Breadcrumbs

Suihkukaivon ritilän mallintaminen 3D-tulostusta varten

suihkukaivo.png

Video

Suihkukaivon ritilän mallintamisesta 3D-tulostusta varten löytyy vinkkivideo Vertex Systems Oy:n Youtube-kanavalta. Videossa käydään monta mallintamisen perus- ja erikoistoimintoa. Klikkaa alla olevaa linkkiä.


Tämä teksti on generoitu videon litteroinnin perusteella

Suihkukaivon ritilän mallintaminen 3D-tulostusta varten (Vertex G4)

Tavoite

Tässä artikkelissa käydään läpi, miten vanha suihkukaivon ritilä mallinnetaan Vertex G4:ssä niin, että siitä voidaan 3D-tulostaa toimiva varaosa. Menettely sopii erityisesti tilanteisiin, joissa alkuperäistä osaa ei enää saa uutena, mutta vanha (ehkä rikkinäinenkin) kappale on vielä olemassa mitattavaksi.

1. Lähtötilanne ja välineet

Tarvitset:

  • alkuperäisen ritilän (myös murtunut käy, kunhan ääriviivat ovat hahmotettavissa)

  • työntömitan ja tarvittaessa muita perusmittalaitteita

  • tasoskannerin tai riittävän suorasta kulmasta otetun valokuvan ritilästä

  • Vertex G4 -ohjelmiston

  • 3D-tulostimen (tai palvelun), joka käyttää STL-tiedostoja

Ideana on:

  1. saada ritilästä tasokuva (skannaus/rasteri),

  2. tuoda kuva Vertexiin taustalle,

  3. piirtää 2D-geometria kuvan päälle,

  4. tehdä 3D-malli ja

  5. viedä se STL-muotoon 3D-tulostusta varten.

2. Ritilän kuvaaminen ja mittaaminen

2.1 Skannaa tai kuvaa ritilä

  1. Puhdista ritilä suurimmista roiskeista ja liasta.

  2. Aseta ritilä tasoskanneriin tasaisesti niin, että yläpinta on skannerin lasia vasten.

    • Vaihtoehto: ota suoraan ylhäältä päin valokuva neutraalia taustaa vasten.

  3. Skannaa/kuvaa mahdollisimman korkealla tarkkuudella (esim. 300–600 dpi).

  4. Tallenna kuva tavallisena rasterikuvana (esim. PNG/JPG).

2.2 Mittaa kriittiset mitat

Ennen Vertexiin menoa ota muutama tärkeä mitta työntömitalla:

  • ritilän ulkohalkaisija

  • keskireiän halkaisija (jos sellainen on)

  • ritiläkuvioiden leveydet (aukot ja “rivat”)

  • mahdolliset kiinnityskielekkeet tms.

Näitä tarvitaan kuvan skaalaukseen ja mallin viimeistelyyn.

3. Rasterikuvan tuonti Vertex G4:ään

3.1 Uusi 2D-piirustus ja rasterin lisääminen

  1. Luo uusi 2D-piirustus Vertex G4:ssä.

  2. Lisää ritilän kuva piirustukseen rasterikuvana (Rasteri-toiminnolla).

  3. Sijoita kuva lähelle piirustuksen origoa; ratkaiseva on mittakaava, ei sijainti.

3.2 Kuvan skaalaus oikeaan kokoon

  1. Mittaa kuvasta jokin mitattu etäisyys (esim. ulkohalkaisija) Vertexin 2D-mittatyökalulla.

  2. Vertaa sitä työntömitalla mitattuun arvoon.

  3. Skaalaa rasteria niin, että Vertexin mitta vastaa todellista mittaa:

    • jos kuva on pienempi kuin oikea kappale → skaalaa isommaksi

    • jos suurempi → skaalaa pienemmäksi

  4. Kun yksi kriittinen mitta osuu kohdalleen, tarkista muutkin mitat:

    • pieniä heittoja voi olla, mutta oleellista on, että kokonaisuus on lähellä todellista.

Kuvan voi tämän jälkeen lukita omalle tasolleen, jotta se ei liiku vahingossa.

4. Ääriviivojen piirtäminen 2D-tasossa

4.1 Perusympyrät ja keskitys

  1. Piirrä ritilän ulkohalkaisijaa vastaava ympyrä rasterin ulkoreunan mukaan.

  2. Piirrä keskireikä omaksi ympyräkseen (jos ritilässä on keskireikä).

  3. Aseta ympyrät samaan keskipisteeseen; näin myös ritiläkuvioiden kopiointi/kierto on helppoa.

4.2 Ritiläkuvion piirtäminen

Usein ritilässä on toistuva sektori (aukko + ripa). Sen voi tehdä näin:

  1. Piirrä yksi sektori tarkasti rasterin päälle:

    • ripojen reunat viivoilla/kaarella

    • aukon reunat offset-käskyä käyttäen (esim. offset 2 mm molemmille puolille)

  2. Pyöristä terävät kulmat kaarilla, jotta tulostus onnistuu paremmin.

  3. Kun yksi sektori on valmis:

    • käytä kierto/kopiointi-komentoa ja jaa ympyrä tasavälein (esim. 6, 8, 12 sektoria tms.)

