Druk 3D w domu i majsterkowaniu — organizery, uchwyty, części do AGD i nie tylko

Co w domu warto wydrukować

Około 2012 roku, gdy domowy druk 3D był jeszcze głównie hobby, typowymi praktycznymi wydrukami były zębatki do domowych maszyn stolarskich, a w sieci można było znaleźć modele haków na ubrania i gałek do drzwi. Od tego czasu lista się wydłużyła, ale zasada pozostała ta sama: drukuje się rzeczy małe, funkcjonalne i dopasowane do konkretnego miejsca.

• Organizery do szuflad, przegródki na narzędzia, wkłady do skrzynek i pudełek, uchwyty na kable.
• Haki, wieszaki i uchwyty ścienne na narzędzia, rowery, słuchawki czy ściereczki.
• Adaptery i przejściówki: końcówki odkurzacza, złącza węży, redukcje rur, nakładki na meble.
• Zaślepki otworów w meblach, profilach i rurach, stopki do nóg stołów i krzeseł.
• Pokrętła, gałki i uchwyty do szafek, zastępujące złamane lub zgubione oryginały.
• Zawiasy, rolki, prowadnice szuflad i drobne elementy mechaniczne.

Zawiasy i ruchome połączenia można wydrukować w jednym kawałku, bez montażu. Jak je projektować, opisuje artykuł zawiasy i druk na miejscu.

Części do AGD: kuchnia, lodówka, kuchenka

Pęknięty wspornik półki w lodówce, uchwyt szuflady na warzywa czy złamane pokrętło kuchenki to klasyczne powody, dla których ludzie szukają druku 3D. Producent często sprzedaje tylko całą półkę albo w ogóle przestał produkować część. W październiku 2019 roku Unia Europejska przyjęła przepisy, zgodnie z którymi producenci między innymi lodówek, pralek i zmywarek muszą zapewniać części zamienne przez siedem do dziesięciu lat od wprowadzenia na rynek ostatniego egzemplarza modelu. Część z nich trafia tylko do profesjonalnych serwisów, część także do klientów. Nie zawsze jednak dotyczy to drobnych plastikowych elementów, a cena za część potrafi zniechęcić.

Przy AGD dwie rzeczy wymagają uwagi. Pierwsza to temperatura: pokrętło kuchenki gazowej lub piekarnika nagrzewa się od palnika i obudowy, więc PLA, mięknące przy około 60–65 °C, jest tu złym wyborem. Do miejsc ciepłych lepiej nadaje się PETG, a przy samym źródle ciepła żaden popularny filament nie zastąpi oryginału. Druga to kontakt z żywnością: wspornik półki dotyka najwyżej opakowań, ale pojemnik na produkty czy element wnętrza ekspresu to już inna sprawa. Dlaczego sam „food safe” filament nie wystarcza, wyjaśnia artykuł druk 3D a kontakt z żywnością.

Ogród, zabawki i elektronika

W ogrodzie przydają się klipsy do siatki, zaczepy do węży, prowadnice dla roślin, osłony i uchwyty narzędzi. Tutaj wydruk pracuje w słońcu, deszczu i mrozie, więc wybór materiału jest ważniejszy niż w domu. Szczegóły opisuje artykuł wydruki 3D na zewnątrz.

Zabawki, gry planszowe, pionki, pudełka na karty i elementy do modelarstwa to popularne domowe wydruki. Przy zabawkach dla najmłodszych trzeba pamiętać o małych częściach. W USA zagrożenie zadławieniem dla dzieci poniżej trzech lat ocenia się cylindrem testowym o średnicy około 32 mm i głębokości około 57 mm: przedmiot, który się w nim mieści, jest dla takiego dziecka niebezpieczny. Drukowany pionek czy klocek łatwo spełnia ten warunek, a cienkie elementy mogą się odłamać. Wydruk, zarówno z domowej drukarki, jak i z usługi druku, nie przechodzi badań wymaganych dla zabawek, dlatego takie rzeczy traktuj jako przedmioty dla starszych dzieci i dorosłych.

Akcesoria do elektroniki i smart home to kolejna duża grupa: obudowy czujników, uchwyty na router, kamerę czy głośnik, maskownice kabli, podstawki pod telefon i tablet. Przy obudowach elektroniki liczą się wentylacja, mocowanie płytki i dostęp do złączy. Czujnik temperatury zamknięty w szczelnej skrzynce bez otworów pokaże wynik zawyżony przez własną elektronikę, a zasilacz bez przewiewu może się przegrzewać. Obudowa, która stoi przy kaloryferze albo na nasłonecznionym parapecie, też potrzebuje materiału z większym zapasem temperatury niż PLA.

