Att närma sig en 3D-skrivare – kakformsprojektet

Ellen Key 3D-printed cookie cutter

 

Den här hösten har jag fortsatt ge mig själv anledningar att lära mig mer om 3D-design. Både för gestaltning digitalt, men även för att kunna använda vår 3D-skrivare av märket Ultimaker2. Trots mina år på en teknisk utbildning närmar jag mig detta med ett humaniora och pedagog-perspektiv. Det ingår inte i min långsiktiga plan att göra avancerade CAD-skisser, jag vill luska reda på hur denna typ av teknik och designverktyg kan göras mer tillgängliga för en bredare målgrupp. Jag vill kunna vidareutveckla mitt formgivningsintresse, men också kunna designa och skriva ut funktionsdugliga, enklare, reservdelar vid behov – men också kunna vidareutveckla konstruktioner i min omgivning som kanske skulle behöva en extra twist.

Utifrån detta började jag först med projekt som ligger nära mitt intresse för stickning – nämligen sock-block med storleksmärkning och stickmarkörer. Detta väckte även en idé om att göra kakformar eller kakstämplar och utifrån detta påbörjades det jag här i bloggen kommer referera till som Projekt Kakform.

Tillgängliga verktyg

Till detta projekt har jag använt mig av Adobe Illustrator, Tinkercad, Cura och bildmaterial från Wikimedia Commons och Google Bildsök.

Steg 1

Att göra en kakform är långt ifrån en unik idé, en sökning på forat Thingiverse ger över 3000 träffar på söktermen Cookie cutter. Eftersom jag sitter i ett hus på campus som fått sitt namn efter Ellen Key föll valet på att göra en hyllning till denna beundransvärda dam. Jag använde mig av ett antal olika bilder som jag försökte stilisera med hjälp av Illustrator.

Till slut föll valet på en siluett-bild som finns sen tidigare både i konstverk och på bokomslag.

Ellen Key Work in Progress

Ellen Key – Work in progress

 

Steg 2

Siluetten exporterade jag både som kontur (outline) och fylld bild i filformatet SVG.

Steg 3

Tinkercad

Tinkercad

Efter att ha laborerat lite med både Onshape och Tinkercad föll valet på Tinkercad i det här projektet. Det är relativt lätt att komma igång, med många förinställda geometriska former som är till stor hjälp. Det går även att samarbeta med andra om samma design och du har möjlighet att dela din design med andra, men har även några projekt du kan hålla privata (i gratisversionen).

Steg 4

Import av SVG-filer från Illustrator.

Först testade jag att göra en relativt solid form, med den importerade, fyllda SVG-filen från Illustrator. Det blev en medaljong med en upphöjd siluettbild, tanken var kakstämpel i första hand.

Tinkercad

Tinkercad

Steg 5

För att kunna göra en 3D-utskrift behövde jag exportera min design i .stl-format. Detta görs i Tinkercad och filen öppnas sedan i slicing programmet Cura för konvertering till .gcode som är det filformat som vår Ultimaker2 äter.

Steg 6

Dags för utskrifter!

Prototyp 1, blev för solid och stor (mer en kakstämpel än en kakform). (Ca 10 h)

Prototyp 2, för tunn och bräcklig. (Ca 18 minuter)

Prototyp 3, fick stängas av innan utskriften blivit klar eftersom glasplattan i skrivaren var för dåligt limmad.

Prototyp 4, fick ett tillägg i sin design i form av en “bricka” med Ellen Keys-namnteckning på som skulle utgöra någon slags stöd till kakformen. Denna bricka blev dock satt både upp och ner och spegelvänt, men denna prototyp gick faktiskt att använda till just kakbakande. Det kan även sägas att just denna plast som används vid utskrift är PLA, som är en majstärkelse-baserad plast. (ca 45 minuter)

Steg 7

Nu är det dags att skriva ut prototyp 5, med ytterligare modifieringar för att kunna fortsätta utveckla den perfekta kakformen.

