Liigu edasi põhisisu juurde

Intervjuu: 3D-printimine muutub järjest funktsionaalsemaks ka tavatarbija jaoks

3D-printimine muutub aina kättesaadavamaks, sest printerid lähevad soodsamaks, materjalid paremaks ning disainiprogrammid lihtsamaks, ütleb Tallinna Ülikooli Digitehnoloogiate instituudi süsteemihalduri Tanel Toovaga.

Digitehnoloogiate instituudis on 3D-printer. Mida on sellega juba tehtud?

Me pakkusime välja ühe ELU-projekti, mille raames matemaatikud tahtsid saada väljaprinditud õppematerjale, nt pindasid, kehasid, kolmemõõtmelisi kujundeid, aga kahjuks seda projekti ei valitud. Veel kasutame seda printerit 3D-skaneerimisel. Näiteks saab luua kolmemõõtmelisi kujutisi passipildi abil. Ära saab kasutada ka mängukonsoolide liikumissensoreid, mis annavad ka pildile sügavuse, mille põhjal saab luua 3D-objekti. Enne peab algoritm muidugi mitmest programmist läbi käima.

Kui kallis on selline printer ning kas see on taskukohane ka tavainimesele?

Enam ei ole väga kallis. TLÜ-s kasutusel olev printer maksis ostmise hetkel u 3500 eurot. Kui keegi endale praegu tahab osta 3D-printerit, siis väga korraliku eksemplari saab kätte juba alates 500 eurost.

Tänapäevased printerid on juba väiksemad?

See sõltub muidugi sellest, kui suurt „tükki“ printida tahetakse. Nad kipuvad olema natuke väiksemad tõesti, aga samas u 1000-1200 euroga saab juba samasuguse mahuga, aga palju rohkemate funktsioonidega mudeli, kui see, millest praegu räägime.

Missuguseid materjale kasutatakse?

Materjale on mitmeid, enamasti on need sulavad plastikud ning mõeldud tavatarbijatele. Kõige rohkem kasutatakse selliseid plastikud nagu ABS ja PLA. PLA on sellepärast populaarsem, et ta on biolagunev, seda toodetakse plastiku jääkproduktidest ning seetõttu on see loodussäästlik. Võimalik on ka printida nailonit, süsinikkiudusid ning tööstuslikumad printerid prindivad ka metalle. Ka materjalid on läinud mõne aastaga kordades odavamaks. Üks pool täismaterjali, mis kaalub u 0,8 kg, maksab ligikaudu 20 eurot.

Mida Te oskate öelda erinevat liiki printerite kohta?

On sellised printereid, mis sulatavad materjali vedelaks ning siis prindivad kihthaaval. On ka teistsuguseid, milles materjal on pulbri kujul ning seal sulatatakse seda elektronkiirega, põhimõtteliselt laseriga, punkthaaval. Selliste printeritega saab tavaliselt metalle printida. See pulber ongi reeglina puhas metall. Need printerid on palju suuremad, keerulisemad ja kallimad. Metallipulber ei tohi hapnikuga kokku sattuda, sest hakkab kohe oksüdeeruma. See omakorda tähendab, et  kogu printimisruum on vaakum - printeri sees ongi vaakumkamber. Selliste printeritega saab printida näiteks titaani, mida kasutatakse palju meditsiinis.

Bioprinteritega ei ole ma kokku puutunud ning bioloogilistest materjalidest tehtud asju pole samuti näinud. Küll olen ma aga näinud sellist seadet, mis prindib betooni. Põhimõtteliselt on võimalik printida maja.

Põhimõtteliselt siis pole vahet, mis materjaliga printida? Tööpõhimõte on ikka sama?

Tegelikult tuleb hästi palju arvestada ikkagi materjaliga ka. Näiteks, kui kiiresti materjal tahkeks muutub või kas on veel mingeid eriomadusi. Kasvõi see sama metalli omadus, et ei tohi hapnikuga kokku puutuda.

Milline on 3D-printimise otstarve?

Ma arvan, et see ei ole lihtsalt lõbu pärast printimine. 3D-printimine muutub järjest funktsionaalsemaks ka tavatarbija jaoks. Lihtsamad tööriistad, elektroonikakarbid, vajaliku tükid - kõike seda saab printida. Materjal on üllatavalt tugev. Olen näinud isegi seda, et tehakse odavaid proteese. Nende hind on oluliselt madalam kui tavapärastel proteesidel. Eriti on see tervitatav arengumaades. Internetis on olemas ka juhendid ja juhised, samas ei ole ka raske ise disainida, sest see õpitakse paari semestriga selgeks ning programmid lähevad järjest lihtsamaks. Muidugi võib tekkida ka probleeme, nt prinditakse ka relvadele juppe ning on prinditud isegi relvasid, mis suudavad paar-kolm lasku teha See jääb materjali vastupidavuse taha, aga uued materjalid on järjest painduvamad, tugevamad, kergemad.

Kuidas valida printerit?

Esimene ja kõige tähtsam samm on printeri valimine. Peab vaatama, et esimene printer oleks kasutajasõbralik, et sellel oleks autokalibratsioonisüsteemid ning see kontrolliks ise, kas materjal jookseb õigesti peale. See on ka üks suurimaid probleeme, sest düüs võib minna umbe, hammasratas läheb umbe jne. Sellisel juhul tuleb printer lahti võtta ja ära puhastada. Uuematel masinatel on juba sensorid, mis kontrollivad, kas kõik on korras. Samuti on neil sisseehitatud kaamerad. Kuna suurema tüki printimine võib võtta 14-15 tundi, siis saab veebikaamerast vaadata, kaugel protsess on . Lisaks peab mõtlema, mis materjali ning kui suuri esemeid printida soovitakse. Valida tuleb ka materjali värv. Heade printeritega tuleb tarkvara kaasa. Selle abil saab printerid seadistada.

Seadistuseks on ette antud ka standardvalikud, aga mõistlik on printida enda disainitud tootest näidis. Selleks võib kasutada vähem kihte ning seetõttu on näidis odavam, sest materjali kulub vähem ning printimine on kiirem. Sellelt on hästi näha, kas ja mida disaini juures muutma peaks. Jooniseid leiab internetist, aga võib ka ise teha.

Kas printereid saab ka ise komplekteerida nagu arvuteid?

On olemas ka selline konstruktori variant, mille peabki ise kokku panema. Põnev on see, et suur hulk detailidest on sellised, mida saab ise vajadusel printida. Ka TLÜ printeril on paljud osad väljavahetatavad, 3D-prinditavad siiski mitte. Tegelikult printeril erinevaid osasid ei ole väga palju.

Kas iga üliõpilane, kes soovib, saab printida?

Kui kellelgi on mingi hea idee, siis oleme ikka ära teinud. Muidugi tekib küsimus, kes hüvitab materjalikulu, seda eriti suurte tükkide puhul. Eks tööd on ka palju, sest printimine ise võib võtta 15 tundi, kuid enne seda on vaja teha proovitükid, kas üldse on võimalik saada soovitud tulemus.  Seega võib ühe projektiga minna ka mitu päeva. Sellepärast ei saa öelda, et päris iga üliõpilane saab printida, mida soovib. Huvi on muidugi olemas. Kui keegi on juba programmis kavandi teinud, siis ta tahaks seda käega ka katsuda. Üldiselt on Eestis juba päris palju kohti, kus 3D-s printida saab.