesussa. HUOMAA: pesu IPAssa max. 5min!

Pesuriin saa laitettua Asiga Maxin tulostustason, jolloin myös tämä puhdistuu nestemäisestä resiinistä.

Pestyt tulostukset tulee kuivata ennen jälkikovetusta.

 

RapidShape RS Wash

Pesurissa on vain yksi pesukammio, mutta pesuri suorittaa automatisoidusti sekä likaisen että puhtaan pesun eri pesunesteillä. Laitteessa voidaan käyttää Imprimo Clean -pesunestettä sekä Isopropyylialkoholia (IPA). On suositeltavaa, että Imprimo Clean pesunestettä käytetään suuremman tehonsa ja nestemäisen resiinin sitomismäärän vuoksi likaisessa pesussa ja IPAa puhtaassa pesussa. HUOMAA: pesu IPAssa max. 5min!

Pesurista löytyy myös kuivaustoiminto, mutta tulostuksien kuivuus pitää/kannattaa varmistaa ennen jälkikovetusta.

Laite lataa automaattisesti ohjelmistopäivitykset sekä materiaaliprofiilit kunhan laite on kytketty verkkoon. Päivitysten ja profiilien lataus tapahtuu myös jatkossa säännöllisesti ja automatisoidusti, mutta käyttäjä voi manuaalisesti tarkastaa onko uusia päivityksiä saatavilla.

Pesurissa oleva "intelligent cleaning" toiminto avustaa medikaalilakien säännösten noudattamista sekä validoidun prosessin ylläpitoa. Tällöin pesuri seuraa pesunesteiden käyttöä ja huomauttaa esimerkiksi jos labrapuolen tulosteiden (ei biologisesti yhteensopiva) pesuun käytettyä pesunestettä meinataan käyttää biologisesti yhteensopivien materiaalien pesun, jolloin riskinä on tulosteiden kontaminoituminen.

Käytettäessä "intelligent cleaning" -ominaisuutta, on tärkeää huomioida, etät pesunestepullojen rfid-siru osoittaa lukijaan, muuten pesuri antaa virheilmoituksen puuttuvasta pullosta.

 

 

Valouunit

Imprimo Cure

Laitteen käynnistämisen jälkeen valitaan ennalta syötetty valotusprofiili jälkikovetettavan resiinin mukaan tai luodaan uusi profiili määritetyillä valotusarvoilla

Ennen jälkikovetuksen käynnistystä avataan tarvittaessa suojakaasun hana pullosta

Kaasun päähanan sulkeminen viimeistään jälkikovetuksen jälkeen ennen laitteen sammuttamista. Tämän voi tehdä heti kaasun syötön loputtua

Uusien profiilien syöttö / muokkaus

Suojakaasuun liittyvät asiat, paineet, liittimet ym.

 

RapidShape RS Cure

Laite lataa automaattisesti ohjelmistopäivitykset sekä materiaaliprofiilit kunhan laite on kytketty verkkoon. Päivitysten ja profiilien lataus tapahtuu myös jatkossa säännöllisesti ja automatisoidusti, mutta käyttäjä voi manuaalisesti tarkastaa onko uusia päivityksiä saatavilla.

Jälkikovetus tapahtuu joka suunnalta yhtäaikaisesti, joten kovetettavaa kappaletta ei tarvitse kääntää prosessin aikana.

 

 

 

 

 

Aloitus Hae Kirjaudu Soita