Výsledky této práce lze rozdělit do podkapitol podle jednotlivých výtisků. Základem této práce bylo vytvoření několika modelů, které byly posléze hodnoceny. Na úplném počátku byla ověřována maximální tisknutelná plocha 3D tiskárny a také maximální výška stavby, kterou lze provést bez větších problémů. Na základě znalostí problematiky papírové 3D tiskárny Mcor IRIS HD byly vybírány nejvhodnější tvary pro modely. Jako základní tvary, pro první testování, byly zvoleny kužely a jehlany. Pro druhý testovací výtisk, pro ověření faktů získaných z prvního testovacího výtisku, byly zvoleny tvary podobné, a sice hranoly a kulatiny. Aby se dokázala všechna zjištěná fakta, přistoupilo se na závěr k tisku příkladného modelu, k tisku modelu lavičky. Ke všem fyzickým měřením bylo používáno digitální posuvné měřítko, tzv. šuplera. Tato měřící pomůcka má sama o sobě určitou chybu a také měření není nikdy provedeno zcela dokonale, ve výsledcích proto byla tato chyba započítávána. A v neposlední řadě byl každý výtisk jednotlivě vizuálně hodnocen a konzultován s vedoucím práce. Ke všem výtiskům byla započítána určitá nejistota, která se týká nahodilých chyb tiskárny, které není schopný uživatel ovlivnit. Tyto chyby není možné správně zmapovat a odstranit. Jako jednou z chyb je zejména nerovnoměrné nanášení lepidla. Z této chyby posléze vznikají vrstvy, které nedrží pohromadě a model se láme i za předpokladu zvláštní pečlivosti. Další chybou je špatné dořezání vrstev, které způsobuje složitější postprocessing a tudíž nechtěné poškození modelu při něm.

Maximální tisknutelná plocha a výška stavby

Testování maximální tisknutelné plochy probíhalo tak, že se vytiskly tenké obdélníky znázorňující jednotlivé plochy. Ty byly dvě, a sice velikost, kterou udává výrobce 169 x 256 mm. Aby tiskárna správně fungovala a produkovala kvalitní výtisky, je tato velikost hraniční. Z provozu tiskárny bylo ovšem zjištěno, že pro produkci opravdu kvalitních modelů je potřeba tisková plocha ještě menší. Nejvhodnější maximální tisknutelnou plochou tedy je rozměr 160 x 250 mm.

Na tyto dva výtisky se spotřebovalo 60 papírů A4 a doba tisku byla asi 2h.

Testování maximální výšky stavby neprobíhalo přímo. Výsledky byly převzaty z již proběhlých a úspěšně dokončených staveb, které probíhaly pod dohledem zaměstnanců 3D centra ve Vědeckotechnickém parku Univerzity Palackého v Olomouci (VTP UP). Maximální výška stavby, která je udávána výrobcem je 150 mm, tj. zhruba 1500 kusů papírů A4 gramáže 80 g/m2. Tato výška se potvrdila a lze ji tedy uvádět v této práci jako maximální. Testovat toto omezení v rámci této bakalářské práce by bylo velice časově i finančně náročné a navíc zbytečné. Tisk do této výšky ovšem skýtá určitá úskalí. Je velice důležitá kontrola tiskárny. Zde se jedná zejména o kontrolu kolečka nanášejícího lepidlo. Kolečko se zanáší jemnými kousky odřezaného papíru. Znečištěné kolečko nebude lepidlo nanášet tak dobře jak by mělo a výtisk nebude tak kvalitní, popřípadě může tisk úplně ztroskotat. Dalším důležitým aspektem při takovémto tisku je kontrola nože, který se tupí. Nůž má určitou životnost, udávanou v metrech jaké zvládne nařezat. Pokud se nůž otupí a nebude prořezávat jednotlivé vrstvy modelu správně, bude „vyloupávání“ modelu v krajním případě prakticky nemožné.