Fortsättning följer!

0

Varför har vi en 3D-skrivare egentligen?

CC BY Maurizio Pesce, Flickr

CC BY “Ultimaker 3D Printer” Maurizio Pesce, Flickr

Den 13/5 är vi inbjudna att berätta i en kvart på creActive i Mjärdevi varför 3D- och additiv tillverkning är intressant även för utbildningsvetenskap (lärarprogrammet) och filosofiska fakulteten. Varför har även vi införskaffat 3D-scanner, 3D-skrivare och även en 3Doodler-penna?

Som det egentligen är med alla digitala verktyg och teknik behöver alla – oavsett fakultetstillhörighet och ämnesområde åtminstone skapa sig en uppfattning om vad som finns, för att sen sätta det i relation till sin inriktning vad gäller studier och kommande yrkesroll. Det är svårt att leva ett helt yrkesliv i vattentäta skott, med tanke på att så stor del av våra liv sker i den digitala världen. Dessutom är jag av åsikten att, ökar människors generella förståelse och kunskap om digitala verktyg och teknik så kan det dels underlätta utvecklandet av nya system, tjänster och uppfinningar men också stimulera och utveckla lärandeprocesser långt bortom teknikämnet. Dessutom har LiU som universitet en stark profil inom visualisering och gestaltning – vilket borde utvecklas ytterligare med hjälp av en kombination av analoga och digitala material och arbetsmetoder.

Utvecklingen av 3D- och additiv tillverkning ses tydligast inom design- och produktutveckling, vård och hälsa, industrin – men också inom det som kallas för makerkultur (ENG Wikipedia). Den kultur som oftast bottnar i det rent analoga skapandet inom slöjd, hantverk och formgivning men med ökade möjligheter att ta in ny teknik som gjort det digitala skapandet mer lättillgängligt. Oftast finns nära kopplingar till hackerspace/kodstugor och uppfinnarandan med hjälp av lättillgängliga elektronik-kit och programmerings-kit via ex Arduino, LittleBits, LilyPad.

Och så förstås 3D-skrivare. De har gått ner avsevärt i pris, det finns open source program som Blender och till exempelvis Ultimaker kommer open source-programmet Cura. För den som vill komma igång direkt med en utskrift finns även communityt Thingiverse med allt från fanart, kakformar, smycken till tillbehör för den som är intresserad av hydroponic-odling. En del skapar för att lära sig något nytt, en del för att uppfinna något, en del för att de verkligen gillar Minecraft.

I vårt arbete börjar vi ofta i det analoga för att introducera tänket med additiv tillverkning dvs du adderar material. På det sättet är en 3D-skrivare väldigt analog när den väl börjat spotta ut sin PLA-plast. Vi börjar dock ofta med lera, som sen scannas in och efter detta finns då en modell färdig i datorn – vi försöker, så gott det går, att inte börja med den blanka canvasen/det tomma bladet. Med en modell färdig att laborera med, som går att skala upp, ner, lägga till någon extra form – går det relativt snabbt att åtminstone bekanta sig med gränssnittet. På detta sätt går det att dels jobba analogt med exempelvis formgivning, gestaltning – men också bygga in den digitala aspekten.

Även om det är en bit kvar innan det finns en 3D-skrivare i var människas hem så skapar det funderingar hur det kommer se ut. Kommer det finnas en 3D-skrivare på biblioteket istället, där du kan komma med ett minneskort för att kunna göra en utskrift? Hur kommer det se ut i slöjdsalarna i framtiden, kommer 3D-skrivaren stå bredvid svarven? Kommer det finnas 3D-skrivare där du köper reservdelar, som ett steg i att slippa ha dyr lagerkostnad och frakt? Kan det vara så att den här typen av teknik kan underlätta innovationer, uppfinningar och i vissa fall små, små förbättringar som kan behöva göras på en befintlig produkt för att passa just dina önskemål?