  4. Poista tai siisti päällekkäiset viivat.

4.3 Viivaketjun siistiminen

Jotta 3D-mallinnus onnistuu, ritilän ääriviivasta kannattaa tehdä yhtenäinen viivaketju:

  • käytä esim. Hae ketju ja Yhdistä-työkaluja tarkistaaksesi, että

    • ulkoreuna on suljettu

    • aukot muodostavat kukin oman suljetun ketjunsa

  • poista ylimääräiset pätkät ja duplikaattiviivat

  • piilota rasteritaso hetkeksi ja tarkista, että pelkkä viivageometria näyttää järkevältä.

5. 3D-mallin rakentaminen ritilästä

5.1 Uusi osa ja sopiva asento

  1. Luo uusi osa Vertex G4:ään.

  2. Valitse perustaso (esim. XY), johon ritilä mallinnetaan.

    • Suositus: ritilä “makaa” XY-tasossa, koska 3D-tulostimessa se usein tulostetaan samansuuntaisesti.

  3. Kopioi 2D-piirustuksesta ritilän ääriviivat osan sketsiin
    tai hyödynnä piirustusta 3D-mallinnuksen lähtögeometriana (yrityskohtaisen käytännön mukaan).

5.2 Peruslevy ja aukot

Perusidea:

  • ulkoreuna → levy / pursote

  • sisäiset aukot → leikkauspursotus

Esimerkki:

  1. Valitse ritilän ulkoreunan ketju ja tee siitä pursotus (Extrude) haluttuun paksuuteen.

    • paksuus voi olla esim. sama kuin alkuperäisessä tai hieman suurempi (parantaa kestävyyttä).

  2. Valitse aukkojen ketjut ja tee niistä leikkauspursotukset (Cut-extrude) kappaleen läpi.

  3. Lisää mahdolliset kiinnityskielekkeet, pysäytysreunat yms. erillisillä ulokkeilla tai leikkauksilla.

5.3 Viisteet ja pyöristykset

Tulostettavan ritilän käytettävyyttä ja tulostuslaatua parantavat:

  • pienet pyöristykset (fillet) ylä- ja alareunoihin

  • kevyet viisteet (chamfer) erityisesti kiinnitysreunoihin

  • pyöristykset aukoissa, jotta tulostus ei katkea liian teräviin kulmiin.

6. 3D-tulostuksen huomioiminen mallissa

6.1 Väljyydet ja toleranssit

Shower drain -osassa on tärkeää, että ritilä mahtuu paikalleen, mutta ei klonksu liikaa.

  • Pienennä ulkohalkaisijaa tyypillisesti 0,2–0,5 mm verrattuna mitattuun kaivon halkaisijaan.

  • Jos ritilä lepää kauluksella, mitoita paksuus niin, että ritilä on samassa tasossa ympäröivän laatan kanssa.

  • Johda mittamuutokset mahdollisuuksien mukaan mitoitusmuuttujien kautta, jotta säätö on helppoa, jos ensimmäinen tuloste on tiukka/väljää.

6.2 Aukkojen leveys ja tulostettavuus

  • Pidä aukkoraot riittävän suurina 3D-tulostimen suuttimeen nähden; peukalosääntö:

    • aukon pienin leveys ≥ 2 × suuttimen halkaisija

  • Vältä 0,2–0,3 mm “viivoja”, jotka eivät tulostu luotettavasti.

  • Tarkista viipaloijaohjelmassa, että viivat eivät katoa.

6.3 Tarvittaessa kaato (kaltevuus)

Joissakin ritilöissä on pieni kaato, jotta vesi ohjautuu kohti keskiosaa.
Tämä voidaan mallintaa mm.:

  • käyttämällä viistettä tai loft-työkalua

  • tekemällä paksuuden muutos, joka on esim. keskeltä hieman ohuempi/paksumpi kuin reunoilta.

Useimmiten 3D-tulostettava varaosa toimii, vaikka kaato olisi yksinkertaistettu.

7. STL-vienti ja testitulostus

7.1 Mallin tarkistus

Ennen vientiä tarkista:

  • kappale on yhtenäinen tilavuus (ei “kelluvia” osia)

  • aukot menevät kokonaan läpi

  • ei ole päällekkäisiä pintoja tai itseensä leikkaavaa geometriaa.

7.2 STL-tiedoston vienti

  1. Valitse osa Vertexissä.

  2. Vie se STL-muotoon (millimetreinä).

  3. Aseta riittävän tarkka kolmiointi (kulmatoleranssi ja maksimikolmion koko); ritilä on yksinkertainen kappale, joten tiedosto ei yleensä paisu kohtuuttomasti.

7.3 Slicerin tarkastus ja testitulostus

  1. Avaa STL viipaloijaohjelmassa (slicer).

  2. Tarkista kerrosnäkymästä:

    • aukot näkyvät oikein

    • seinämät eivät katoa

    • tulostussuunta on järkevä (tarvitaanko tukia vai ei).

  3. Tee testituloste hieman karkeammalla laadulla ja sovita ritilä kaivoon.

  4. Jos istuvuus ei ole hyvä, palaa Vertexiin, säädä mittoja (esim. ulkohalkaisijaa tai paksuutta) ja tulosta uudelleen.

8. Vinkkejä jatkoon

  • Kun perusritilä on tehty, voit tehdä siitä parametrisen mallin ja vaihdella helposti esim.

    • ulkohalkaisijaa

    • ritiläkuvion tiheyttä

    • paksuutta.

  • Voit lisätä ritilään myös omaa “designia” – esimerkiksi logon tai kuvion – kunhan aukkojen koko ja vesimäärän kulku eivät häiriinny.