За последние несколько лет 3D-печать стала менее затратной и более надежной. Такие удобные для новичков материалы, как PLA и PETG, сделали домашнее производство проще, чем когда-либо. К сожалению, сам процесс 3D-печати остается очень медленным, во многих случаях печать занимает несколько дней.
Почему 3D-принтеры до сих пор работают медленно, хотя они доступны потребителям уже более десяти лет? проверять Типы XNUMXD-печати, о которых вы не знали.
Ответ кроется в инженерных и производственных задачах, которые необходимо решить, чтобы сделать 3D-печать коммерчески жизнеспособной. Давайте рассмотрим эти проблемы и перспективные технологии, которые могут ускорить 3D-печать для всех.
Быстрые ссылки
Платформа печати не движется быстро
Причина в первую очередь в появлении типичного потребительского 3D-принтера. Поиск XNUMXD-принтеров на Amazon даст результаты, которые на первый взгляд практически неотличимы друг от друга. Это неудачный побочный продукт потребительских XNUMXD-принтеров, созданных на основе конструкции Prusa iXNUMX. Кажется, лучшего подхода к массовому производству недорогих принтеров не существует. К сожалению, погоня за прибылью идет в ущерб скорости.
Давайте кратко рассмотрим систему движения Prusa i3, чтобы понять почему.
Потребительский сегмент 3D-печати в среднем представлен в основном недорогим оборудованием, поскольку оно несложное. Эта простота распространяется и на систему движения. Например, ось X включает печатающую головку, перемещающуюся по длине V-образного алюминиевого паза. Ось Z, в свою очередь, перемещает весь узел оси X вверх и вниз. Это может показаться трудным, но это не является серьезной проблемой, поскольку 3D-принтеры перемещаются вдоль оси Z нечасто, на доли миллиметра за раз.
Однако настройка оси Y для этих принтеров определенно неоптимальна. На эту хрупкую ось возложена сложная задача перемещения всей платформы, которая также является самым тяжелым компонентом 150D-принтера. Для быстрой печати лучше всего, чтобы движущиеся компоненты были как можно легче. Быстро перемещать печатающую головку весом XNUMX г, сохраняя при этом точность в пределах микрометров, уже сложно.
А теперь представьте, что вы делаете то же самое с платформой весом 1.5 кг. Неудивительно, что 3D-принтеры, использующие конструкцию Prusa iXNUMX, по этой причине в просторечии называют «прикроватными принтерами».
Что происходит, когда вы печатаете быстро?
Мы выяснили, почему обычный 3D-принтер работает медленно. Но что, если мы отключим программные ограничения скорости печати и увеличим скорость так, чтобы печатать за меньшее время? Возможность быстрого перемещения создает огромную нагрузку на шаговые двигатели и приводит к их перегреву. Качество печати становится первой жертвой в битве между слабым мотором и неподатливой массой тяжелой платформы. Это проявляется в виде неровностей или теней, вызванных чрезмерной вибрацией, связанной с быстрой печатью.
В экстремальных случаях компоненты 3D-принтера могут со временем вибрировать. Несмотря на то, что винты легко подтянуть, быстрая печать на Prusa iXNUMX часто приводит к необратимому износу компонентов, вызывающих движение. Больше всего страдают дешевые шкивы с V-образными пазами, используемые в приводной системе таких принтеров. Пластиковые колеса, движущиеся по V-образным дорожкам на алюминиевых сплавах, значительно изнашиваются при высоких скоростях печати.
Типичный 3D-принтер на базе Prusa iXNUMX не может печатать быстро, качественно или с долговременной надежностью. А как насчет принтеров, основанных на других конструкциях? Должны же быть жизнеспособные и подходящие альтернативы быстрой печати, не так ли?
Дельта-принтеры: дешево, быстро, но неточно
3D-принтеры Delta специально разработаны для быстрой печати. Ее легкая печатающая головка работает быстрее и более управляема благодаря изначально низкому импульсу. Кроме того, конструкция delta использует меньше компонентов по сравнению с другими платформенными стоечными устройствами, что делает ее производство более дешевым. Дешевые и быстрые принтеры кажутся идеальным вариантом, но почему мы видим их так мало?
Принтеры на основе дельта-дизайна слишком сильно идут на компромисс в своем стремлении к скорости. Встроенные легкие печатающие головки делают невозможным использование экструдера с прямым приводом. Между тем, ограничения экструдера Boden только делают дельта-принтеры неспособными работать с гибкими нитями, что ставит под угрозу их универсальность.
Однако их самый большой компромисс заключается в низком качестве печати, особенно при печати больших форм, разбросанных по горизонтали. Кроме того, качество печати поверхности, достигнутое Delta, не может сравниться с постельными канатами. Это усугубляется круглой кроватью, которая ограничивает размер каменной кладки, и их общей тенденцией выделяться только в длинных изданиях.
Эти ограничения настолько серьезны, что в индустрии потребительской 3D-печати дельта-принтеры оказались в узкоспециализированной нише, несмотря на их впечатляющую скорость и экономическую эффективность. проверять Лучшие 500D-принтеры для начинающих до XNUMX долларов.
Принтеры CoreXY: скорость имеет свою цену
Самые быстрые принтеры основаны на кинематике CoreXY. Это усовершенствованная система движения, в которой платформа практически неподвижна, а более легкая печатающая головка перемещается очень быстро. В отличие от принтеров Delta, конструкция CoreXY сохраняет качество, позволяя использовать прямой экструдер.
Единственная проблема заключается в том, что чрезвычайная сложность и высокая стоимость этой модели делают эти принтеры непригодными для использования потребителями. Таким образом, принтеры CoreXY по-прежнему ограничены узкоспециализированными проектами с открытым исходным кодом, ориентированными на энтузиастов 1000D-печати. Это неудивительно, учитывая, что средняя стоимость 2000D-принтера CoreXY составляет от XNUMX до XNUMX долларов США (только комплектующие).
Производителям потребительских 3D-принтеров еще предстоит придумать, как сделать эту технологию доступной и достаточно доступной для среднего пользователя. проверять Обзор Ender 3 Pro: это лучший доступный XNUMXD-принтер?
Скорость в 3D-принтерах, которую вы не можете себе позволить
Подводя итог, можно сказать, что быстрая 3D-печать обходится дорого. Вы можете либо приобрести дешевый принтер Delta, который работает быстро в ущерб качеству и размеру печати, либо потратить целое состояние на CoreXY. Ни одна из этих крайностей не соответствует запросам потребителей.
Вот почему почти каждый 3D-принтер потребительского класса основан на конструкции Prusa iXNUMX. Эти принтеры могут быть медленными, но они все равно обеспечивают хороший баланс между ценой, функциями и производительностью. Скорость — досадная жертва массовых XNUMXD-принтеров. Теперь вы можете просмотреть Объяснение того, как работает XNUMXD-принтер, и его наиболее важных функций..
