Jaki model pliku stl jest najczęściej wybierany do drukowania 3D? Bez wątpienia jest to stateczek Benchy. Tylko skąd jego tak duża popularność? Odpowiedź jest prosta – to najlepszy model sprawdzający udaną kalibrację drukarki 3D – zaraz dowiesz się dlaczego.
Stateczek Benchy został na stronie thingiverse.com pobrany 78 tysięcy razy! (dane z marca 2024) i od dawna wiedzie prym jako najpopularniejszy model wszech czasów. Absolutnie nie posiada żadnej bezpośredniej konkurencji i chyba każdy drukarz 3D chociaż raz wydrukował ten stateczek. Tylko dlaczego akurat statek, czyżby każdy gość posiadający drukarkę był przy okazji zawsze pasjonatem żeglugi?
No nic bardziej mylnego jak mawiał Radek Kotarski. Stateczek Benchy to świetny model do weryfikacji kalibracji drukarki 3D. Utarło się przekonanie, że w momencie poprawnie wydrukowanego Benchy można być przekonanym, że kolejne wydruki niezależnie od ich skomplikowania zostaną wydrukowane bez problemu. Statek miałby pokazywać wszystkie wady oraz problemy jakie w drukarce 3D należy poprawić. Oczywiście istnieją również inne wydruki 3D weryfikujące wszystkie parametry jednak to właśnie Benchy skradł serca drukarzom 3D, pewnie przez swój subtelny i nietechniczny na pozór wygląd.
Benchy został zaprojekowany przez firmę Creative Tools w kwietniu 2015, służący do testowania drukarek 3D. Niedługo minie 9 lat od pierwszego wydruku tego modelu, a aktualnie możemy znaleźć tysiące materiałów związanych z tym niepozornym stateczkiem i to niezależnie od platformy społecznościowych. Stateczek tak bardzo przypadł do gustu drukarzom 3D, że doczekał się również wiele akcesoriów takich jak: flaga, dym z komina, akcesoria do pływania, można również wydrukować go np. w wersji ażurowej, a coraz częściej kolorowej.
Nazwa stateczku Benchy powstała jako zdrobnienie od angielskiego słowa „benchmark” co w tłumaczeniu oznacza „punk odniesienia” w tym wypadku do idealnie skalibrowanej drukarki. Model 3D przeznaczony jest do druku w skali 1:1 bez materiałów pomocniczych. Objętość stateczku to ok. 15,5 cm3 materiału, dlatego drukowanie zajmuje przeciętnie poniżej 2h i nie zużywa wiele filamentu (zazwyczaj 10 do 13 gramów w zależności od ustawień)
W sieci można znaleźć nawet challenge o nazwie Speed Benchy. Jest to wyzwanie polegające na najszybszym wydrukowaniu stateczku 3DBenchy.
Jest kilka zasad, których należy przestrzegać, najwięcej z nich dotyczy samych parametrów druku:
- Materiał: Mieszanki PLA, PLA+, PETG, ASA, ABS, ABS+, PC/ABS i PC/ASA.
Bez włókien wypełnionych, metalicznych lub jedwabnych. - Maksymalna szerokość linii: 0.5mm
- Maksymalna wysokość warstwy: 0.25mm
- 2 Ściany zewnętrzne
- 3 warstwy górna/dolna
- 10% wypełnienia (można łączyć wypełnienie co drugą warstwę)
Dodatkowo należy nagrać swoje osiągnięcie na YouTube z widocznym w kadrze zegarem odmierzającym czas wydruku. Po uzyskaniu dobrego czasu, można porównać swoje osiągnięcie do innych uczestników konkursu wchodząc w ten plik google z wynikami najlepszych.
Mając jeden model o wiele lepiej przetestować i porównać kilka drukarek 3D. Różne elementy modelu 3DBenchy ujawniają typowe problemy dotyczące wydruków na drukarkach 3D.
Drukując statek Benchy możemy zweryfikować czy drukarka 3D jest skalibrowana poprawnie pod bardzo wieloma względami:
TEMPERATURA GŁOWICY I NAWIEW CHŁODZĄCY – wydrukowany kadłub powinien być gładki, bez poprzesuwanych warstw. Gdy takie się pojawią, oznacza to, że należy zweryfikować temperaturę i moc nawiewu, a być może czas nakładania jednej warstwy jest zbyt krótki, co uniemożliwia poprawne schłodzenie wydruku.
