Jako entuzjastka druku 3D jestem przyzwyczajona do tworzenia własnych gadżetów i samodzielnych napraw, ale mój najnowszy projekt przyniósł zupełnie nowy poziom radości: zabawki sensoryczne dla dzieci moich przyjaciół, do użycia z modeliną, plasteliną lub piaskiem kinetycznym.

Moi przyjaciele, rodzina, a nawet właściciel mieszkania ciągle pytają: „Gdybym potrzebował wydrukować coś w 3D, zrobiłabyś to dla mnie?”. Czasami wystarczy pokazać im Printables.com, a sami wybierają to, czego potrzebują. Oprócz tego lubię tworzyć dla nich nowe projekty. Jedno z życzeń o taki projekt było inne od wszystkich… „Czy możesz wymodelować kupę?” zapytała moja przyjaciółka, mama dwóch małych dziewczynek. Następnie pokazała mi sklepy internetowe i blogi mam skupione na jednym temacie: zabawach sensorycznych.
To była dla mnie nowa dziedzina. Popytałam młodych rodziców w moim kręgu znajomych. Okazało się, że jest to popularna aktywność dla dzieci w wieku 2-6 lat i ich rodziców. Tak więc, jak na dobrą ciocię przystało, zaczęłam projektować. Rezultaty można znaleźć w mojej kolekcji Sensory play with playdoh. A używając tylko PrusaSlicera, możesz remixować je i tworzyć własne!

Małe badanie rynku i burza mózgów z moim przyjacielem pokazały, że istnieją trzy główne kategorie: stemple, rolki i foremki. Przejdziemy teraz przez zasady projektowania każdego typu i pokażemy, jak je dostosować do własnych wymagań. Modele w tym artykule zostały wydrukowane na Prusa CORE One+ i MK4S. Jedynym wyjątkiem są formy z elastycznym zawiasem, które zostały wydrukowane na Prusa XL, ale mają one również jednomateriałową alternatywę. Do nich przejdziemy później. Wszystkie przedstawione tutaj modele można wydrukować bez problemów na podstawowych ustawieniach.

Bezpieczeństwo przede wszystkim

Zanim zagłębimy się w szczegóły, zajmijmy się najważniejszą kwestią: bezpieczeństwem dzieci. Jeśli chodzi o materiały, PLA jest zasadniczo materiałem bezpiecznym w obsłudze, a jego surowa forma jest nietoksyczna, ale nie jest całkowicie pozbawiona ryzyka w druku 3D. Niektóre filamenty mogą zawierać dodatki lub barwniki, które nie są bezpieczne dla żywności (co oznacza, że nie należy ich np. lizać).
Potencjalne zagrożenie dla zdrowia części drukowanych w 3D wynika z ich warstwowego charakteru, ponieważ przestrzenie między warstwami wydruku są wystarczająco duże, aby bakterie mogły się w nich rozwijać. Należy pamiętać o dokładnym czyszczeniu powierzchni ciepłą wodą z płynem do naczyń, ale nie należy wkładać wydruków do zmywarki, ponieważ nie wytrzymają one wysokich temperatur.
Stworzyliśmy przedstawione projekty z myślą o zabawie sensorycznej, ale należy pamiętać, że nie są to certyfikowane zabawki. Jeśli zdecydujesz się wydrukować je dla swoich dzieci, zalecam przestrzeganie kilku zasad:

Recenzje i rekomendacje

Aby przetestować projekty, rozdałam zestaw zawierający po jednym egzemplarzu każdego modelu moim znajomym. Ku mojej wielkiej radości, wszystkie dzieci przyjęły je bardzo dobrze. Z ergonomicznego punktu widzenia wydruki miały idealny rozmiar i były łatwe w obsłudze. Pod względem edukcyjnym korzystanie z nich było intuicyjne i zachęcało do tworzenia gier i opowieści, w których plastelinowe przedmioty służyły jako rekwizyty. Rodzice również byli zadowoleni. Najlepszą opinią była chyba ta, że „dzieci bawiły się nim godzinami„.

Do zabawy

Projektując, zdecydowałam się zacząć od rolek, ponieważ znałam sztuczkę zmiany obrazka w litofan od 3D Printing Rocks. Być może też znasz ją z tego artykułu. Strona internetowa umożliwia przesłanie obrazu, wybranie pełnego cylindra jako wyniku i pobranie pliku STL.
Eksperymentowałam z ilustracjami z Internetu oraz generowanymi przez sztuczną inteligencję, ale ostatecznie stworzyłam własne, korzystając z ikon SVG z SVG Repo i dowolnego oprogramowania do edycji grafiki wektorowej. Pliki SVG sprawdzają się najlepiej, ponieważ są uproszczone i nie zawierają zbyt wielu kolorów. Na wałku litofanowym białe obszary tworzą powierzchnię, a ciemniejsze kolory zamieniają się we wgłębienia.

Zachęcam jednak do wypróbowania dowolnej ilustracji lub zdjęcia, czy to postaci z kreskówek, krajobrazów z twojego miasta, czy nawet zdjęcia rodzinnego. Moje zalecenia dotyczące ustawień to:

• Image Settings → Negative Image,
• Model Settings → Maximum Size (MM): wydaje się nieintuicyjne, jest to obwód cylindra (ja użyłam 125 mm dla średnicy 40 mm),
• Model Settings → Thickness (MM): 2,
• Model Settings → Thinnest Layer (MM): 0.2.

