Keď sa povie 3D tlač

Keď sa povie 3D tlačiareň, objaví sa more možností, ako si pomôcť pri renovácii. Táto technológia postupuje míľovými krokmi vpred a my si dnes ukážeme , ako môže pomôcť aj nám. Všetko to začalo na diskusnom fóre, kde sme rozoberali možnosti odliatia valca pre môj Ariel z 1927 roku. Oslovil ma Paul Wirdnam z Anglicka so žiadosťou o pomoc. Už dlho zháňa valec pre jeho Ariel ale z roku 1930 a práve preto nemôže tento projekt dokončiť. Vysvetlil som mu, že vyrobiť zložitú formu s viacerými jadrami je nereálne. Takýto valec by určite stál viac, ako celý ďalší motor.

When we say 3D printer a lot of possibilities appear how it could help out with the restoration. This technology is progressing really quickly and today we will show how it can be helpfull for us. It all started on one internet forum where we discussed the possibilities to cast a engine cylinder for my 1927 Ariel. I was addressed by Paul Wirdnam from England with a request to help him. He was trying for a long time to get hold of a cylinder for his 1930 Ariel to finish his project. I explained to him that a fabrication of such complicated mould with several cores is unrealistic. A cylinder made this way would surely be more expensive than another whole engine unit.

No keď som sa dopočul o novej technológii vyžívajúcej 3D tlač, skrsla vo mne myšlienka vyskúšať, či je to možné. Táto metóda postupuje trochu ináč, než by ste od 3D tlačiarne čakali. Základom je vybrať vhodný kus na skopírovanie všetkých, dostupných rozmerov , na čo sa využije 3D skener. Tento prístroj zozbiera a v programe uloží všetky rozmery požadovanej súčiastky.  V tomto programe sa potom vypracuje 3D model a ten sa musí zväčšiť o rozťažnosť materiálu, z ktorého sa bude požadovaná súčiastka odlievať. Naprogramujú sa vtoky, cez ktoré bude prúdiť do formy roztavený materiál a potom sa už len vytlačí jednorázová forma, ktorú stačí zaniesť do zlievarne a počkať si na odliatie.

When I heard about a new technology which uses a 3D printing, an idea came across my mind to try it whether it is possible or not. This method involves slightly different procedures as you would expect from 3D printer. The basis is to choose the suitable object for copying all dimensions using a 3D scanner. This instrument collects and saves all dimensions of requested part. Using a special program a 3D model is created and enlarged considering the extensibility of the material out of which the part will be moulded. The incomes of the melted material have to be programmed and then the disposable mould is printed. All it takes now is to bring the form to the foundry and wait for casting.

Možnosti tejto metódy sú úžasné. Dajú sa takto znovu vyrobiť veľmi zložité súčiastky, prakticky bez potreby ďalšieho opracovania. Zdalo sa mi to ako "science fiction" a tak som sa rozhodol skúsiť to takpovediac na vlastnej koži. V spolupráci s Jiřím Valachem z Rataje na Morave sme sa odhodlali vytvoriť kópiu valca Ariel pre ohv model z roku 1930 pre Paula a aby to nebolo až také jednoduché, zadali sme požiadavku aj na odliatie hlavy pre Ariel z 1927 roku.

The capabilities of this method are wonderful. It is possible to fabricate very complicated parts anew basically without any need for further processing. It seemed to me like a science-fiction and so I decided to try it myself. In cooperation with Jiří Valach from Rataje in Moravia we decided to create a copy of cylinder for 1930 Ariel with OHV engine for Paul. To make it even more difficult we also made a request for casting of a cylinder head for 1927 Ariel. 

Tieto hlavy sú veľmi tenké a rady praskali. Práve preto sa ich do dnešného dňa zachovalo len veľmi málo. Ak sa to podarí, budem mať jednu hlavu rezervnú a moja jazda bude môcť byť zasa o niečo pokojnejšia. Vybral som teda vhodný podľa možnosti nepoškodený vzor na skenovanie a odniesol na Moravu. Po naskenovaní programátor upravil poškodené časti a vytvoril jeden nepoškodený 3D model aj s výkresom.

These cylinder heads are very thin and prone to cracking. That is the reason why very few of them survived to this day. If all goes well I will have one spare head and my riding will be more calmer. So I chose one least damaged piece as a template and brought it to Moravia for scanning. After it was scanned the programmer created one undamaged 3D model along with a blueprint.

Všetko potom "oprídavkoval" a vytlačil jednorázovú formu na liatie. V zlievarni sme museli nejaký čas čakať, kým sa nazbieralo dostatok zákaziek, aby to bolo aspoň trochu ekonomické a už sme len tŕpli, či sa odliatok podarí. A podarilo sa. Bol som veľmi príjemne prekvapený z výsledku, ba dokonca až nadmieru, keď som zistil, že uložený program z 3D skenera, sa použije v NC fréze pri opracovaní a zabráni sa tak pri možnej chybe obsluhy pri práci na zložitej hlave.

Then the measurements had to be adjusted because of the awaited shrinking of the material during cooling off. Then the disposable mould was printed. We had to wait for the foundry to gather enough orders so the process would be more efficient and then we were just restless whether the cast would come out right or not. And it was a success. I was surprised or should I say overwhelmed when I found out that the program from the 3D scanner will be also used on a NC cutter on further processing and it will prevent the mistakes when working on such a difficult cylinder head.

Je neuveriteľné ako postúpili technológie za posledných 100 rokov a aké sú dnes možnosti konštruktérov. Samozrejme táto metóda zatiaľ ešte nie je lacná, ale časom snáď zlacnie. Ak sa však rozhodnete zachrániť zasa nejakého starčeka na kolesách, tak musíte vedieť, že táto možnosť tu už je a pomôže vám splniť si svoj sen.

It´s almost unbelievable how the technology progressed during last 100 years and what design engineers are capable of nowadays. Of course this method surely is not cheap but hopefully the price will go down with time. But if you decide to save some oldster on wheels you have to know that there is this option that may fullfill your dream.

Ďakujeme za skvelú spoluprácu Jiří Valach.

Thank you very much for a great cooperation Jiří Valach.

Za Slovenský Arielklub spracoval Karol Burger. Preklady Rastislav Chmelár.