SYMETRIA – stateczek jest idealnie symetryczny, dlatego jakiekolwiek przekrzywienia dobrze zostaną na nim zobrazowane i mogą wskazywać na niedoskonałości mechaniki drukarki
GŁADKA POWIERZCHNIA – plik stl jest wygenerowany w bardzo wysokiej rozdzielczości (parametr odchylenia powierzchni do 0,001 mm). Jakiekolwiek nieciągłości powierzchni na gładkich powierzchniach, mogą być wadą mechaniczną, np. związaną z naciągiem pasków.
PŁASKIE POWIERZCHNIE – część elementów jest idealnie równoległych do stołu roboczego, dlatego przy zbyt wysokim natężeniu przepływu w ekstruderze (tzw. flow) na płaskich powierzchniach mogą wystąpić niedoskonałości.
MAŁE ELEMENTY – litery na rufie mają niecałe 2 mm wysokości, a grubość tabliczki znamionowej wynosi 0,1 mm. Jeśli drobne elementy nie są widoczne, najprawdopodobniej świadczy to o niedostosowaniu rozdzielczości cięcia modelu, jednym słowem warstwy są zbyt duże. Jeśli warstwy modelu są niskie, a dalej napis wygląda słabo, może się to wiązać z wadami mechanicznymi konstrukcji, przede wszystkim dobrym napięciem pasków, a także zbyt dużym ciężarem głowicy drukującej i kalibracji (jeśli to możliwe) input shaping i pressure advance .
KSZTAŁTY CYLINDRYCZNE / OKRĄGŁOŚCI – komin przeznaczony jest do definiowania koncentrycznych kształtów cylindrycznych o różnej średnicy wewnętrznej i zewnętrznej. Wydruk pokazuje ewentualne odchylenia w okrągłościach. Komin mierząc suwmiarką niezależnie od pozycji powinien przedstawiać dokładnie taką samą wartość.
ELEMENTY ZWISAJĄCE – w modelu jest dużo krawędzi, które wiszą w powietrzu, w praktyce drukarka robi mosty, od części podpartych bezpośrednio na stole. Jeśli parametry mostów nie są dobrze dobrane, np. temperatura jest zbyt wysoka, ustawienie prędkości ruchu głowicy oraz nawiewu jest nieodpowiedni, możemy zaobserwować źle wyglądające, zwisające powierzchnie, zamiast ładnych i prostych mostów.
POWIERZCHNIE O NISKIM NACHYLENIU – wyraźnie pokazują warstwową strukturę druku 3D. Jeśli wydrukowano poziomo, nadburcie i dach mostu odsłonią stopnie warstw. Jeśli potniemy model mniejszą wysokością warstw, te powierzchnie staną się gładsze.
DUŻE POZIOME ZAOKRĄGLENIA – w statku znajdują się 2 duże poziome zaokrąglenia.
MAŁE POZIOME ZAOKRĄGLENIA – mały otwór i bardzo cienki kołnierz przylegający do kadłuba – to nie lada wyzwania dla niejednej drukarki 3D.
SKOŚNE OTWORY – uchwyt na wędkę posiada bardzo mały, lekko skośny, nieprzelotowy otwór
DOKŁADNOŚĆ WYMIAROWA – każdy z elementów posiada określone wymiary i można jest znaleźć na tej stronie. Mierząc suwmiarką parametry możemy zweryfikować, czy drukarka 3D zachowuje podane wymiary, w przeciwnym wypadku wymaga dalszej kalibracji.
SZCZEGÓŁY PIERWSZEJ WARSTWY – płytkie litery na dnie łódki wyraźnie weryfikują wprasowanie pierwszej warstwy. Napis powinien być wyraźny i czytelny.
OSOBNE ELEMENTY – czyli miejsca do których głowica musi przeskoczyć – nie ekstrudując materiału. Ten element analizuje poprawnie ustawioną retrakcje. Gdy retrakcja nie jest poprawnie ustawiona, głowica ciągnie za sobą nitki filamentu.
Jeśli Twoja drukarka wydrukuje stateczek 3DBenchy i nie zauważyłeś jakikolwiek odchyleń w powyższych punktach możesz być spokojny, że drukarka jest skalibrowana poprawnie, a to oznacza, że inne modele z dużą dawką pewności zostaną wydrukowane poprawnie.
źródło: 3dbenchy.com, thingiverse.com