Jeśli wykorzystujesz zdjęcia o wyższym poziomie szczegółowości, możesz dowolnie zmieniać ustawienia grubości i najcieńszej warstwy. Weź również pod uwagę, że ilustracja pokrywa zakrzywioną powierzchnię cylindra. Aby uzyskać cylinder o dogodnych rozmiarach, którego wysokość jest równa średnicy, potrzebujesz ilustracji o szerokości π razy większej niż jego wysokość. Ale ponownie, po prostu poeksperymentuj z tym i nie trzymaj się kurczowo reguł. 🤓
Prezentowane projekty sensorycznych rolek są dostępne na stronie Printables.

Odciśnij i nazwij

Kostki z pieczątkami są najbardziej niezawodne w druku i najłatwiejsze do edycji, więc możesz stworzyć wiele własnych wzorów. Oprócz swojego pierwotnego przeznaczenia, w rękach dzieci okazały się one również odpowiednie do budowania ścian, wież i domków dla modeli z plasteliny.

Na Printables znajdziesz kostki do zabawy sensorycznej z ilustracjami o następujących motywach: dinozaury, zwierzęta z Afryki, gospodarstwo rolne, ocean, jedzenie, pogoda oraz trzy kostki ze zwierzętami leśnymi występującymi w Europie. Kostka ma wymiary 4×4×4 cm i zaokrąglone krawędzie ze względów bezpieczeństwa. Stemple powstają poprzez wstawienie ilustracji na jej ściankach, nadanie im grubości 0,8 mm i przekształcenie ich w negatywowe bryły w PrusaSlicerze. W ten sam sposób dodałam kształty na płaskich powierzchniach rolek pokazanych powyżej. Ilustracje są ponownie ikonami SVG z repozytorium SVG.
Biorąc istniejącą kostkę, możesz wymienić ilustracje na wybrane przez siebie i stworzyć kostkę z nowym motywem.

Pobierz ikony z repozytorium SVG. Pobierz również plik 3MF i otwórz go w PrusaSlicerze. Jest tam wiele kostek, ale będziemy pracować tylko z jedną. Tak jak na ilustracji, kliknij jedną ikonę i wybierz Edytuj SVG. W menu, które pojawi się po lewej stronie, kliknij strzałkę pod ilustracją i wybierz Zmień plik. Następnie wybierz plik SVG (ikonę wektorową) z komputera. W menu możesz również dostosować jego rozmiar. To wszystko! Powtórz tę czynność dla pozostałych ścianek i gotowe – masz własną kostkę do stemplowania.
Jedna rada: modyfikator SVG w PrusaSlicerze odrzuca wszystkie dane dotyczące kolorów! PrusaSlicer uwzględnia tylko wypełnienie jednolite. Dlatego najlepiej wyszukiwać tylko ikony jednokolorowe lub z konturem.

Czas na formowanie

Foremki są moim zdaniem najciekawsze z całej trójki, ale też nieco bardziej skomplikowane w konstrukcji. Są one tworzone poprzez umieszczenie obiektu o ujemnej objętości wewnątrz sześcianu, który jest przecinany na pół, a w ostatnim etapie dodawany jest zawias łączący te połówki. Brzmi prosto, ale nie zapominaj o jednej ważnej rzeczy: musisz być w stanie wyjąć uformowaną masę. Dlatego kształty muszą być raczej proste, bez ukrytych zagłębień.
Z relacji moich znajomych wynika, że foremki świetnie sprawdzają się z piaskiem kinetycznym i domową modeliną. Te kupione w sklepie mają tendencję do bycia bardziej lepkimi i utrudniają wyciągnięcie uformowanego kształtu.

Aby efektywnie wykorzystać przestrzeń, na prostokątnych powierzchniach foremek znajdują się również stemple. Możesz wybierać spośród serca, grzybka, gofra, dyni, (świątecznej) choinki i kupy, która zapoczątkowała moją passę projektowania zabawek sensorycznych. Istniejące projekty możesz przekształcić w nowe w podobny sposób, jaki pokazaliśmy w przypadku stempli. Jednak zamiana ujemnych objętości i ich prawidłowe wyrównanie wymaga nieco więcej umiejętności i praktyki w PrusaSlicerze.

Jak wspomnieliśmy na początku, foremki do zabawy sensorycznej z elastycznymi zawiasami zostały wydrukowane na Prusa XL. Łączą one elastyczny TPU 95A na zawias z PLA na samą formę i podpory pod zawiasem.
Modele wykorzystują funkcję PrusaSlicera opracowaną dla druku wielomateriałowego zwaną przeplataniem materiałów. Dzięki temu połączenie między materiałami jest mocne. Sam zawias jest zarówno elastyczny, jak i trwały, wspierany przez organiczne podpory z PLA podczas drukowania. W ten sposób zapewniona jest jakość powierzchni, a podpory można bardzo łatwo usunąć ze względu na niską przyczepność między dwoma materiałami.
Jeśli nie masz drukarki wielomateriałowej, mamy dla ciebie alternatywę w postaci sensorycznych foremek z mechanicznymi zawiasami.

Końcowe wskazówki

Przedstawione modele to tylko wierzchołek góry lodowej możliwości. Jeśli jednak zaczniesz eksperymentować, tworzyć własne projekty lub używać zdjęć, rozważ wysokość warstwy w odniesieniu do poziomu szczegółowości. Na przykład, aby drukować prawdziwe zdjęcia na rolkach, sugerujemy nawet użycie dyszy 0,25 mm, która pozwala obniżyć wysokość warstwy do 0,05 mm.
Wreszcie, możesz projektować wiele różnych modeli nie wychodząc z PrusaSlicera, korzystając z takich funkcji jak modyfikatory SVG i wytłaczanie. Jeśli chcesz poznać więcej takich sztuczek, sprawdź nasz kurs PrusaSlicer Masterclass. Możesz też zagłębić się w projektowanie 3D dzięki kursowi Modelowanie 3D w Autodesk Fusion.
A co najważniejsze, baw się dobrze z projektami. Udanej zabawy!