Warsztat majsterkowicza

Druk 3D przydaje się nie tylko do naprawiania rzeczy, ale też do pracy przy nich. W domowym warsztacie najczęściej drukuje się pomoce, które w sklepie są drogie albo nie istnieją w potrzebnym rozmiarze.

• Szablony do wiercenia otworów pod zawiasy, uchwyty meblowe i kołki, z otworem prowadzącym dopasowanym do wiertła.
• Kątowniki i uchwyty do trzymania elementów przy klejeniu i skręcaniu, także pod nietypowym kątem.
• Adaptery do odkurzacza warsztatowego, łączące go z wyrzynarką, szlifierką lub pilarką innego producenta.
• Uchwyty na ścianę narzędziową dopasowane do konkretnej wkrętarki, poziomicy czy kompletu bitów.
• Wkładki do walizek i skrzynek, w których każde narzędzie ma własne gniazdo, więc od razu widać, czego brakuje.

Takie pomoce pracują przy wkrętach, wibracjach i nacisku dłoni, więc lepiej drukować je z PETG niż z PLA, z grubymi ściankami i mocnym wypełnieniem. Szablon do wiercenia zużywa się szybciej przy otworze prowadzącym, dlatego przy częstym użyciu warto wcisnąć w niego metalową tulejkę.

Kiedy wydruk opłaca się bardziej niż zakup

Druk 3D rzadko wygrywa z masowo produkowanym przedmiotem, który kosztuje kilka złotych w markecie. Wtryskarka robi taki przedmiot w cyklu trwającym zwykle od kilku do kilkudziesięciu sekund, a drukarka potrzebuje na niego od kilkudziesięciu minut do wielu godzin. Cena wydruku rośnie z objętością i czasem druku, więc najkorzystniej wypadają części małe i średnie, których wartość polega na dopasowaniu, a nie na ilości materiału. Ma przewagę w trzech sytuacjach:

• Nietypowy wymiar. Organizer dokładnie na wymiar szuflady, zaślepka do niestandardowego otworu, adapter między dwoma rzeczami, które nie miały do siebie pasować.
• Brak części. Producent nie sprzedaje drobnego elementu osobno albo wycofał go z oferty, a cała reszta urządzenia działa.
• Mała ilość. Potrzebujesz kilku sztuk, a gotowy produkt występuje tylko w dużych opakowaniach lub nie występuje wcale.

Skąd wziąć model i jak zaprojektować prostą część

Wiele domowych przedmiotów ma gotowe modele w internetowych bibliotekach, a zanim je wydrukujesz na sprzedaż lub w większej liczbie, sprawdź licencję. Przegląd źródeł znajdziesz w artykule skąd wziąć model 3D do druku.

Prostą część, na przykład stopkę, zaślepkę czy uchwyt, łatwo narysować samodzielnie. Wystarczy suwmiarka i darmowy program CAD.

• Zmierz miejsce montażu, nie tylko starą część. Złamany element mógł się odkształcić lub zużyć.
• Zapisz wymiary krytyczne: średnice otworów, rozstaw śrub, grubość materiału, do którego część ma pasować.
• Narysuj bryłę z prostych kształtów i dodaj luz w miejscach pasowania, bo otwór w wydruku wychodzi zwykle nieco mniejszy niż w projekcie.
• Zaokrąglij naroża w miejscach obciążenia i pogrub ścianki tam, gdzie wkręcasz śruby.
• Wyeksportuj model do STL lub STEP i wydrukuj jedną sztukę na próbę.

Porównanie programów dla początkujących i zasady eksportu znajdziesz w artykule programy CAD do druku 3D.

Dobór materiału do domowych zastosowań

W domu wybór zwykle sprowadza się do trzech, czterech tworzyw. PLA jest sztywne i ładnie odwzorowuje detal, ale nie lubi ciepła. PETG jest odporny na wodę i wilgoć, rzadziej pęka, bo jest bardziej ciągliwy, i według dokumentacji producenta drukarek nadaje się do większości zastosowań zewnętrznych poniżej 80 °C. ASA wybiera się na pełne słońce. TPU jest elastyczne, więc nadaje się na stopki, odboje i uszczelki.