Och vad händer då med våra lagar om upphovsrätt, mönsterskydd, patent? Finns det några etiska problem med att skriva ut biologiskt material (organ t ex)? En mängd frågor – som kommer ta ett tag att diskutera framöver. Men den viktigaste utmaningen är att identifiera olika ämnens didaktiska särprägel och se var gestaltning, design och produktion av den här typen kan hjälpa till att stimulera lärandet.

Vill du läsa mer? Här följer ett antal lästips.

Taktila böcker för synskadade barn

Picture books visually impaired kids go 3D thanks to CU Boulder research team, publicerat 2014-06-23, University of Boulder

Inblick i processen vid Konsthögskolan, Stockholm

Hon låter studenterna printa sin konst, publicerat 2012-11-10, 3DP

3D-printade vikingasmycken

Den danska satsningen på FabLab@School där eleverna på Novaskolen i Vejle, bland annat fått skriva ut vikingasmycken och skor i nära samarbete med historieämnet.

Omvärldsbloggen om bakgrunden till FabLab@School och makerkultur.

Nätverket FabLearn

FabLearn Europe – Digital fabrication in Education
Här finns en rad intressanta papers från den senaste konferensen.

0

3D-skrivare – bortom wow-faktorn

sugarcubes3D

Säg 3D-skrivare och de flesta associerar till att det går att skriva ut vapen. Och ja det går – men i de vanliga konsumentinriktade maskinerna är det rätt svårt att skriva ut något mer avancerat än en vattenpistol.

I vårt arbete med 3D-design – eller egentligen pratas det om additiv design, istället för att skapa genom att ta bort material, så bygger du här upp din design genom att lägga till material. I de två skrivare vi har att tillgå i IKT-studion är materialet vi använder plast.

I vanlig ordning när det kommer ny typ av teknik till en bredare användarskara blir det återigen en utmaning att försöka se tekniken bortom tekniken, att inte dras med alltför mycket av wow-faktorn i den – utan att med kunskap om sitt analoga kunnande kunna se vilken typ av teknik som går att använda i kombination med det du redan jobbar med. Se tekniken som ett komplement, inspiration och vidareutveckling – inte något som hela tiden ligger i en egen liten låda och som egentligen sällan används integrerat i den verksamhet som redan finns.

För att komma fram till hur just 3d-skrivare kan vara användbart i andra miljöer än de rent uppenbara har vi fått börja i det rent analoga. Att skapa något för att skriva ut har fått påbörjas i den fysiska världen – utan att behöva kunna ett dugg om CAD-program. Till vår hjälp har vi då även en 3D-scanner – en typ av teknik som går ner i pris och som i nuläget även går att konstruera med hjälp av smartphones/lärplattor. Det senare är något vi kommer prova på lite mer under nästkommande år – det är betydligt billigare lösningar.

Så – det vi gör är följande…

1) Vi börjar i det analoga – i detta exempel var det ett antal sockerbitar som helt enkelt placerades i 3D-scannern i en enkel byggnation. Vi har även jobbat med lera.
2) Scannern läser in objektet och skapar en 3D-bild i datorn – vid behov går det att läsa in samma objekt flera gånger, från olika vinklar för att få en så bra helhet som möjligt. Det vi märkt är att blanka objekt samt objekt med mycket hålrum är svårscannade. Men en hög sockerbitar funkar fint!
3) I datorn konverterar vi filen från scannern till det format som vår skrivare helst äter. Vid behov går det även enkelt att förstora/förminska bilden.
4) Och så var utskriften igång. Efter ca 2 h har vi då gått från analogt till digitalt till analogt igen.

Förhoppningen är att fler ska kunna ta till sig den här typen av teknik, kunna integrera det med sitt skapande och ge den ibland alltför teknikfixerade utvecklingen ännu en dimension. Ju fler som kommer från olika typer av verksamheter – desto fler kreativa tankar och idéer kan väckas och vidareutveckla den här typen av designarbete.

0