První testovací výtisk

Model pro první testování byl vytvářen tak, aby z něj bylo možné po vizuální kontrole a změření vyvodit patřičné závěry a ty posléze rozšířit a ověřit na dalším testovacím modelu. Kužely a jehlany byly vybrány pro svůj tvar, který výborně vyhovoval dané problematice. Díky tvaru, který se zužuje (do špičky) bylo možné sledovat, v jakém místě se model zlomí a zde se změřil průměr. Tímto byla stanovena (pro jednotlivé objekty) nejmenší možná tisknutelná plocha (nejmenší možný detail). Zároveň, díky rozdílné základně bylo možno sledovat, jestli má tato základna na průběh stavby nějaký vliv. Dále byly různě umísťovány řezné osy, tak aby se ověřilo, jak souvisí umístění řezných os s kvalitou vytištěného modelu. Naměřené hodnoty ze všech zlomených, a tedy změřených objektů, byly zprůměrovány. Nejprve každá pětice samostatně. Poté byly vytvořeny dva průměry z těchto hodnot. Hodnota pro kužely činila 3 mm a pro jehlany 3.6 mm. Po těchto výpočtech se přistoupilo k vizuálnímu hodnocení vlivu řezných os. Osy byly umístěny ve třech variantách, a to sice 1.5 mm od kraje, čili 7 mm od sebe, 2 mm od sebe, tedy 4 mm od kraje a nakonec osa procházející středem. Objekty umístěné horizontálně se chovaly zcela odlišně. Hodnoceny byly až u druhého testovacího výtisku.

Řezná osa procházející středem modelu způsobuje složitější „vyloupávají“ a tiskárna nenanáší tolik lepidla. Do bezprostřední blízkosti samotné osy nemůže být lepidlo naneseno, protože by se jednotlivé části, které mají být řezem odděleny, slepily. Proto je lepidlo nanášeno v určité vzdálenosti od této osy. Z tohoto důvodu pak model není tak pevný jak by měl být. Osy procházející 1.5 mm od kraje, čili 7 mm od sebe, jsou nevhodné, protože postprocessing je velice náročný. To je způsobeno příliš širokým středním „pruhem“ papíru, který vzniká z pozice řezných os a velice špatně se odstraňuje bez poškození modelu. Nakonec osy procházející 2 mm od sebe, tedy 4 mm od kraje, jsou vhodné díky kvalitnějšímu nanášení lepidla tiskárnou. Z toho vyplívá, že model je mnohem pevnější. Jsou také nejvhodnější pro snadné „vyloupávání“ modelu. Uživatel si může drobné části modelu náchylné ke zlomení nebo ulomení přidržet papírem zůstávajícím na středu a ten odstranit až na závěr.

Tento výtisk spotřeboval 620 kusů papíru A4, probíhal 28h 12min.

Druhý testovací výtisk

Pro ověření správnosti tvrzení, která vzešla z předešlého modelu, se muselo přistoupit k tisku druhého modelu. Jako tvary byly zvoleny kulatiny a hranoly, aby se dodržely tvary základen z předchozího testování. Jako základní rozměr byl, podle předchozích výsledků, pro kulatinu zvolen průměr 3,6 mm a pro hranol délka strany 3 mm. Aby se ověřila správnost těchto rozměrů, byly zvoleny také další velikosti a to o 0,5 mm větší a menší. Tato hodnota byla použita kvůli zohlednění chyby digitálního posuvného měřidla a samotné chyby měření. Vznikly tak tři velikosti pro každý tvar. Objekty umístěny horizontálně měly rozměr 3 mm a 2 mm pro oba tvary. Tyto rozměry byly zvoleny kvůli ověření, jestli má horizontální objekt nějaké omezení. Řezné osy byly na všechny tvary aplikovány dvě, a to vedeny 2 mm od sebe a středem.

U tohoto výtisku probíhalo hodnocení už pouze vizuálně. Umístění řezných os nemělo v tomto případě na kvalitu modelu žádný prokazatelný vliv. Avšak potvrdilo se, že pro posprocessing jsou nejvhodnější řezné osy umístěné 2 mm od sebe. Řezná osa vedená středem modelu působila potíže, protože model se „vyloupnul“ z jedné půlky a z druhé ho nebylo možno bez poškození dostat.

Výtisky umístěné ve vertikální poloze. U modelu vysokého 10 mm bylo zjištěno, že není až tak důležité, jak jsou umístěny řezné osy, jaký tvar má základna. Všechny rozměry základen vyšly také stejně. Rozpadl se pouze jeden výtisk, ovšem to může být chybou tiskárny. Můžeme tedy tvrdit, že při správném nastavení tiskárny a pečlivém postprocessingu je u modelu vysokého 10 mm nejmenší možný detail u čtvercové podstavy 2,5 mm a u kruhové podstavy 3,1 mm U modelu vysokého 30 mm dopadla kulatina dobře prakticky v jakémkoliv umístění os, avšak při umístění os 2 mm od sebe je model pevnější a postprocessing se provádí lépe. Při nejmenším tisknutém průměru se už kulatina začala lámat. Má tedy smysl tisknout kulatinu od průměru 3,6 mm. Při menším rozměru se musí práce provádět zvlášť pečlivě. Hranol se rozpadal většinou bez ohledu na podmínky nastavení tisku a je třeba jej opravovat. Tisknout má smysl od délky hrany 3,5 mm a nastavit řeznou osu středem modelu. Při tisku menšího rozměru se musí tiskárna zvlášť pečlivě hlídat a postprocessing musí být prováděn velice pečlivě. Ovšem ani za těchto předpokladů není zaručen stoprocentní výsledek, protože tiskárna vykazuje určité nahodilé chyby. Poslední a zároveň nejvyšší tisknutý model byl 50 mm vysoký. Zde se ukázala opět kulatina jako výborná. Při umístění os středem byl model velice „gumový“, je tedy vhodné pro lepší pevnost modelu a také snadnější postprocessing, umístit osy tak, aby model dělili zhruba na třetiny (v tomto případě 2 mm od sebe). Hranol se lámal bez ohledu na umístění os a rozměry základny. Tisk hranolu v této výšce je rizikový a spíše se nedoporučuje. Jestli je tisk v této výšce nezbytně nutný, je potřeba všechny práce provádět zvlášť pečlivě, avšak můžou se projevit chyby tiskárny.

U výtisků v horizontální poloze nezáleží na jejich délce. Námi nejdelší zjišťované modely měly 100 mm délky a vytiskly se výborně. Dalo by se říct, že délka takto umístěného modelu je omezena pouze maximální tisknutelnou plochou. Nejmenší možný detail rozměru strany/průměru v této pozici je 1 mm. Pokud rozměr klesne pod tuto hodnotu, není možné ve SliceIT umístit řeznou osu. Jako nejvhodnější řezná osa se ukázala ta vedená středem. Modely, které měly řezné osy vedené 2 mm od sebe byly „roztřepené“.

U tohoto ověření bylo spotřebováno 500 papírů A4, doba tiku činila 21h 33min.

Příkladný výtisk

Po předchozích výsledcích a nabytých zkušenostech byl příkladný model lavičky umísťován tak, aby pozice byly co nejideálnější. U lavičky tištěné po jednotlivých kouscích bylo umístění jednotlivých částí do horizontální polohy a také se vytiskla bez jakýchkoliv problémů zcela správně. Jediným nedostatkem byl roztřepený konec jednoto ze čtyř objektů v místě nejmenšího detailu, tento nedostatek lze velice snadno napravit aplikací laku na celý objekt. Pokud tedy lze model rozdělit na vícero snadno slepitelných částí a umístit je do horizontální polohy je to to nejlepší, co může uživatel udělat. Model používaný pro tisk v jednom kuse byl umístěn do dvou poloh. Poloze, kdy lavička „leží“ na svých zádech je nejvíce ideální a lavička byla také bez větších problémů vytištěna. Po slepení poškozených částí, byla lavička bez jakéhokoliv problému. Tato poloha je nejvíce ideální, protože většina částí modelu je v horizontální poloze. Pokud tedy musí být model vytištěn v jednom kuse, je vhodné ho umístit takovým způsobem, aby co nejvíce částí modelu bylo opět v horizontální poloze. U lavičky, stojící při tisku na svých nohou, byly veliký problém v částech, které byly umístěny ve vertikální poloze, tj. nohy lavičky a opěradlo. Ulomenou nohu lavičky se podařilo přilepit zpět, ovšem u opěradla, které se rozlámalo na části, to už tak jednoduché nebylo. Opěradlo sice bylo slepeno dohromady a dokonce připevněno zpět k lavičce, ovšem tato část modelu byla celkové velice křehká. Opěradlo se stále ohýbalo dozadu nejenom v místě sedáku, ale také po celé ploše této části. Tuto vadu můžeme spatřit na Obr.: 20, kde vidíme zcela jiný úhel sklonu opěráku na levé lavičce (tištěné na nohou) oproti pravé (tištěné na zádech).

Tisk finálního/příkladného modelu spotřeboval 451 kusů papíru A4, probíhal zhruba 12h 57min. Nůž při tomto tisku nařezal 1895m.

Obr.: 20 – Finální výsledek všech tří laviček. Vlevo lavička tištěná na nohou, vpravo lavička tištěná na zádech a v popředí jedna slepená lavička a díly na další lavičku